Universidad de los Andes

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Química

Elaboración de un biopelímero a base de almidón de yuca como indicador

de cambio de pH para un queso tipo Paipa

Autor

Juan David Robayo Gallego

Asesores

PhD Óscar Alberto Álvarez Solano

PhD Felipe Salcedo Galán

Proyecto de Grado

Mayo, 2018

Bogotá D.C

Objetivo general

Diseñar un empaque para un queso tipo Paipa a base de almidón de yuca como película biodegradable,

incorporando antocianina en polvo como pigmento indicador de cambio de pH.

Objetivos específicos

1. Evaluar biopelículas a base de almidón de yuca incorporando antocianina en polvo como

indicador de pH.

2. Caracterizar las propiedades mecánicas y de permeabilidad al vapor de agua para las

biopelículas, adicionando ácido cítrico como aditivo.

3. Estudiar el efecto de cambio de color en la biopelícula respecto al cambio tiempo y pH en dos

diferentes quesos tipo Paipa.

Elaboración de un biopolímero a base de almidón de yuca como

indicador de cambio de pH para un queso tipo Paipa

Juan D. Robayo a

a Departamento de Ingeniería Química, Universidad de los Andes, Carrera 1 No. 18A-12, Bogotá D.C, Colombia

Resumen

En Colombia en la región de Boyacá se produce un queso llamado Paipa el cuál es un queso semiduro, semigraso y semimaduro. El queso

Paipa y otros alimentos cuando se dañan son desechados al no poder ser ingeridos por el consumidor, puesto que se generan alteraciones

en el sistema produciendo cambios como el color, textura y sabor. Adicionalmente, varios de los alimentos que son desechados aún son

aptos para el consumo. Actualmente se han desarrollado nuevas tecnologías como empaques inteligentes para evitar este tipo de problemas.

Por esto, nace la necesidad de elaborar un empaque que cambie de color cuando un queso tipo Paipa se dañarse, indicándole a los

consumidores si el queso es apto o no para su consumo. Se elaboró un biopolímero a base de almidón de yuca, al cual se incorpora un

pigmento natural en polvo llamado antocianina que cambia su tonalidad ante un cambio de pH en el queso. Cuando el queso empieza a

madurar produce ácido láctico liberando aminas volátiles que son detectadas por la antocianina ocasionando una reacción de oxidación.

Para elaborar el empaque se realizó una biopelícula a base de almidón de yuca teniendo en cuenta una formulación de glicerol, agua, ácido

cítrico y antocianina. Se escogieron cuatro diferentes formulaciones con diferentes concentraciones de ácido cítrico y antocianina, teniendo

un diferencial de pH. Posteriormente, se utilizaron soluciones de NaOH y trietanolamina líquida a diferentes concentraciones para realizar

un análisis de sensibilidad de cambio de color en las películas secas antes de tener contacto con el queso, evaluando la que tuviera el mayor

cambio de tonalidad en el menor tiempo. Por medio de un colorímetro se realizaron las pruebas de espacio de color L*a*b*. La

formulación que se escogió fue de 5% ácido cítrico y 1% antocianina dado que tuvo mayor cambio de tonalidad, igualmente, se realizaron

pruebas mecánicas y de permeabilidad al vapor de agua comparando las formulaciones. Se evaluaron dos diferentes tipos de quesos, uno

queso Paipa artesanal y otro elaborado en el laboratorio, midiendo el efecto de cambio de color de los dos quesos durante 15 días. Los dos

tipos de quesos se maduraron a tal punto de cambiar el color de las películas, el pH de los quesos vario a causa de presencia de hongos en

el queso de laboratorio. Por un lado, para el queso comprado el pH disminuye y el pH del queso de laboratorio aumenta. Por último, dada la

tonalidad final de la película y el pH del queso, se diseñó una gama de colores para que el consumidor pueda determinar hasta qué momento puede consumir el queso.

Palabras clave: Empaque, Queso Paipa, Antocianina, Película biodegradable, Indicador de pH, Cambio de color.

1. Introducción

Actualmente se están desarrollando nuevas tecnologías para

la industria de alimentos, bebidas y fármacos como

empaques inteligentes, siendo estas nuevas alternativas de

conservación, ya que garantiza la protección, calidad de los

productos, y además genera eficacia en los procesos de

control de los productos. Un empaque inteligente incorpora

un dispositivo que cambia de color cuando el producto

altera sus propiedades organolépticas como el olor, color o

sabor. El sector alimenticio es cada vez más exigente como

respuesta a la demanda del consumidor y a las tendencias

de la industria hacia productos mejor preservados, frescos,

sabrosos y convenientes [1][2], es por esto que se

preocupan cada vez más por la calidad de los productos que

fabrican. Por ejemplo, en Australia se producen y

consumen alrededor de 260,000 toneladas de carne al año,

pero éste tiene la mayor tasa de desperdicio y huella de

carbono en su producción, por esto se han desarrollado

aplicaciones de empaques inteligentes para reducir sus

desperdicios [1].

En este sentido, se aborda la problemática de desperdicios

de alimentos, que se presenta en la producción y segmentos

de distribución de la cadena de suministro de alimentos [5].

Además, otro problema para los desperdicios de alimentos

es que varios de los productos comestibles que son

descartados todavía son aptos para el consumo, generando

una responsabilidad social y ambiental para reducir y

recuperar dichos desperdicios alimenticios [8].

