Evaluación de la funcionalidad de películas biodegradables adicionadas con extractos de col morada (Brasica oleracea var. Capitata) como indicadores de pH

Abstract

Actualmente existe una creciente preocupación por la disposición final de residuos plásticos que son utilizados para el almacenaje y transporte de alimentos, por lo que se han buscado alternativas que los puedan sustituir sin comprometer la protección que les ofrecen ante factores externos para conservar su calidad, una de ellas es el desarrollo de biopelículas formuladas a partir de polímeros naturales como el quitosano, que debido a sus propiedades funcionales permite inmovilizar pigmentos derivados de plantas, tal es el caso de las antocianinas presentes en las hojas de col morada B. oleracea, estos fitocompuestos tienen la capacidad de presentar distintas tonalidades de color dependiendo del pH del medio en el que se encuentren. Con base en la anterior, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar la funcionalidad de películas biodegradables adicionadas con extracto de col morada como indicadores de pH. Se evaluaron cinco condiciones de extracción, en las que se probaron tres métodos de secado (liofilizado, intemperie y horno) de las hojas de col obteniendo polvos finos para hacer extracciones por maceración usando agua como solvente, y dos métodos para procesar las hojas en fresco (prensado y licuado). Al liofilizar las hojas de se alcanzó un menor porcentaje de humedad permitiendo obtener tamaños de partícula menores a 250 μm después de la molienda de la muestra, lo cual favoreció la extracción de antocianinas al tener mayor área de contacto con el solvente, sin embargo el mejor método para el secado de las hojas de col morada fue usando el horno de convección, teniendo en cuenta los rendimientos en el pulverizado de las hojas, el tiempo del proceso y el gasto energético que conlleva en comparación con el secado por liofilización y secado en intemperie. El prensado de las hojas de col en fresco fue el mejor método de extracción con base en todos los parámetros evaluados (gasto energético, tiempo de extracción y contenido de antocianinas), en comparación con el licuado, y el procesamiento de las hojas en seco. Con esta tecnología se obtuvo una concentración de antocianinas de 5.791 mg/g BS con propiedad antioxidante (4.95 ± 0.015 TEAC mmol/g). Se obtuvieron biopelículas a base de quitosano, glicerol como plastificante y ácido acético como disolvente por el método de casting, y usando esta formulación también se obtuvieron biopelículas adicionadas con extracto de col morada incorporando diferentes concentraciones (1,2 y 5% v/v). Se observó que con la adición del extracto las biopelículas tuvieron menores porcentajes de solubilidad y un aumento en su espesor. Finalmente, se comprobó que las biopelículas adicionadas con extracto de col morada en diferentes concentraciones funcionaron como indicadoras de pH, sin embargo, a partir del 2% de extracto añadido los virajes de color fueron más visibles, conservaron el mismo comportamiento que los extractos de col morada presentando un cambio de color respecto al pH de la solución en la que se encontraban. La transformación en la estructura química de las moléculas de las antocianinas extraídas fueron las responsables del viraje colorimétrico mostrando diferentes tonalidades, rojas, azules y verdes/amarillas. Las biopelículas adicionadas con extracto obtenido a partir del prensado de hojas de B. oleracea en fresco tienen potencial para ser aplicadas como recubrimiento de alimentos en el envasado de estos y de esta manera fungir como sensores sensibles a los cambios de pH atribuidos a su deterioro y descomposición, advirtiendo al consumidor acerca de la calidad de estos.