Autor: @madridbg, a través de Power Point 2010, utilizando imágenes de dominio público. Rajesh Balouria
Saludos y bienvenidos estimados lectores, a otra entrega asociada con el mundo de la ciencia, mediante la siguiente entrega abordaremos el uso de la materia orgánica en la elaboración de sustancias plásticas biodegradables que no afecten o deterioren el medio ambiente.
Como ha sido constante en mis publicaciones este tipo de contenido lo compartiremos mediante la comunidad @stemsocial, @stem-espanol y @cervantes quienes se han mantenido con el apoyo de tópicos de interés científico.
INTRODUCCIÓN
A lo largo del tiempo hemos observado un gran incremento de las sustancias plásticas, los cuales a nivel químicos son entendido como polímeros de origen sintético constituido por largas cadenas carbonadas, los mismo se caracterizan por presentar una gran maleabilidad, propiedad que le otorga su plasticidad característica y que les ha permitido ser implementado en un gran número de áreas de nuestra existencia.
Estas sustancias de fácil moldeado pueden adoptar diferentes formas sin llegar a romperse y esta propiedad es lo que permite el uso de cierta forma abusiva que se le ha dado a estos material, al punto que son considerados como contaminantes graves, debido a su acumulación excesiva en el planeta y a la durabilidad de degradación de los mismo.
Sin embargo, mediante la ciencia en especial la química, se vienen realizando investigación con el propósito de seguir generado estas sustancias tan versátiles sin que tenga repercusiones en el planeta, de modo que en la actualidad existe un reducido número de plásticos a partir de fuente renovables, donde destacan como materia prima el uso del almidón, la celulosa y el ácido poli-láctico en la elaboración de estas sustancias.
Fig. 2. Representación química de las moléculas del poli-isopreno, presentes en los primeros plásticos. Autor: Timin2002
En este sentido, en objetivo de este trabajo es dar a conocer algunos aportes conceptuales del uso de las hojas de mango como material bio-activo en la elaboración de polímeros biodegradables con implementaciones comerciales.
GENERALIDADES DEL PROYECTO, INVESTIGACIÓN EN ACCIÓN
Para dar respuesta a este apartado de la temática, nos apoyaremos en la investigación que se viene desarrollando desde la Universidad de Cádiz, donde un grupo de investigadores asociados con el diseño y análisis de nuevas sustancias a partir de fluidos supercríticos, han logrado implementar el uso de nano-celulosa y de hojas de mango en materiales plásticos con características que superan al material que comúnmente usamos.
De modo que estas sustancias fungen como persevantes de alimentos por períodos superiores al plástico ya conocido, debido a que no se implementan sustancias químicas innecesarias, de modo que la barrera generada proporciona una protección activa a los alimentos.
Fig. 3. La obtención de productos plásticos por medio de fluidos supercríticos les confiere propiedades antibacterianas al material obtenido. Autor: Clker-Free-Vector-Images
Fenómeno que se logra explicar gracias a la acción antimicrobiana y antioxidante que logra implementarse en la sustancia plástica generada, con el testado in vitro del extracto de las hojas de mango, el cual proporciona mayor protección ante las radiaciones ultravioletas lo que retarda la descomposición de los alimentos.
METODOLOGÍAS DE TRABAJO ASOCIADAS A LA INVESTIGACIÓN
En el estudio los investigadores lograron estandarizar un proceso que permitan generar plásticos biodegradables con elevadas características antibacteriana. El cual hace referencia al uso de dióxido de carbono supercrítico capaz de activar el polímero con las características idóneas antes mencionadas, lo cual representa lo novedoso de esta investigación, ya que por un lado permite la conservación de los alimentos y por el otro, actúa como barrera antes las radiaciones solares y el crecimientos de agentes patógenos.