Los empaques inteligentes pueden incorporarse como

etiquetas en el interior de un envase o empaque. Estos

empaques permiten indicar y monitorear el tiempo,

temperatura y frescura de calidad de los alimentos como la

carne, el pan o los lácteos [8]. Además, son utilizados para

analizar la calidad de los productos dependiendo de las

condiciones de almacenamiento, envasado y/o mal estado

de los alimentos. Los empaques inteligentes pueden

cambiar dependiendo de las características fisicoquímicas

del medio, dependiendo de varios factores como el pH o el

potencial eléctrico. Diferentes empaques o envases de

alimentos son derivados del petróleo, éstos han causado

gran impacto en el desarrollo del medio ambiente, puesto

que en los últimos años han fomentado gran contaminación

por su larga degradación, generando residuos sólidos para

el medio ambiente como en los océanos [6]. Si bien el

reciclaje se considera un mecanismo para reducir este

problema, no es suficiente por la limitación de tecnologías

y costos para desarrollarlo. Por esta razón, se han propuesto

estrategias para remplazar este tipo de empaques por otros

a base de biopolímeros, los cuales buscan ayudar a reducir

la contaminación y desperdicios por medio de su

degradación, convirtiéndose en un compuesto mineral

simple para el ecosistema.

Los indicadores pueden ser dispositivos o sustancias que

revelan la presencia, ausencia o concentración de otra

sustancia en los alimentos, permitiendo así monitorear la

calidad de ésta. Hoy en día los países industrializados han

destinado mayor esfuerzo e inversión fomentando el uso de

tecnologías como empaques inteligentes. Sin embargo,

países como Colombia tienen atraso tecnológico en dicha

área aun así se tengan los recursos para implementarlo. Si

se logra desarrollar este tipo de tecnologías en el país

innovaría la industria alimentaria mejorando el crecimiento

económico, ambiental y social [9]. Existen materiales como

las biopelículas que se utilizan para empaques

biodegradables, éstos tienen un desarrollo sostenible,

puesto que se produce por medio de recursos renovables,

aumentando los ingresos del sector agrícola. Los

biopolímeros buscan tratar de reducir los costos y tiempos

de producción de los empaques tradicionales, utilizando

láminas de biopolímeros como empaques que beneficien el

medio ambiente [10].

Diferentes biopolímeros pueden ser elaborados a base de

polisacáridos como el almidón de yuca [11]. La mayoría de

los plásticos derivados del almidón de yuca tienen el

propósito nutricional, sensorial, funcional y estético,

además llegando a degradarse aproximadamente en 45 días

con ayuda de agua, su velocidad de degradación depende

de la temperatura, la humedad, el número y el tipo de

microrganismos (aeróbico y anaeróbico) presentes [14]. El

almidón de yuca está compuesto por polisacáridos de dos

tipos: amilosa y amilopectina, con diferentes estructuras y

funciones [14]. Asimismo, a las biopelículas se les puede

suministrar aditivos como ácido cítrico para darle más

rigidez y estabilidad molecular, es decir, volverlas menos

frágiles. Esto se debe a que la acidez del ácido cítrico

promueve la disolución de los gránulos de almidón y junto

con el glicerol provocan el rompimiento de los puentes de

hidrogeno intermoleculares, obteniendo una matriz más

homogénea [29]. En este contexto, se quiere generar un

producto de desarrollo sostenible como alternativa para el

área de polímeros, puesto que se está produciendo un

recurso renovable que generar ganancias al sector agrícola.

El biopolímero tiene como funcionabilidad ser un empaque

alimenticio, pero para que el empaque sea inteligente debe

tener un indicador que determine el cambio del estado de

los alimentos [13].

Los indicadores de pH o mejor llamados indicador ácido-

base, se pueden clasificar de acuerdo con el pH y al tipo de

color que aplique la titulación. Una alteración de pH en una

solución genera cambios en los iones H+ u OH, cuando

entra en contacto con el indicador de pH provoca una

configuración electrónica que cambia de color el indicador.

Los colorantes están dotados de una propiedad que se

llama halocrónicas que tiene la capacidad de cambiar las

funciones del pH [1]. Para la incorporación de un colorante

en la matriz polimérica se utiliza un colorante natural

llamado antocianina que actúa como un compuesto

bioactivo [10].

La antocianina es uno de los responsables en darle el color

vivo a las plantas, flores y frutos, colores que abarcan desde

el rojo hasta el azul, entre otros. La antocianina tiene la

ventaja de ser un sustituto potencial a los colorantes

artificiales ya que es natural [15]. Las antocianinas son

glucósidos de antocianidinas, pertenecientes a la familia de

los flavonoides, compuestos por dos anillos aromáticos A y

B unidos por una cadena de tres C. Variaciones

estructurales del anillo B resultan en seis antocianidinas

conocidas como se presenta en la Figura 1 y Tabla 1.

Fig. 1. Estructura substituyente de la antocianidinas [6]

Tabla 1. Posibles estructuras substituyentes de la

antocianidinas [6]

Su espectro visible varía dependiendo la orientación y el

número de grupos hidroxilo y metoxilo de la molécula. El

color de la antocianina depende de la concentración del

pigmento, la presencia de oxígeno y la luz. Factores como

su misma estructura química, pH, concentración,

temperatura, presencia de oxígeno y ácido ascórbico, y

actividad de agua de la matriz determinan la estabilidad del

pigmento [15]. La antocianina se incorpora en la matriz

polimérica para actuar como un oxidante. La oxidación

genera que se cambie la tonalidad del biopolímero, pero

para que se de esa oxidación debe estar en contacto con un

alimento que genere cantidades de dióxido de carbono [16].

