DISEÑO DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE ANTIMICROBIANO UTILIZANDO QUITOSANO Y PROTEÍNA DE CHÍCHARO ENTRECRUZADA CON TRANSGLUTAMINASA

La creciente demanda de los consumidores por alimentos más naturales y el interés por proteger el ambiente, han impulsado el diseño de recubrimientos comestibles. La incorporación de agentes antimicrobianos retarda el deterioro de los alimentos. La nisina (N) ha sido ampliamente aprobada para su uso en alimentos. El entrecruzamiento de proteína de chícharo (PC) con transglutaminasa (TG), en mezcla con quitosano (QT), en presencia de sorbitol (S) puede mejorar las propiedades mecánicas y de barrera de los recubrimientos a base de estos polímeros. El objetivo de este trabajo fuedeterminar las propiedades mecánicas, fisicoquímicas y antimicrobianas de un recubrimiento comestible activo, basado en QT y PC entrecruzadacon transglutaminasa.Se realizó un diseño factorial 23; los factores fijos fueron PC y S. Los factoresvariables fueron QT, TG y N, con los niveles: ausencia y presencia.Las variables respuesta fueron: potencial δ, tamaño de partícula, índice de polidispersión (IP), ángulo de contacto espesor, fuerza de tensión (FT), elongación (E), módulo de Young (MY), permeabilidad al CO2,O2y H2O.Se realizó la caracterizaciónfisicoquímica de las suspensionesfilmogénicas(SF).Posteriormente se determinaron las propiedades mecánicas, de barrera y antimicrobianas, y seestudió la biodegradabilidad de las películas. Se aplicó el recubrimiento activo a rebanadas de jamóninoculadas con 105UFC/g de Brochotrix thermospacta(BT),monitoreándose supoblación, la de bacterias ácido lácticas (BAL) y cuenta bacteriana total (CBT) durante unmes. La adición de N afectósignificativamente (p<0.05) el potencial δ,el tamaño de partícula y el índice de polidispersión(-17.71 ± 1.62 mV; 184.78 ±16.86 nm; 0.325 ±0.086, respecrivamente) mostrándosela mejor estabilidad de la SFen ausencia de N. La adición de TG aumentó la FTy disminuyó el MYde manera significativa, aunque el porcentaje de Efue similar.La permeabilidad al CO2{3.08 ± 0.69[(cm3)(m)] /[(m2)(d)(kPa)]}y y O2{0.09 ± 0.02 [(cm3)(m)] /[(m2)(d)(kPa)]}fue menoren laspelículas quecontenían TG, mientras que la permeabilidad alvapor de aguase mantuvo sin diferencia. Por otro lado, la presencia de TG disminuyó ~19% el efecto antimicrobiano de las películas. Se logró reducir 0.5 log UFC/g la población de BT a los7 d. La población de BAL no se modificó y la CBT se redujo 1 log después de 14 d.Se observó la desintegración de las películas después de 28 d, comprobando su naturaleza biodegradable.Se recomienda aumentar la concentración de nisina para controlar el crecimiento de los microorganismos deterioradores.

Growing consumer demand for more natural foods and interest inprotecting the environment hasfueled the design of edible coatings. The incorporation of antimicrobial agents retards the deterioration of food. Nisin (N) has been widely approved for use in food. Crosslinking of pea protein (PC) with transglutaminase (TG), in admixture with chitosan (QT), in the presence of sorbitol (S) can improve the mechanical and barrier properties of coatings basedon these polymers. The objective of this work was to determine the mechanical, physicochemical and antimicrobial properties of an active edible coating based on QT and PC crosslinked with transglutaminase. A23factorial design was performed; the fixed factors were PC and S. Variable factors were QT, TG and N, with levels: absence and presence. Risponse variables were δpotential, particle size, polidispersity index(IP), contact angle,thickness, tensile stregth (FT), elongation(E), Young ́s modulus(MY),permeability to CO2,O2and vapourH2O.The physicochemical characterization of the film-forming suspensions (SF)was carried out. Mechanical, barrier and antimicrobial properties were determined. The biodegradability of the films was studied for 28 days. The active coating was applied to sliced cooked ham inoculated with105 UFC/gof Brochotrix thermospacta(BT),monitoring its population, andlactic acid bacteria(BAL)and total bacterial count(CBT)during onemonth. The addition of N significantly affected (p<0.05) the δpotential,particle size andIP (-17.71 ± 1.62 mV; 184.78 ± 16.86 nm; 0.325 ± 0.086, respectively), showing the best stability of SFin absence of N. The addition of TG significantly increasedthe FT meanwhileMY decreased, although E was similar. The permeability to CO2{3.08 ± 0.69 [(cm3)(m)] /[(m2)(d)(kPa)]}and O2{0.09 ± 0.02 [(cm3)(m)] /[(m2)(d)(kPa)]}was lower in films that did not contain TG. While the permeability to H2O remained unchanged. On the other hand, the presence of TG decreased ~ 19% the antimicrobial effect of the films. The population of the inoculated microorganismwas reduced by 0.5 log CFU / g at day 7. The BAL population was not modified and CBT was reduced 1 log after 14 d. Disintegration of the films was observed after 28 d confirming their biodegradable nature. It is recommended to increase nisin concentration to control spoilage microorganism growth.