En opinión de Critistina Cejudo, autora del proyecto,
“Con la implementación de este nuevo producto podemos eliminar gastos innecesarios, ya que no sería necesarios el uso de anti-conservantes en los alimentos empacados bajo el plástico bio-activo, de modo que podemos reducir el uso de aditivos químicos perjudiciales para la salud a largo plazo”.
Por consiguiente, para lograr las características bio-activas, implementaron por un lado el procedimiento de fundido de la nano-fibra extraída del tratamiento químico de la industria papelera, técnica que se fundamenta en la agrupación de los compuestos sobre la superficie de componentes generado, de modo que el proceso inicia con el dilución de los extractos de las hojas de mango en conjunto con la nano-fibra, los cuales se someten a un proceso de polimerización y secado utilizando temperaturas por encima de los 45°C.
Fig. 4. Las hojas de mango como materia prima en la elaboración de plásticos biodegradables. Autor: Clker-Free-Vector-Imaegs
Por otro lado, mediante la tecnología supercrítica que de cierta forma sigue el mismo proceso de partida mencionado anteriormente, se ha logrado obtener mejores resultados en la etapa inicial producto que se observa, presentando mayor integración entre los extractos de las hojas de mango y la nano-celulosa, proceso que facilita la impregnación de los compuestos activos durante el proceso de polimerización.
De modo que han logrado evidenciar mejores rendimientos y resultados mediante la impregnación basada en la tecnología supercrítica, ya que se pueden obtener mejores concentraciones de las sustancias de partida lo que genera mayor protección en los alimentos.
Fig. 5. Comportamientos de los fluidos supercrítico ante las variaciones de presión y temperatura. Autor: Creative Commons
Los resultados obtenidos fueron evaluados con estudios in vitro mediante patógenos alimenticios utilizando como especies de partida la Escherichia coli, donde se logró evidenciar que las sustancias fenólicas añadidas con el método supercrítico impiden el crecimiento de esta especie bacteriana y en consecuencia, queda evidenciado las bondades de este nuevo plástico biodegradables y mayor capacidad de conservación en los alimentos y sin repercusiones ambientales.
CONSIDERACIONES FINALES
Como pudimos abordar a lo largo del escrito el uso de la ciencia en función de la elaboración de nuevos materiales de cara a la preservación ambiental y alimenticia, es un paso importante en materia tecnológica y científica, ya que estaríamos implementando material de desechos (hojas de magos y nano-celulosa) en nuevos productos con la capacidad de generar beneficios a la sociedad en general.
De modo que nos permitan combatir la presencia y crecimientos de sustancias patógenas que afectan la salud humana, por consíguete se considera oportuno compartir tan valiosa información con la comunidad científica, con el propósito de replicar estos nuevos avances e implementar investigaciones como la expuesta desde los laboratorios de nuestras casas de estudios o Universidades.
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
[1] AGENCIA IBEROAMERICANA PARA LA DIFUSIÓN DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA. Article: Online Access
[2] Universidad el Bosque. Evaluación de un bioplástico de almidón de semillas de mango (Mangifera indica) con aplicación potencial en envases Article: Online Access
[3] McMURRY E., John y Fay C., Robert. (2008). Química general. Quinta edición PEARSON EDUCACIÓN, México, 2009 ISBN: 978-970-26 1286-5.
[4] Ralph, H. Petrucci, William S. Harwood, E. Geoffrey Herring. (2003). QUIMICA GENERAL. Octava edición. PEARSON EDUCACIÓN. S.A., Madrid.
DE INTERÉS
1. La imagen de portada fue realizada por @madridbg, utilizado imagen de dominio publico
2. Para más información relacionada con las áreas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, no dudes en visitar #stemsocial y #stem-espanol, son comunidades que promueven avances científicos en estas áreas
Hola querido @madridbg... Muy interesante tu artículo sobre las hojas de mango, lo cual es importante resaltar abundan en todo el país y su utilidad para realizar plástico biodegradable.
Gracias por compartir esta información.
Su post ha sido valorado por @ramonycajal
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