En la región de Boyacá, Colombia se produce un queso

denominado Paipa, el cuál presenta características de un

queso semimaduro, semigraso y semiduro. Aunque hay

diversos estudios sobre las propiedades fisicoquímicas y

sobre el perfil microbiológico de este producto, no se han

encontrado estudios que identifiquen las diferencias entre

los quesos de diversos productores de la región, ni hay un

completo entendimiento del cambio de sus propiedades

durante su maduración [17].

El queso Paipa al descomponerse no puede ser ingerido por

los consumidores produciendo cambios organolépticos en

el queso como lo es el color, textura y sabor. De esta

manera, el propósito de este trabajo es generar un empaque

(Biopolímero) que cambie de tonalidad cuando un queso

tipo Paipa se madure, para que el mismo consumidor sea el

que evalúe el estado de su producto, satisfaciendo sus

necesidades. Los consumidores pueden detectar el

deterioro del producto aun así tenga una fecha de

caducidad, reduciendo el número de pérdidas y

contaminación, indicando si el producto es apto o no para

el consumo.

A raíz de este contexto, se quiere diseñar es un empaque

para un queso tipo Paipa a base de almidón de yuca como

película biodegradable, incorporando antocianina en polvo

como pigmento indicador de cambio de pH, generando un cambio en la tonalidad del biopolímero con respecto al

tiempo. De este modo, el empaque se puede utilizar en la

industria alimentaria, pero en este caso se aplica para el

área de los quesos.

El indicador de pH produce una correlación entre el queso

y su cambio de pH por medio de sensores físicos y

químicos asociados al alimento. Primero se debe producir

biopelículas a base de almidón de yuca incorporando

antocianina en polvo como indicador de pH, luego se

caracterizan las propiedades mecánicas y de permeabilidad

al vapor de agua para las biopelículas, adicionando ácido

cítrico. La función del ácido es cambiar la estructura

química del polímero para brindarle mayor rigidez.

Asimismo, la importancia de las pruebas mecánicas y de

permeabilidad al vapor de agua es que permiten determinar

la elasticidad y porcentaje de pérdida de peso en las

películas respectivamente. Finalmente, se estudia el efecto

de cambio de color en la biopelícula en relación con el

cambio de pH en el queso tipo Paipa.

2. Materiales y Métodos

2.1. Materiales

El almidón de yuca y el agua desionizada fueron

suministrados por el laboratorio del Departamento de

Ingeniería Química de la Universidad de los Andes ML-

305. Se utilizó glicerol al 99% marca J.T.Baker, ácido

cítrico monohidratado al 99.5% marca Carla Erba (Group),

trietanolamina marca MERCK e hidróxido de sodio marca

MERCK. La antocianina fue adquirida en Produquímica de

Colombia S.A.

2.2. Métodos

A continuación, se presentan brevemente los métodos de

preparación de las biopelículas, el planteamiento de la

metodología, igualmente los mecanismos de

caracterización mecánica, permeabilidad al vapor de agua,

análisis de sensibilidad y las pruebas de colorimetría.

2.2.1. Preparación de las soluciones formadoras de

biopelículas

Se prepararon diferentes soluciones para poder producir

biopelículas a base de almidón de yuca adicionando

glicerol, ácido cítrico y antocianina, por medio de una

mezcla de una solución de almidón de yuca al 3% (p/v) con

diferentes soluciones como glicerol y ácido cítrico al 10%

(p/v). Luego de ser mezclados, se obtuvo soluciones al 2%

(p/v) de almidón con 25% de glicerol (p/v) y diferentes

niveles de ácido cítrico que posteriormente se mencionarán.

La solución de almidón de yuca se logró diluyendo éste en

estado seco (polvo) en agua desionizada a 80 °C con

agitación constante durante 30 minutos llegando a

gelatinizarse, luego se dejó reposar por otros 30 minutos.

Las soluciones de glicerol y ácido cítrico se obtuvieron

diluyendo los reactivos en agua desionizada, con una

agitación constante, temperatura ambiente por 30 minutos,

cada una por separado. Se prepararon dos tipos de

soluciones, una con antocianina y otra sin antocianina, esto

se realizó para poder tener una diferencia de tonalidad la

cual se explicará más adelante.

2.2.2. Formulación del ácido cítrico y antocianina

Las formulaciones propuestas fueron de almidón/ácido

cítrico al 0,5% y 5%, en proporción (p/p) en base al peso

del almidón de yuca seco. El porcentaje de ácido cítrico se

varió hasta obtener el pH deseado en la solución, en este

caso un pH de 3,6 y 2,6 respectivamente. El ácido cítrico se

utilizó para disminuir el pH de la solución, permitiendo

obtener parámetros diferenciales en cada formulación, por

esta razón, se tomó el pH de las diferentes concentraciones

por medio de un Multiparámetro Mattler Toledo (pH-

metro). El propósito era lograr una diferencia de pH en las

soluciones, para que al momento de incorporar la

antocianina sea evidente un cambio en la tonalidad. Al

tener las soluciones mezcladas y el pH establecido, se

agregó la antocianina en una cantidad de 1% y 2% (p/p)

respecto al peso del almidón. Se realizó una prueba

comparativa entre el pH de las soluciones con respecto al

porcentaje de antocianina y ácido cítrico respectivamente,

para determinar si la antocianina causa alguna variación

significativa en el pH. Para este caso, el diseño

experimental es de dos factores que son: el cambio de

concentración de antocianina y el cambio de pH en las

soluciones, proporcionado por el cambio de concentración

del ácido cítrico.

