Mezcla de pulpa de zanahoria a base de polisacáridos con proteínas vegetales para biocompuestos con rendimiento optimizado para aplicaciones de envasado de alimentos

La proliferación de plásticos derivados del petróleo ha llevado a preocupaciones ambientales, lo que ha impulsado la exploración de alternativas sostenibles. Este estudio se ocupa del desarrollo de materiales compuestos poliméricos naturales que pueden usarse como alternativas a los plásticos convencionales. En particular, se prepararon películas de biocompuesto mediante prensado en caliente de una mezcla de pulpa de zanahoria (CP) con 10, 30 y 50 % en peso de dos proteínas vegetales: gluten de trigo (Gn) y zeína (Z), para la optimización de las propiedades finales de los biomateriales desarrollados. Los compuestos resultantes exhiben propiedades fisicoquímicas, morfológicas y térmicas mejoradas y proporcionan una mayor resistencia al agua en comparación con los bioplásticos solo de CP, mientras que, en particular, los preparados con Gn también exhibieron propiedades ópticas y mecánicas mejoradas, convirtiendo a los compuestos de Gn en los mejores candidatos para un mayor número de aplicaciones. Se logró una mayor optimización al agregar un plasticizante poliglicerol del 10 % en peso a los compuestos CP-50 % Gn, resultando en propiedades mecánicas y de barrera de oxígeno aún mejores. Estos biocompuestos muestran un gran potencial para el envasado de alimentos, ofreciendo resistencia mecánica (módulo de elasticidad de 244.9 ± 25.3 MPa y resistencia a la tracción de 10.1 ± 0.7 MPa), flexibilidad (elongación a la ruptura de 24.7 ± 5.7 %), alta transparencia y claridad óptica, bloqueo eficaz de UV en el rango de 200–350 nm, excelente actividad antioxidante (3.4 μmol Trolox/g) y propiedades de barrera contra el vapor de agua (1.3 × 10−9 g s−1 m−1 Pa−1) y oxígeno (296.1 ± 1 cm3 μm m−2 día−1 atm−1). Además, exhiben baja migración de componentes a simulantes alimentarios (6.7 ± 0.6 mg dm−2) y rápida biodegradación en el suelo (83 % después de 30 días). Los hallazgos reportados en este manuscrito motivan la adopción de materiales ecológicos y representan un paso significativo hacia un futuro sostenible.