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Presentan una delgada capa de recubrimiento hidrofóbico de grasa de búfalo para frutas

Científicos del Centro Nacional de Investigación en El Cairo, Egipto, han informado sobre el desarrollo de una delgada capa de recubrimiento hidrofóbico para la conservación de la fruta cosechada. Sus hallazgos aparecen en la revista Scientific Reports.

Garantizar la calidad de las frutas y hortalizas frescas
Las frutas y hortalizas frescas son una parte esencial de una dieta saludable y poseen beneficios nutricionales debido a la presencia de ácidos orgánicos, vitaminas, minerales, azúcares, compuestos fenólicos y carotenoides. 

Las valiosas sustancias químicas de las frutas y hortalizas frescas tienen muchos beneficios para la salud, como propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y anticoagulantes, y ayudan a prevenir afecciones potencialmente fatales como enfermedades cardíacas.

Garantizar la frescura y la calidad de las frutas y hortalizas es esencial, ya que pueden producirse graves problemas de calidad en la poscosecha debido a daños mecánicos, la acción química y la actividad microbiana. Los factores ambientales en la cadena de suministro, desde el transporte hasta los procesos de comercialización, como la humedad, la vibración y los golpes, reducen la calidad y la vida útil de los productos.

Además, los productos frescos tienen una vida útil limitada, lo que limita el transporte a larga distancia, y no están disponibles todo el año. Los diversos problemas en toda la cadena de suministro de alimentos conducen al desperdicio de productos y pérdidas económicas. Para superar estos desafíos, los investigadores han desarrollado técnicas mejoradas de almacenamiento y conservación a lo largo de los años.

Películas biodegradables
La tecnología de envasado ha evolucionado a lo largo de las últimas décadas, ofreciendo una mejor conservación de frutas y hortalizas y, por lo tanto, prolongando su vida útil y mejorando la calidad, la frescura y el contenido nutricional de los productos. Un embalaje adecuado puede prevenir problemas como el intercambio de gases, la humedad, el crecimiento microbiano, la pérdida de firmeza y diversos trastornos fisiológicos. 

Las tecnologías de envasado de películas delgadas han sido objeto de una intensa investigación en los últimos años, con la exploración de varios polímeros y materiales sintéticos y de base orgánica en el sector alimentario. Los materiales bioderivados han surgido como alternativas viables a los polímeros sintéticos debido a beneficios como la biodegradabilidad, la biocompatibilidad, la no toxicidad y la sostenibilidad.

El uso de películas delgadas biodegradables supera varios problemas informados con los envases sintéticos, como los desechos, el uso de productos derivados de petroquímicos no renovables y las emisiones de carbono producidas durante la fabricación de plásticos.

Las películas biodegradables se pueden dotar fácilmente de propiedades útiles, como el comportamiento antimicrobiano y la condición de ser comestibles. Las fuentes de materiales naturales como la celulosa, el almidón, la gelatina y las proteínas de la leche se pueden utilizar para fabricar recubrimientos orgánicos de película delgada para frutas y hortalizas frescas.


Pérdida de peso de tomates almacenados (Imagen: Soliman, H.A y Zahran. HA, Scientific Reports)

La investigación
El enfoque del estudio actual en Scientific Reports es el desarrollo de un nuevo recubrimiento ceroso hidrofóbico de película delgada para garantizar la buena vida útil y la calidad de frutas frescas. El recubrimiento se prepara a partir de estearato de estearilo, que carece de un centro de insaturación en su cadena hidrocarbonada. La grasa de búfalo fue elegida como material natural para la síntesis de la película propuesta, ya que contiene altos niveles de ácido esteárico. 

Los tomates fueron seleccionados como el producto objetivo para el estudio. Los tomates recubiertos con estearato de estearilo se compararon con tomates recubiertos con quitosano. Durante un período de quince días, se evaluaron la firmeza, el pH, la pérdida de peso, las concentraciones de ácido ascórbico y los sólidos solubles de los productos recubiertos. También se realizaron evaluaciones sensoriales y pruebas de laboratorio de toxicidad oral aguda en ratones albinos.

Con un tratamiento en seco se extrajo la grasa del tejido adiposo procedente de la carne de búfalo para preparar las películas de estearato de estearilo. Este proceso se llevó a cabo durante tres horas a 90 ºC. Una vez enfriada a 50 ºC, se aplicó un método de filtración y la grasa se almacenó a 5 ºC hasta su análisis. El análisis elemental, así como los datos espectrales, confirmaron la estructura química del compuesto de estearato de estearilo preparado.

Se determinaron y caracterizaron parámetros de calidad como el índice de acidez, índice de refracción, índice de yodo, índice de peróxido y el contenido de materia insaponificable del compuesto. Además, se analizaron y caracterizaron la hidrólisis del aceite y la concentración de ácidos grasos. Los autores realizaron los experimentos tres veces, analizando estadísticamente los promedios y las desviaciones estándar.

Conclusiones del estudio
Los tomates recién cosechados son especialmente sensibles al deterioro rápido. El recubrimiento de película delgada de estearato de estearilo derivado de grasa de búfalo, ceroso, biodegradable, no tóxico y sostenible, presentado en la investigación, fue eficaz para retrasar la maduración y los problemas de deterioro asociados. Al controlar la permeabilidad al agua a través de la epidermis de la fruta, la película hidrofóbica puede prolongar la vida útil. 

Los cambios fisiológicos que de otro modo causarían problemas de calidad y vida útil pueden controlarse y mitigarse utilizando este novedoso recubrimiento orgánico de película delgada. En las pruebas de toxicidad en ratones, se demostró la seguridad completa hasta 25 g/kg por peso de ratón. Debido a los resultados favorables demostrados en el artículo, los autores han propuesto que este recubrimiento de película delgada se puede aplicar de forma segura y eficaz para la conservación de productos alimenticios que se echan a perder rápidamente.

Fuente: Azo Materials


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