Tabla 2. Diseño experimental para formulación del ácido

cítrico y antocianina

Valores codificados Valores reales

Antocianina pH Antocianina [%] pH

A -1 -1 1 2,6

B -1 1 1 3,6

C 1 -1 2 2,6

D 1 1 2 3,6

Como se puede ver en la Tabla 2 se presenta un diseño

experimental. A continuación, se presentan las

formulaciones de las biopelículas, siendo AC (Ácido

cítrico) y A (Antocianina):

Tabla 3. Formulación de las biopelículas

Formulación

5% AC / 1% A 5% AC / 2% A

0,5% AC / 1% A 0,5% AC / 2% A

2.2.3. Preparación de películas

Una vez determinada la formulación se elaboraron

biopelículas a base de almidón de yuca mediante el método

solvent [20]. Las soluciones finales que se obtuvieron

fueron adicionadas en una cantidad de 30 ml en platos de

Petri de 14 cm de diámetro, para ser secadas en un secador

de flujo de bandejas con una velocidad del aire de 16 m/s a

una temperatura de 16 °C por 24 horas. Por último, las

películas fueron retiradas de los platos Petri para ser

caracterizadas.

2.2.4. Prueba de sensibilidad del cambio de color en

las biopelículas secas

Se buscó determinar la sensibilidad del cambio de color

de las películas frente al cambio de pH, adicionando una

gota de una amina líquida y NaOH a diferentes

concentraciones en la superficie de la biopelícula, midiendo

los parámetros de cambio de color de las biopelículas por

colorimetría. Al obtener las cuatro biopelículas, se tomó

cada una de las biopelículas respectivas a su formulación y

cada una se dividió en cuatro secciones. Se prepararon dos

diferentes soluciones de NaOH con concentraciones de 2 N

y 3 N y la amina líquida que se seleccionó fue

trietanolamina a 3 N. Se les midió el pH a las soluciones,

por formulación y por sección se adicionó 0,1 ml de NaOH

y trietanolamina (gota) a diferentes concentraciones, solo a

la cuarta sección de cada una de las formulaciones se le

agregaron 2 gotas de trietanolamina. Se determinó la

concentración de NaOH y trietanolamina que genera mayor

cambio de tonalidad en el color de la biopelícula. Esto se

realiza con el fin establecer una relación de concentración

de las soluciones con la cantidad de aminas volátiles que se

generan en el queso.

Por otra parte, se realizó una prueba de colorimetría por

medio de un colorímetro CR-20 Color reader, evaluando

una prueba de espacio de color, queriendo darle un valor

numérico a cada formulación [19]. Este método determina

la valoración numérica de un objeto para informar y reflejar

la gama cromática. El espacio de color utilizado es el

CIELAB porque correlaciona los valores numéricos con un

color específico. Las coordenadas que se utilizaron son L*:

Luminosidad, a*: Coordenada rojo/verde (+a rojo, -a verde)

y b*: coordenadas amarillo/azul (+b amarillo, -b azul) [19].

Por otro lado, para definir la diferencia de color entre las

biopelículas se realiza una comparación numérica de las

muestras con una toma estándar, la cual es establecida

dependiendo los objetos que se quieran comparar, dicho

parámetro se conoce como ΔE el cual indica la magnitud de

la diferencia total de color. Está definida de la siguiente

manera:

Fig. 2. Espacio de color CIE L*, a* y b* [19].

A cada una de las películas secas se les hizo una prueba de

colorimetría antes y después de haber agregado las

soluciones de NaOH y trietanolamina, esto se realizó para

evaluar el cambio de color que se presenta en cada una de

las películas. Se realizaron diferentes gráficas de tendencia

entre los parámetros de color y el pH de las soluciones

respectivamente. Se realizaron seis tomas de datos por

parte del colorímetro a lo largo de la biopelícula para tener

un mayor rango promedio de color. Se utilizan los

subíndices (i) y (j) en el ΔE de las pruebas para diferenciar

los experimentos.

2.2.5. Caracterización de propiedades mecánicas

Las formulaciones de las biopelículas a base de almidón de

yuca se sometieron a las pruebas de tensión para así poder

definir las propiedades mecánicas, utilizando el

texturometro TA. HD plus Texture Analyser. Para las

pruebas de tensión se cortaron probetas en una troqueladora

Punch-Press-Naef de 1,5 cm con una sección angosta de

0,3 mm y una altura de 17 mm, adhiriendo cinta adhesiva

en los extremos de la probeta para facilitar el agarre de las

pinzas en el Texturometro. Para el análisis se tomaron

cinco réplicas diferentes por muestra, para cada una de las

formulaciones. Con el espesor de las biopelículas se halló

el área y con la fuerza (N) reportada por el Texturómetro se

determinó el esfuerzo (MPa). Para la deformación (%) se

halló por medio de la distancia y altura de las probetas. El

módulo de Young (MPa) se definió de acuerdo a la

pendiente de la recta entre el esfuerzo y la deformación.

Por último, se halló el punto de cedencia (MPa). Se reportó

el Modulo de Young (MPa), Esfuerzo máximo (MPa),

Deformación máxima (%) y el punto de cedencia (MPa)

para las pruebas mecánicas.

2.2.6. Permeabilidad al vapor de agua

La permeabilidad al vapor de agua de las diferentes

soluciones de las biopelículas se determinó mediante la

perdida de agua en la película a un tiempo de siete horas.

