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Title: Obtención y caracterización de nanocompuestos de liberación controlada de principios activos de aceites esenciales con actividad antimicrobiana para potencial uso en empaque de frutillas (Fragaria × ananassa).
Authors: Rivas Quiróz, Bernabé , supervisor de grado
Pérez Rivera, Mónica , supervisor de grado
Campos Requena, Víctor Haroldo
Keywords: Nanopartículas;Patología Vegetal;Frutillas - Pérdidas PostcosechaPrevención
Issue Date: 2014
Publisher: Universidad de Concepción, Facultad de Ciencias Química.
Abstract: Se sintetizó, caracterizó y evaluó in vitro e in vivo dos potenciales materiales de empaque activo con actividad antifúngica para frutillas (Fragaria × ananassa), uno a base de nanocompuestos de polietileno de baja densidad (PEBD) sintetizados por mezclado en estado fundido, y otro a base de bionanocompuestos de almidón termoplastificado (ATP) por medio de extrusión, utilizando nanoarcillas orgánicamente modificadas a base de montmorillonita (MOM), y cargando estos nano/bionanocompuestos con carvacrol y timol como drogas antifúngicas. Mediante diseño de experimentos (DOE), regresión por cuadrados parciales mínimos (PLSR) y metodología superficie respuesta (RSM) se logró optimizar las formulaciones y las condiciones de síntesis para ambos materiales logrando estructuras intercaladas/exfoliadas con propiedades mecánicas, morfológicas y térmicas óptimas. Se estudió el control de la liberación de droga desde estos films por difusión hacia el simulador de alimentos y la pérdida de droga por volatilización hacia el ambiente. Hacia el simulador de alimento, la liberación muestra una difusión de tipo Fickeana para PEBD/MOM, y para ATP/MOM se libera rápidamente (liberación burst) debido a la interacción del almidón termoplástico con la disolución acuosa del simulador. Los parámetros cinéticos y de difusión disminuyeron significativamente con respecto al polímero solo, controlándose así la liberación de droga, siendo la intercalación la variable que controla principalmente la liberación. La pérdida de droga por volatilización hacia el ambiente para ambos materiales sigue una cinética de primer orden, y muestra que para PEBD/MOM el control de la liberación a corto plazo está modelado por la interacción nanoarcilla/carvacrol, y la liberación a largo plazo por la intercalación de la matriz. Para films de ATP/MOM la liberación es más rápida que para PEBD/MOM debido a la diferencia de afinidad del principio activo con las matrices, y siendo la temperatura un factor que disminuye la difusión de droga para ambos materiales, reteniéndose a 4 y –18 ºC más del 60 – 70 % de la droga al cabo de 2 meses de almacenamiento, siendo esto un “tiempo de guarda” para estos materiales antes de ser usados. Las pruebas de empaque de frutillas con los nano/bionanocompuestos optimizados demostraron que las CI50 in vivo de mezcla carvacrol/timol (50:50) efectivas sobre frutillas inoculadas con Botrytis cinerea o Rhyzopus stolonifer no alteran significativamente (p < 0,05) las propiedades organolépticas ni los parámetros de calidad (firmeza, pérdida de masa y cambio de color), y estas fueron de 13,23 y 5,90 mg de droga total por gramo para PEBD/MOM y ATP/MOM respectivamente, las cuales son efectivas tanto por contacto directo como por contacto indirecto con los frutos.
Description: Doctor en Ciencias con Mención en Química.
URI: http://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/1915
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