Establecimiento de las condiciones de acetilación de microcelulosa obtenida a partir de fibras de Agave de lechuguilla Torr

Abstract

"En el área de tecnología de alimentos es de gran importancia el uso de empaques, ya que contribuyen a la conservación de los alimentos, hoy en día se busca emplear empaques que cumplan no solamente con la función de resguardar un alimento, sino que también le aporten alguna propiedad que migre del empaque al alimento y que a su vez sea compatible con el ambiente. Sin embargo este tipo de empaques presentan defectos como la fragilidad, por lo que es necesario reforzarlos con otro tipo de material. La microcelulosa (MC) proveniente de fibra de Agave de lechuguilla Torr, se ha utilizado en este sentido para la elaboración de biocompositos, ya que es un material que confiere resistencia mecánica a los productos que la contienen y que ayudan a la conservación de los alimentos, sin embargo, esta se caracteriza por su alta hidrofilicidad, que contribuye a una adsorción excesiva de humedad del alimento resguardado. Es por ello que el objetivo de la presente investigación es el establecimiento y la evaluación de condiciones para el proceso de acetilación de microcelulosa (MCA), mediante un tratamiento químico donde se espera la sustitución de los grupos hidroxilo (OH) por grupos acetilo (C=O); la fase experimental consistió en tratar a diferentes tiempos de reacción (1h, 3h, 5h y 7h) las muestras de microcelulosa nativa (MCN), utilizando dos tipos de reagentes, el ácido acético glacial (AA) y el anhídrido acético (AAc). Posteriormente se empleó la MCN y la MCA para reforzar películas a base de almidón de maíz, a las cuales se evaluaron sus propiedades de solubilidad y permeabilidad al vapor de agua (PVW), es importante mencionar que para cada tratamiento se realizó un análisis de varianza y t-student, con una significancia de (p>0.05). Para evaluar el tratamiento aplicado de la modificación química de la MCN, se determinaron los grados de sustitución (GS) obtenidos, donde los tratamiento con valores mayores corresponden a la utilización del AA a las 5 h y AAc a las 3 h, con valores de 0.439 y 0.433 respectivamente, mientras que el valor más bajo es de 0.021 11 con AA a 1 hora de tratamiento. Se determinó el porciento de acetilación para cada ensayo donde se reportan valores altos con AA a las 5 h con 10.463%, junto con el AAc a 3 h ya que se obtienen los mismos valores, en contraste con el ensayo de AA a 1h puesto que presenta 0.560%. Por su parte en el estudio de porciento de solubilidad para las probetas se puede apreciar que el valor más bajo se obtuvo con el tratamiento de 5 h presentando 74.180%, en comparación con la probeta que contiene MCN que registró un un 78.975%. En cuanto a la PVW, de igual forma, el dato menor se presenta en el tratamiento de 5 h con un valor de 2.7115e-6 mmHg, el cual es significativamente más bajos al compararlo con la CN que presenta una permeabilidad de 5.422e-6 mmHg. Por lo que es evidente la disminución de la hidrofilicidad. Se tienen que ambos reagentes empleados tienen la capacidad de obtener los mimos niveles en porciento de acetilación y en grados de sustitución (GS), con la diferencia que el AAc actúa en un menor tiempo de reacción obteniendo los mismos valores a las 3 horas de tratamiento, que al emplear AA a las 5 horas, estos datos se corroboraron utilizando un análisis de espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), donde se encontró una banda de tensión entre los 3700-3000 cm-1 la cual es representativa de los grupos (OH), mientras que en los tratamietos de acetilación aparaece una banda a los 1700-1730 cm-1 cuya intensidad varia y es consistente con los GS correspondientes al tratamiento y que está ausente en la MCN"