La temperatura del ambiente fue de 25 °C por medio de la

norma ASTM E96 modificándola [18]. Las biopelículas

fueron cortadas en círculos iguales con un diámetro de

aproximadamente 3 cm y se utilizaron para cerrar las celdas

de aluminio. En el interior de la celda se agregó sílica gel,

la cual ya estuvo previamente secada a una temperatura de

120 °C en un horno por 2 horas alcanzando el estado

estacionario. La sílica estuvo a una altura de 6 mm por

debajo de la biopelícula. El vapor que se está alojando en la

biopelícula se determinó por medio de una cámara de

estabilidad RGX-250E Growth Chamber con un gradiente

de humedad del 75%. Se midió el peso de la película cada

hora, tomando aproximadamente siete muestras y se

graficaron los pesos con respecto al tiempo para hallar la

pendiente de la recta. Para hallar la permeabilidad al vapor

se utiliza la Ecuación 2, notada por las siglas WVP:

Donde WVTR es el flux de vapor el cuál se determina

dividiendo la pendiente de la recta con el área de

transferencia, ∆R es el gradiente de humedad, d es el

espesor del biopolímero y S es la presión de saturación de

vapor [18].

2.2.7. Tiempo de aplicación para el efecto de

cambio de color

Se seleccionó la formulación que tuvo mayor cambio de

tonalidad. Se realizaron las pruebas para dos diferentes

tipos de quesos Paipa, el primero era un queso Paipa

artesanal comprado en un supermercado de cadena el cuál

proporcionaba una fecha de vencimiento. Por otro lado, el

segundo queso era tipo Paipa el cual fue elaborado y

estudiado en el laboratorio, de manera que se sabían las

propiedades del queso como la humedad y el tiempo de

maduración. Se agregaron 25 g de cada uno de los quesos

Paipa en cinco vasos de precipitado de 250 ml, con su

respectiva replica. Se colocaron las biopelículas en la

superficie del vaso de precipitado y se sellaron con bandas

de caucho durante quince días, midiendo cada tres días el

pH del queso y el color de la biopelícula por medio del

multiparámetro y el colorímetro respectivamente. No se

abrieron los vasos de precipitado para no alterar el medio

de los quesos y la biopelícula hasta su día de medida. Por

esta razón, para la primera muestra se toma el pH y el color

en el día tres, la segunda muestra se le mide el pH y el

color en el día seis, así sucesivamente hasta el día quince.

Se obtienen dos análisis, pH y color con respecto al tiempo

del mismo queso (Paipa) a diferentes condiciones. Así, se

relaciona el cambio de color de las biopelículas y el cambio

de pH de los quesos con respecto al tiempo.

3. Resultados y análisis

3.1. Preparación de las soluciones para formulación

de ácido cítrico y antocianina

Para la preparación de las biopelículas se llevó acabo el

desarrollo explicado en la metodología. Primero, se

realizaron dos diferentes tipos de biopelículas unas sin

antocianina y otras con antocianina. Esto se realizó para

evaluar el efecto de añadir la antocianina en la solución del

polímero. Al observar las biopelículas la antocianina se

pudo incorporar en la matriz polimérica, siendo esta

uniforme a lo largo de toda la solución dejándola con una

agitación constante de 750 prm durante 10 minutos. Sin

embargo, en algunas películas una vez estaba seca, su

tonalidad era más oscura en diferentes partes de la película,

esto sucedía cuando no había suficiente agitación y además

había manipulación durante el tiempo de secado. En la

Figura 3 se pueden comparar las tonalidades de las

biopelículas sin y con antocianina.

Sin antocianina Con antocianina

Fig. 3 Biopelículas secas sin antocianina y con antocianina.

Adicionalmente, se tomaron los parámetros de color por

medio del colorímetro para la película sin antocianina a fin

de poder compararlo con las diferentes formulaciones

establecidas. Los parámetros de color de la película sin

antocianina se presentan de la Tabla 4:

Tabla 4. Parámetros de color para una biopelícula sin

antocianina

Película sin antocianina

L a b

59,8 -0,3 -2

Como se puede ver en la Figura 2 y comparado con los

resultados de los parámetros de la Tabla 3, se presentan los

valores obtenidos del espacio de color para una

formulación sin antocianina, permitiendo percibir su

tonalidad. Su parámetro L es grande a causa de su

luminosidad y sus parámetros a y b tienden a cero.

Asimismo, se tomaron los parámetros de color para las

formulaciones con antocianina ya secas. Las formulaciones

que se definieron para las cuatro biopelículas fueron de 5%

ácido cítrico/ 1% Antocianina, 5% ácido cítrico/ 2%

Antocianina, 0,5% ácido cítrico/ 1% Antocianina y 0,5%

ácido cítrico/ 2% Antocianina como se muestra en la Tabla

2. A continuación en la Figura 4 se presentan las

formulaciones para cada una de las soluciones, siendo AC

(Ácido cítrico) y A (Antocianina).

5% AC / 1% A 5% AC / 2% A

0,5% AC / 1% A 0,5% AC / 2% A

Fig.4 Formulación y apariencia de las biopelículas con

antocianina.

Al observar la apariencia de las películas para cada una de

las formulaciones, es claro que hay una diferencia en la

tonalidad de 1% y 2% de antocianina. Luego se tomó el pH

de las cuatro formulaciones y la solución sin antocianina.

El pH que se obtuvo se presente en la Tabla 4.

Tabla. 5 pH de las formulaciones con antocianina

pH

AC 0,5% AC 5%

A 1% 3,38 2,64

A 2% 3,62 2,66

Tabla. 6 pH de las formulaciones sin antocianina

pH

AC 0,5% AC 5%

Muestra 1 3,31 2,53

Muestra 2 3,59 2,49

El pH para la solución sin antocianina y con ácido cítrico se

muestra en la tabla 6. Como se puede ver en las Tablas 5 y

6, el efecto que tiene la antocianina en el pH de las

soluciones no es significativo, ya que varía en 0,1 el orden

de magnitud. Lo que quiere decir que la antocianina

aumenta la basicidad de la solución en una proporción muy

pequeña. Asimismo, en la Figura 5 se puede observar el

comportamiento del pH para las soluciones con

antocianina, existiendo una diferencia de pH, siendo éstas

proporcionales a la formulación.

