Propiedades funcionales y antimicrobianas de films bicapa almidón-poliésteres biodegradables con carvacrol

Abstract

[ES] Se han obtenido films bicapa activos de alta barrera, con almidón y poliésteres biodegradables mediante incorporación de carvacrol en la interfase. Se elaboraron por moldeo por compresión films a base de ácido poliláctico (PLA) y polihidroxibutirato-co-hidroxivalerato (PHBV) en proporciones 75:25 y 65:35, con y sin la adición de un 15 % de polietilenglicol 1000 Da (PEG1000), como plastificante. La formulación con PLA:PHBV 75:25 y 15 % de PEG, fue la más adecuada para la obtención de los films bicapa, en combinación con una capa de almidón de yuca (AY). Los films bicapa presentaron buena resistencia mecánica y una mayor capacidad barrera al vapor de agua que la obtenida para los films de AY. La incorporación de carvacrol en las bicapas supuso un aumento significativo de la permeabilidad al vapor de agua, así como de la extensibilidad de los films, con respecto al bicapa sin carvacrol. El comportamiento térmico de los materiales, mostró una miscibilidad parcial entre los poliésteres, reflejada, sobre todo, en el descenso de la temperatura de transición vítrea del PLA en presencia de PHBV. La cuantificación del carvacrol presente en los films bicapa, antes y después del contacto con el medio de cultivo, reveló una concentración muy baja de activo, por pérdidas durante el termoformado, así como una muy escasa liberación al medio, sin alcanzarse la concentración mínima inhibitoria del activo frente a Listeria innocua y Escherichia coli.

[EN] Active high-barrier bilayer films have been obtained with starch and biodegradable polyesters, which incorporated carvacrol in the interface. Films based on polylactic acid (PLA) and polyhydroxibutirate-co-hydroxyvalerate (PHBV) were prepared by compression-molding in proportions 75:25 and 65:35, with and without the addition of 15 % of polyethylenglicol 1000 (PEG1000), as plasticizer. The formulation PLA:PHBV 75:25 and 15 % PEG was chosen to prepare the PLA:PHBV:cassava starch bilayer. These bilayer films showed good mechanical resistance and better water barrier properties than pure cassava starch films. The incorporation of carvacrol in the bilayer was a significant increase in the water vapour permeability, as well as a significant increase in the stretchability of the bilayer active films, as compared with the bilayers without carvacrol. The thermal behavior of the materials, showed a partial miscibility between polyesters, which was reflected in the change of the temperature of glass transition of PLA due to the presence of PHBV. The quantification of the amount of the carvacrol in the bilayer films, before and after the contact with the culture medium, revealed both the presence of a very low amount of carvacrol in the film, due to losses during thermoprocessing, and a low release of carvacrol, without reaching the minimum inhibitory concentration of active against Listeria innocua and Escherichia coli.

[CA] S`han obtingut films bicapa actius d'alta barrera, amb midó i polièsters biodegradables mitjançant incorporació de carvacrol en la interfase. Es van elaborar per modelat per compressió films a força d'àcid polilàctic (PLA) i polihidroxibutirato-co-hidroxivalerato (PHBV) en proporcions 75:25 i 65:3, amb i sense l'addició d'un 15 % de polietilenglicol 1000 Da (PEG1000), com plastificant. La formulació amb PLA:PHBV 75:25 i 15 % PEG, va resultar les més adequada per a l'obtenció dels films bicapa, combinada amb una capa de midó de tapioca (AY). Els films bicapa van presentar bona resistència mecànica i una major capacitat barrera al vapor d'aigua que l'obtinguda per als films d'AY. La incorporació carvacrol en les bicapes va suposar un augment significatiu de la permeabilitat al vapor d'aigua, així com de l'extensibilitat dels films, pel que fa al bicapa sense carvacrol. El comportament tèrmic dels materials, va mostrar una miscibilitat parcial entre els polièsters, reflectida, sobretot, en un canvi de la temperatura de transició vítria del PLA en presència de PHBV. La quantificació del carvacrol present en els films bicapa, abans i després del contacte amb el mitjà de cultiu, va revelar una quantitat molt baixa d'actiu en el film, per pèrdues durant el termoformat, així com una molt escàs alliberament del mateix al mitjà, sense aconseguir-se la concentració mínima inhibitòria de l'actiu enfront de Listeria innòcua i Escherichia coli.