Desarrollo y caracterización de biopelículas a partir de subproductos de pitahaya (Hylocereus sp.) y chayote (Sechium edule)

La valorización de residuos agroindustriales es una estrategia sostenible para convertir subproductos de origen vegetal y animal en productos útiles, como películas biodegradables, biocombustibles o ingredientes bioactivos, reduciendo la dependencia de materias primas convencionales. Estas películas no solo actúan como barreras protectoras, sino que también pueden incorporar compuestos bioactivos, lo que optimiza el uso integral de los residuos y refuerza los principios de la economía circular. Este estudio se desarrolló utilizando tres subproductos agroindustriales de origen vegetal: cáscaras de pitahaya (Hylocereus sp.) y de chayote (Sechium edule), así como cladodios de pitahaya. Las películas se elaboraron mediante la técnica de colada empleando tres plastificantes (glicerol, sorbitol y etilenglicol) en tres concentraciones distintas (0.05, 0.06 y 0.07 mol/L). En el caso específico de las películas desarrolladas a partir de cladodios de pitahaya, se utilizó glicerol en concentraciones de 0, 1 y 2%, incorporando además almidón de yuca en proporciones de 0%, 3% y 6%. Las películas formadas fueron caracterizadas en el día 1 mediante las siguientes variables paramétricas: espesor, solubilidad en agua, ácido y base, contenido de humedad y permeabilidad al vapor de agua. Los parámetros evaluados tanto en el día 1 como después de 30 días de almacenamiento incluyeron propiedades colorimétricas, porcentaje de opacidad y de elongación a la rotura, resistencia a la tracción, temperatura de transición vítrea y de fusión, así como la entalpía de fusión, entre otras. Adicionalmente, se implementaron análisis descriptivos empleando técnicas instrumentales como calorimetría diferencial de barrido, difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier con reflexión total atenuada y microscopía electrónica de barrido. Como estrategia alternativa, se implementó un proceso de biorrefinería en cascada multiproducto para la valorización integral de las cáscaras de pitahaya, el cual propuso una utilización eficiente del material mediante la separación y purificación secuencial de sus fracciones estructurales y bioactivas para la producción de películas bioactivas. El aprovechamiento de estos subproductos ofrece una alternativa sostenible para la elaboración de películas biopoliméricas, favoreciendo la economía circular y reduciendo el uso de plásticos convencionales. La técnica de colada resultó eficaz para obtener películas uniformes y continuas. Estos subproductos contienen biopolímeros funcionales con aplicaciones potenciales en diversas industrias, y la adición de plastificantes como glicerol, sorbitol y etilenglicol mejoró sus propiedades mecánicas, sin afectar significativamente su funcionalidad. La combinación de almidón y glicerol en los cladodios mostró un efecto sinérgico en la mejora de las propiedades mecánicas y de barrera. Por último, la implementación de una biorrefinería en cascada permitió la obtención de compuestos valiosos como betalaínas, pectinas y nanocelulosas, aunque su adopción a nivel industrial podría enfrentar barreras técnicas y económicas.