Fig.5 pH para las soluciones de antocianina y ácido cítrico.

3.2. Preparación de biopelículas

Una vez definidas las formulaciones de las biopelículas se

determinó el diferencial total de color por medio de la

ecuación ΔE (Ecu. 1). La comparación de las cuatro

películas se analizó con base en la muestra estándar de la

película sin antocianina. En la Figura 6 se presentan las

diferencias de color de cada una de las formulaciones. De

igual forma, en la tabla 7 se muestran los parámetros de

color respectivos, cuantificando cada una de ellas.

Tabla. 7 Parámetros de color para una biopelícula con

antocianina

Películas con antocianina

L a b

5% AC / 1% A 39,73 17,63 -10,27

5% AC / 2% A 31,90 13,40 -9,10

0,5% AC / 1% A 38,60 13,77 -8,03

0,5% AC / 2% A 34,20 20,73 -10,70

Fig. 6 Diferencia de color para las cuatro formulaciones con

respecto a un punto de referencia.

Como se puede ver anteriormente, el ΔEi de las películas es

significativamente grande con respecto a la muestra

estándar. Esto se debe a que existe una diferencia de color.

El ΔEi de las formulaciones de 2% de antocianina

presentan un mayor diferencial de color con respecto a las

del 1%, puesto que dichas formulaciones presentan un tono

más oscuro. Lo anterior también se puede ver en los

parametros L de luminosidad, en las que para las

formulaciones 5%AC/1%A y 0,5%/1%A son más claras al

tener menos antocianina.

3.3. Prueba de sensibilidad del cambio de color en las

biopelículas secas

Luego de haber evaluado el pH de las películas por cada

una de las formulaciones se procedió a realizar un análisis

de sensibilidad a las películas, determinando la formulación

que presentaba mayor cambio de color en el menor tiempo

al agregarle una solución básica. Primero se probó con una

solución de 0,5% ácido cítrico y 2% antocianina agregando

una solución de NaOH a 2 N, cambiando su tonalidad de

rosado a púrpura oscuro como se presenta en la Figura 6.

Posteriormente, se hizo el mismo experimento para una

película ya seca del 5% ácido cítrico y 2% antocianina

añadiendo la misma composición de NaOH. De igual

forma, la película seca cambio de color como se puede ver

en la Figura 6.

Solución Película seca

Fig. 6 Cambio de color en una solución y en una película seca

agregando una solución de NaOH 2N.

El anterior experimento fue una prueba para comprobar

que las películas cambiaban de color sin importar la

formulación que tenga y además corroborando que tanto en

solución como en película seca cambia de tonalidad. En los

dos estados la película tiende a oscurecerse por la

oxidación que presenta la basicidad del NaOH.

Luego se continuó el proceso de análisis de sensibilidad

para las cuatro formulaciones, las películas se dividieron en

cuatro secciones diferentes en donde cada una de las

secciones monitorea el efecto de una solución de 2 y 3 N de

NaOH y otra de trietanolamina a una y dos gotas. La

solución de NaOH fue diluida hasta obtener la normalidad

deseada, el trietanolamina se agregó puro. Se

seleccionaron dos tipos de bases, una base fuerte y otra

débil. Por un lado, el trietanolamina es una base débil ya

que posee un par de electrones débiles en el átomo de

nitrógeno los cuales están aislados. Ésta se encontraba en

estado líquido con una consistencia viscosa y apariencia

amarilla casi transparente. Se utilizó principalmente porque

es un regulador de pH, es un agente alcalinizable y no se

disocia completamente. Además, tiene una miscibilidad con

solventes orgánicos [27]. Por otro lado, se utilizó NaOH

como una base fuerte, ésta se encarga de ionizar la película

aceptando más rápido los protones H+ disociándose

completamente [28]. La división de las películas se puede

ver en la Figura 7, realizando así las cuatro formulaciones.

Fig. 7 Segmentos de cambio de color para cada película

respecto a las soluciones básicas.

Antes de agregar las soluciones en cada sección, se

tomaron los parámetros de color de cada formulación,

tomando como nuevo blanco de referencias las películas

con antocianina antes de ser evaluadas con las soluciones

de NaOH y trietanolamina. Dicho diferencial se denotó

como ΔEj para este caso de estudio. En los tres primeros

escenarios se agregaba una sola gota, dejándolo esparcir a

lo largo de la película, tomando el tiempo en el que se tardó

en cambiar de color cada una. El aspecto de cambio de

color sobre la película se puede contemplar en la Figura 8.

La cuarta sección de la película se agregaron dos gotas de

trietanolamina, pero no se tiene registro, dado que su

apariencia y tiempo es la misma que la de una gota. El

tiempo que tardó en cambiar cada formulación se presenta

en la Tabla 9. Igualmente, en la Tabla 8 se muestra el pH

de cada una de las soluciones.

Tabla. 8 pH de las soluciones básicas

pH soluciones básicas

NaOH 2 N 13,64

NaOH 3 N 13,78

Trietanolamina 13,89

No se realizó ninguna comparación con respecto al pH

de las soluciones básicas y el pH de las películas, ya que no

existe diferencia entre las soluciones básicas.

