Desarrollo de cubiertas comestibles nanolaminadas con resinas antimicrobiales de flourensia spp. y su aplicación para extensión de la vida de anaquel de frutos en postcosecha

Abstract

"El tomate es el segundo cultivo más importante del mundo, después de la papa; en México, es una de las principales hortalizas cultivadas, debido a la superficie sembrada y los niveles de producción, sin embargo, presenta grandes pérdidas en postcosecha, tanto por factores físicos como biológicos. Para prolongar la vida útil del tomate, se han implementado varias técnicas. El tratamiento químico es uno de los más utilizados, sin embargo, puede originar resistencia de los patógenos y afecta al medio ambiente y la salud humana. Existen alternativas naturales antimicrobiales, por ejemplo ha sido reportado que los extractos de Flourensia spp, presentan actividad antifúngica. Además, estudios del uso de cubiertas comestibles nanolaminadas en frutos de postcosecha, recientemente están recibiendo un creciente interés por la industria alimentaria, por sus ventajas con respecto a los films y cubiertas tradicionales. El objetivo de la presente investigación fue desarrollar y evaluar la eficacia de cubiertas comestibles nanolaminadas con resinas antimicrobiales de Flourensia cernua, para alargar la vida de anaquel de frutos de tomate en postcosecha. Se evaluó el efecto inhibitorio de los extractos de etanol y acuosos de hojas y ramas en hongos de postcosecha, que se llevó a cabo por el método de dilución de agar y se prepararon concentraciones de 50 a 6000 mg/L. La composición química se determinó por Cromatografía de Gases acoplado a Masas (GC–MS). Se formularon y desarrollaron cubiertas nanolaminadas a las que se les agregó el extracto de etanol de hojas de F. cernua a una concentración de 5000 mg/L. El recubrimiento de cinco nanocapas fue construido inicialmente en una película soporte de tereftalato de polietileno (PET), aminolizada/cargada (PET A/C). Se utilizaron soluciones polielectrolito de alginato (0.2% p/v) y quitosán (0.6% p/v) añadiendo a cada solución glicerol y Tween 80 a 0.05% (p/v) y 0.1% (p/v), respectivamente. Se realizó la caracterización de la cubierta nanolaminada, mediante diferentes pruebas; potencial zeta, análisis de ángulo de contacto, permeabilidad de vapor de agua, permeabilidad al oxígeno y análisis SEM. Se evaluó la vida de anaquel en frutos de tomate, la prueba se realizó a dos diferentes condiciones: a 20°C/85% HR durante 15 días y 11 °C/90%HR durante 25 días. El experimento se estableció con un diseño completamente al azar, con 3 tratamientos: frutos sin cubierta (SC), con cubierta nanolaminada de alginato y quitosano (CNL) y con CNL + F. cernua (CNL+Fc). Se realizaron análisis fisicoquímicos, microbiológicos y tasa de transferencia de gases. Los extractos de etanol de F. cernua, F.microphylla y F. retinophylla, mostraron en general, mayor actividad antifúngica que los extractos acusos, en la inhibición in vitro de F. oxysporum y R. stolonifer. El extracto de etanol de hojas de F. cernua presentó los valores más bajos de concentración mínima inhibitoria 50 y 90 (CMI50 y CMI90) de 619.94 y 2163 mg/L, respectivamente, para inhibir a F. oxysporum. Por otra parte, el extracto de etanol de hojas de F. retinophylla presentó los valores más bajos de CMI90 (573.97 mg/L) para inhibir a R. stolonifer. El número de compuestos químicos identificados en los extractos de etanol de hojas y ramas fueron: 17 y 10 en F. cernua, respectivamente; siete y nueve en F. microphylla, respectivamente; y siete en ambos tejidos para F. retinophylla. El tratamiento de CNL+Fc presentó los mejores resultados en las dos condiciones evaluadas, el crecimiento microbiológico se redujo después de 15 d y 25 d a 20°C/85% HR y 11°C/90% HR, respectivamente, comparado con los frutos SC. Además los frutos con CNL+Fc mantuvieron la firmeza y una mejor apariencia que los frutos SC y con CNL. Las cubiertas nanolaminadas con extracto de F. cernua alargaron la vida de anaquel de los frutos de tomate. El extracto de etanol de hojas de F. cernua inhibió el crecimiento micelial de F. oxysporum y R. stolonifer. Esta actividad antifúngica se puede atribuir a la sinergia entre los compuestos químicos identificados, así como con las concentraciones de polifenoles"