De residuos alimentarios a envases comestibles: desarrollo y caracterización de películas de gelatina biodegradables con celulosa microfibrilada de cáscara de vaina de frijol de ojo negro (Vigna unguiculata) y paja de maíz (Zea mays)

Esta investigación se centró en el desarrollo y caracterización de películas a base de gelatina incorporadas con microfibrillas de celulosa (CMFs) extraídas de la cáscara de la vaina de frijol de ojo negro (Vigna unguiculata, CPMC) y paja de maíz (Zea mays, CSMC). El uso de CPMC para producir películas de gelatina no se ha informado previamente en la literatura. Se prepararon once formulaciones basadas en un diseño factorial 22 con cuatro puntos axiales y tres puntos centrales, además de una película de control (FC) compuesta de 1.00% de gelatina y 1.00% de glicerol sin CMFs. Se evaluaron las propiedades físicas, químicas, estructurales y mecánicas de las películas. La formulación optimizada (FO), que contiene 1.00% de CPMC y 1.00% de CSMC, mostró un aumento de cuatro veces en la resistencia a la tracción (2.71 MPa) en comparación con el control. La permeabilidad al vapor de agua se redujo significativamente (de 6.33 × 10−4 a 2.82 × 10−4 gH2O·mm/m2·h·mmHg), y la solubilidad disminuyó al 75.82%. La biodegradabilidad fue modulada, con FO mostrando un 73.06% de degradación en tres días frente a la degradación completa de FC en un día. La incorporación de CMFs, particularmente de residuos agroindustriales, mejoró significativamente la integridad estructural y las propiedades barrera de las películas, destacando su potencial para ser utilizadas en sistemas de envasado biodegradables.