Tabla. 9 Toma de tiempo de cambio de color para cada una de

las formulaciones agregándoles una solución básica.

Tiempo (seg) 2 N

NaOH

3 N

NaOH

1 gota T 2 gota T

5% AC/ 1% A 9,5 15,0 195,0 261,0

5% AC/ 2% A 14,0 28,5 240,0 330,0

0,5% AC/ 1% A 15,5 32,0 262,5 341,0

0,5% AC/ 2% A 12,5 21,5 205,0 281,5

El tiempo y cambio de color para las formulaciones

varió significativamente debido a que las soluciones que

tenían NaOH cambiaron más rápido de color con respecto a

las que tenian trietanolamina. Lo anterior se debe a las

propiedades de la basicidad de las soluciones, el NaOH al

ser una base fuerte cambia más rápido, acelerando la

reacción de oxidación entre la solución y la película. Sin

embargo, la solución de trietanolamina tardó un poco más

por ser una base débil y su tiempo de reacción fue más

lento. No obstante, el valor del tiempo no se tuvo en cuenta

para la toma de decisión en la formulación, en vista que el

tiempo de cambio era subjetivo al ojo humano y esta toma

no se hizo con ningún equipo especial. Por esta razón se

decidió tomar en cuenta el cambio de color que hubo en las

películas con respecto al delta Ej en cada una de ellas. Si se

tiene en cuenta el resultado del tiempo, la formulación que

cambió más rápido de color fue la de 5% ácido cítrico y 1%

antocianina, igualmente ésta fue la formulación que tuvo

mayor diferencial de color respecto al delta Ej. En la Figura

8 se puede observar las coloraciones finales de las pruebas.

Fig. 8 Cambios de color para cada una de las soluciones

básicas para una formulación.

Enseguida se presentan los tres análisis de sensibilidad

obtenidos a partir de los cambios de parámetros de color.

Las muestras de la cuarta toma de datos para la solución de

dos gotas de trietanolamina no se reportaron, ya que estos

se tuvieron en cuenta como réplica para la tercera toma

(una gota) los resultados eran semejantes. En la Figura 9 se

puede ver el comportamiento del cambio de color para una

solución de NaOH a 2 N. Como se puede ver la

formulación que obtuvo el mayor cambio de color fue 5%

ácido cítrico y 1% antocianina y la de menor fue de 5%

ácido y 2% antocianina.

Fig. 9 Sensibilidad de cambio de color para películas secas en

una solución de NaOH 2 N.

Fig. 10 Sensibilidad de cambio de color para películas secas en

una solución de NaOH 3 N.

Por otra parte, la solución de trietanolamina tardó más en

cambiar el color pero los resultados de cambio de color

fueron semejantes a los de las soluciones de NaOH. El

efecto de cambio de color se puede ver en la Figura 11. La

formulación que alcanzó el mayor cambio de color fue la

de 5% ácido cítrico y 1% antocianina.

Fig.11 Sensibilidad de cambio de color para películas secas en

una solución de trietanolamina.

La formulación que se escogió para llevar acabo la

aplicación en el queso Paipa fue la de 5% de Ácido cítrico

y 1% antocianina, dado que tiene una mayor alteración de

color.

3.4. Caracterización de propiedades mecánicas

La caracterización de propiedades mecánicas se evaluó

para las cuatro formulaciones analizando el efecto en cada

una. Por medio del Texturómetro se hallaron los

parámetros de fuerza y distancia de cada una de las

películas. Se tomaron seis probetas por cada una de las

formulaciones, hallando el área, el esfuerzo y deformación.

Con los resultados obtenidos se determinó la pendiente de

las rectas de cada prueba y formulación, hallando el

módulo de Young y punto de cedencia. Las anteriores

pruebas se realizan para evaluar que tan plástico o elástico

es la biopelícula.

El módulo de Young se encarga de probar la rigidez de

la película, al observar en la Figura 12. Por otra parte, la

concentración de antocianina tiene un leve efecto de rigidez

en la película, esto se puede deber a que mayor

concentración aumenta la estabilidad molecular de la

película dándole más rigidez. La formulación más rígida es

de 5% de ácido cítrico y 2% antocianina.

Fig. 12 Módulo de Young para las cuatro formulaciones.

Como se puede observar hay un cambio en las

propiedades cuando se adiciona ácido cítrico, difieren

dependiendo la concentración en la que se encuentren. Al

adicionar ácido al 5% el esfuerzo máximo y el módulo de

Young aumentan. En contraste, la deformación máxima

para las películas cambia, siendo de mayor elasticidad las

de formulación al 0,5% comparada con las de 5%. El

aumento del módulo de Young, esfuerzo máximo y

elongación generan rigidez en la película. En contraste, a

las formulaciones con 0,5% de ácido se genera un efecto de

deformación plástica (menor módulo de Young y esfuerzo

máximo) alcanzando un alto porcentaje de elongación al

romperse. Por esta razón, se presentan dos efectos con el

ácido, por un lado, un plastificante a 0,5% y por otro lado,

antiplastificante al 5%.

Para el esfuerzo máximo se puede determinar que la

formulación de 5% ácido cítrico y 2% antocianina es la que

presenta el valor más alto, como se puede ver en la Figura

13. La formulación que tenga mayor esfuerzo máximo,

obtendrá el mayor límite de elasticidad de las películas

antes de romperse.

Fig. 13 Esfuerzo máximo para las cuatro formulaciones.

