Composición de un recubrimiento comestible

Los recubrimientos comestibles se componen fundamentalmente de biopolímeros obtenidos de productos y/o subproductos agrícolas (Elsabee &

Abdou, 2013). Esta variedad de materiales biológicos incluye lípidos, polisacáridos, y proteínas, solos o en combinaciones que proporcionen una matriz macromolecular con resistencia cohesiva alta. La adición de plastificantes, agentes tensoactivos y emulsificantes proporcionan a los sistemas de recubrimiento una amplia gama de valores funcionales (Bosquez- Molina, 2003; Villalobos-Carbajal et al., 2009). Recientemente, las investigaciones se han enfocado en la elaboración de películas y recubrimientos multicomponentes para explorar las ventajas de la asociación entre matrices estructurales hidrofílicas e hidrofóbicas y con ello mejorar a funcionalidad de los

17 componentes puros especialmente respecto a sus propiedades de barrera al vapor de agua (Galus & Kadzinska, 2015). Las principales proteínas de origen vegetal empleadas en la obtención de recubrimientos comestibles son la de soya, gluten de trigo y la zeína de maíz, mientras que las proteínas lácteas, el colágeno y la queratina están entre las proteínas de origen animal más frecuentemente utilizadas (Martín-Belloso, Soliva-Fortuny & Baldwin, 2005). Las películas obtenidas a partir de sustancias lipídicas ofrecen buenas propiedades de barrera al vapor de agua, pero son opacas, poco flexibles y frágiles. Los compuestos lipídicos comprenden los ácidos grasos, las ceras, los triacilgliceroles, monogliceridos acetilados y alcoholes grasos. Estos recubrimientos se han empleado para aportar brillo a frutas y hortalizas, así como para reducir la perdida de humedad y la tasa de respiración (Martín- Belloso et al., 2005). Los polisacáridos son excelentes materiales para la formación de películas y recubrimientos, ya que presentan buenas propiedades estructurales y mecánicas y, además, por su naturaleza hidrofílica que permite la permeabilidad a los gases, resultan deseables en atmósferas modificadas, aumentando el tiempo de vida del producto sin crear anaerobiosis (Falguera, Quintero, Jiménez, Muñoz & Ibarz, 2011; Martín-Belloso et al., 2005). Algunos polisacáridos que han sido evaluados o utilizados para la formación de películas y recubrimientos son el almidón y sus derivados, derivados de celulosa, alginato, carragenina, varias gomas de origen vegetal y microbiano, quitosano y pectinas (Lin & Zhao, 2007).

Ácido oleico. Es el ácido graso monoinsaturado más abundante en la naturaleza y se puede sintetizar a partir del ácido esteárico. Su nombre sistemático es cis-9-octadecenoico, ya que posee 18 carbonos y se encuentra principalmente en el aceite de oliva, canola, girasol y cártamo (Coronado- Herrera, Vega y León, Gutierrez-Tolentino, García-Fernandez & Díaz- González, 2006). Vargas et al. (2009) mencionan que la incorporación de ácido oleico a películas de quitosano puede mejorar las propiedades de barrera a vapor de agua. Además, demostraron que el uso de recubrimientos formulados

18 con estos componentes fue capaz de aumentar el tiempo de vida útil de fresas bajo condiciones de almacenamiento en frío.

Quitosano. Es un polisacárido lineal de alto peso molecular obtenido del proceso de desacetilación de la quitina, que se extrae del exoesqueleto de crustáceos, insectos y hongos (Coma et al., 2002). Se compone de unidades de β (1→4)-2-amino-2-deoxi-D-glucosa (Figura 1), cuyos grupos funcionales están disponibles para reacciones químicas. Se comporta como un polielectrolito, en medio ácido, ya que presenta una alta densidad de carga positiva, atribuida a las unidades de glucosamina, por lo que interactúa fuertemente con estructuras aniónicas como proteínas y polisacáridos y otras moléculas de carga negativa (Trejo, Aragón & Miranda, 2001). Debido a su biodegradabilidad, biocompatibilidad, no toxicidad y capacidad antibacteriana, el quitosano es un material con gran potencial para su uso como película y recubrimiento de alimentos (Leceta et al., 2013; Liu, Cai, Jiang, Wu & Le, 2016). Además, es un excelente material formador de películas ya que les confiere permeabilidad selectiva a gases y buenas propiedades mecánicas (Elsabee & Abdou, 2013).

Figura 1. Estructura del quitosano (Nordby, Kjoniksen, Nystrom & Roots, 2003).

Sin embargo, las películas hechas de quitosano puro son frágiles y altamente permeables al vapor de agua, lo cual limita su uso. Para mejorar tanto las propiedades mecánicas como las de barrera se han incorporado a las formulaciones compuestos hidrofóbicos como ceras y ácidos grasos.

19 Recientemente la incorporación de aceites esenciales representa una alternativa interesante a los lípidos (Shen & Kamdem, 2015). Además, estos compuestos poseen actividad antimicrobiana o antioxidante que al ser incorporados a las películas pueden lograr una mayor efectividad debido a que proveen una liberación continua de estos ingredientes en la superficie de los alimentos (Falguera et al., 2011). Los aceites esenciales son extraídos de plantas y especias y se constituyen de terpenos, aldehídos y compuestos fenólicos. Sin embargo, su potencial para ser usados en la industria alimenticia se ve reducido a causa de su aroma intenso, problemas de toxicidad y los posibles cambios en las características organolépticas del alimento (Shem &

Kamdem, 2015). Entre la gran variedad de aceites esenciales, el aceite esencial de limón, tomillo y canela han ganado mayor aceptación debido a sus mejores evaluaciones sensoriales y a sus propiedades antimicrobianas (Fisher & Philips, 2008; Peng & Li, 2014).

Aceite esencial de tomillo. El tomillo (Thymus vulgaris L.) es una planta aromática y medicinal perteneciente a la familia de las Lamiáceas. Actualmente ha incrementado el interés en esta planta dado que su aceite esencial tiene actividad biológica y capacidad antioxidante con amplias aplicaciones en la industria farmacéutica, cosmética, agroalimentaria, agrícola y ganadera (López- Ambrocio, Delgadillo-Martínez & Ruíz-Posadas, 2015). El aceite esencial de tomillo contiene altas concentraciones de compuestos aromáticos (Cuadro 3).

Se ha demostrado que el timol, componente principal de este aceite, presenta actividad inhibitoria contra bacterias, levaduras y hongos (Chang, Lin, Wu &

Tsai, 2015). Ha sido utilizado para asegurar la calidad microbiológica de melón cantalupo y para reducir la colonización de hongos patógenos en tomate (Maissa, Emna, Machroui & Walid, 2015; Zhang , Ma, Critzer, Davidson &

Zhong, 2016).

20 Cuadro 3. Componentes principales del aceite esencial de Tomillo (AET).

Componentes de AET (%)

Referencia γ-Terpineno p-Cymeno Carvacrol Timol Linalool

16.5 18.6 2.4 44.7 - Porte y Godoy

(2008)

3.2 11.7 70.3 0.6 2.2 Pina-Vaz et al.

(2004)

0.3 21.6 4.2 29.4 0.7 Nowak et al.

(2013)

- 43.19 0.45 44.33 4.67 Ramadan et al.

(2013) Fuente: Mandal y DebMandal, 2016.