Diseño y evaluación de recubrimientos en base a proteínas de quínoa y quitosano que contienen agentes naturales nanoparticulados para su aplicación en frutillas

Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado de Doctor en Nutrición y AlimentosLas propiedades fisicoquímicas únicas de las nanoestructuras permiten la generación de nuevos materiales, con versatilidad de aplicaciones y rendimientos mejorados. La aplicación de nanotecnología en producción de alimentos incluye el desarrollo de ingredientes nanométricos, de sistemas de administración de compuestos bioactivos y de envasado innovadores. Las nanopartículas (NPs) de carácter orgánico pueden ser elaboradas por el método de gelificación iónica (GI), y por Atomización Criogénica en Nitrógeno Líquido (Spray Freeze Dispertion; SFD) con el propósito de aumentar la carga de de activos hidrofóbicos. El presente trabajo tuvo por objetivo la fabricación y caracterización de NPs Quitosano-Timol, mediante dos métodos; GI y SFD, y su incorporación en películas de Quitosano-Proteína de Quínoa (Q-PQ), de manera de generar un bionanocompósito para ser utilizado como envase primario comestible de frutillas frescas. Las NPs generadas por GI mostraron una morfología esférica, con tamaño de 293 + 36,9 nm, potencial zeta de 47,8 + 2,8 mV y predominio de estructura amorfa, mientras que las generadas por SFD son irregulares, altamente porosas, con tamaño de 288 + 7,17, un menor potencial zeta de 19,6 + 1,43, también con predominio de estructura amorfa. En relación a la capacidad antimicrobiana se observó en ambos tipos de NPs un mayor efecto inhibitorio sobre Salmonella typhimurium (~3 veces mayor al control), mientras que en Staphylococcus aureus el mayor efecto inhibitorio lo obtuvo la aplicación de NPs generadas por SFD (~1,8 veces más que el control). Con respecto a la capacidad antifúngica sobre Botrytis cinerea ambos tipos de NPs lograron un 100 % de inhibición del desarrollo miceliar del hongo con diluciones de hasta un 10 % para el caso de NPs QT generadas por GI y de 25 % para el caso de NPs QT generadas por SFD. Salvo en una formulación, la incorporación de 1 y 5 % de NPs no afecta las propiedades mecánicas de las películas, y permiten una mejora en los valores de PVA de hasta un 18,5 %. Por último, fue posible desarrollar recubrimientos comestibles biodegradables que permiten una mejora significativa respecto al control en parámetros de vida útil como pérdida de peso y recuento de hongos y levaduras, sin alterar la firmeza ni las características organolépticas de las misma