Para la deformación máxima se obtiene que la formulación

que más se deforma es la de 0,5% ácido cítrico y 1%

antocianina. Las dos formulaciones de ácido cítrico al 0,5%

presentan elevados niveles de deformación, mientras que

por otro lado, las formulaciones de 5% ácido cítrico no se

deforman tanto. Esto se debe que al no tener ácido las

biopelículas tienden a ser elásticas. En la Figura 13 se

presentan las deformaciones de cada una de las

formulaciones. La elasticidad se mide durante la etapa

elástica de la deformación plástica, lo que quiere decir que

hay una deformación plástica , de modo que la deformación

máxima tiene que ver con la plasticidad.

Fig. 14 Deformación máxima para las cuatro formulaciones.

El punto de cedencia permite ver si las películas tienen

un cambio deformación reversible e irreversible.

Comparando los resultados obtenidos del punto de cedencia

para las cuatro formulaciones se puede ver en la Figura 14

que las formulaciones de 5% ácido cítrico son las que tiene

el mayor punto de cedencia. Dichos resultados concuerdan

con el esfuerzo máximo, 5% ácido cítrico tienen mayor

punto de cedencia que 0,5%.

Fig. 15 Punto de cedencia para las cuatro formulaciones.

Para resumir los resultados obtenidos en las pruebas

mecánicas se puede ver el efecto del ácido cítrico en las

películas. Además, la formulación que tuvo mayor esfuerzo

máximo, punto de cedencia y módulo de Young fue 5%

ácido cítrico y 2% antocianina. La formulación que tuvo

pocos efectos de resistencia en la película fue de 0,5%

ácido cítrico y 1% antocianina. Se pudo ver que la

antocianina si tiene un leve efecto en la rigidez de la

película.

3.5. Permeabilidad al vapor de agua

La evaluación y análisis de la permeabilidad al vapor de

agua es importante para diseñar un empaque puesto que

permite determinar la pérdida de agua que se presenta en la

película en un periodo de tiempo. La película que presenta

mayor barrera de agua es 5% AC y 2% A. Al agregar ácido

cítrico aumenta la permeabilidad al vapor de las películas

como se puede ver en la Figura 16. Para la formulación de

0,5% AC y 1% A se presentan propiedades de barrera más

débiles, es decir con menor permeabilidad de vapor.

Fig. 16 Pruebas de permeabilidad de vapor de agua

3.6. Tiempo de aplicación para el efecto de cambio de

color

La formulación que se escogió para evaluar el efecto de

cambio de color con respecto a la evaluación de un queso

fue 5% ácido cítrico y 1% antocianina dado que reportaron

mejores resultados en las pruebas de sensibilidad de color.

En la Figura 17 se puede ver la solución y la película seca

para 5% ácido cítrico y 1% antocianina.

Solución al

5% AC/ 1% A

Película seca al

5% AC/ 1% A Fig. 17 Pruebas de permeabilidad de vapor de agua

Muestra 1 - Muestra de queso comprado

Muestra 2- Muestra de queso de laboratorio

Fig. 18 Muestras de queso para dos grupos.

3 6 9 12 15

Como se puede ver en la Figura 18, las diferentes muestras

presentan colores distintos, esto se utilizó únicamente para

diferenciar las muestras. En la muestra 1 se tiene el queso

Paipa comprado, de color verde y azul, en la muestra 2 el

queso Paipa elaborado en el laboratorio. Las muestras de

quesos fueron clasificaron por colores para ser

diferenciadas para la muestra 1 verde y azul y la muestra 2

blanco y rojo. Igualmente, se enumeraron cada una con el

día en el que se les iba a realizar la medición. Para las

cuatro muestras se tomaron los parámetros de color

iniciales, se envasaron en un vaso de precipitado de 50 ml y

en su interior se agregó 30 g de cada uno de los quesos. A

cada muestra se le colocó un color diferente para

diferenciar uno del otro. Durante 15 días se analizó el

comportamiento de cada una de las muestras tanto el

cambio de color (ΔE k) y el pH con respecto al tiempo. La

diferencia de los dos quesos es que el artesanal tenía una

fecha de caducidad y el de laboratorio reportaba datos

experimentales como tiempo de maduración. Además se

tuvo un blanco de referencia para compararlo hasta el día

final Es importante resaltar que la biopelícula no tiene

contacto con el queso, ya que se quiere evaluar el

fenómeno que se presenta en el ambiente del queso con la

película, para un trabajo futuro se propone trabajar en

contacto con la película y el queso para evaluar sus efectos.

Día 0 Día 15 Fig. 19 Muestras de queso para dos grupos.

Los resultado que se obtuvieron se pueden ver en la Figura

20 en dónde se puede ver el cambio de color delta Ek de las

películas a lo largo de 15 días.

Fig. 20 Cambio de pH con respecto al tiempo para un queso

Paipa comprado y de laboratorio.

Por otro lado, al ver el resultado de cambio de pH de los

quesos a lo largo del tiempo. Se puede ver que para un

queso comprado el pH si se va volviendo más ácido, por

el contrario, el queso producido en el laboratorio va

aumentando su pH. Esto se debe a que el queso producido

en el laboratorio al ser manipulado presenta

contaminación. Al realizar las pruebas empezaron a

salirle hongos, los cuales aumentaron el pH del queso.

Aun así, para los dos tipos de queso la tonalidad de la

película se va oscureciendo. Otro análisis que se puede

obtener es que cambia más rápido de tonalidad el queso

de laboratorio, se atribuye a la gran producción de

microorganismos que se generan por los hongos. El pH

en el que comenzó el queso comprado fue de 5,55 a los

15 días fue de 5,31. Por otro lado, para un queso de

laboratorio el pH inicial fue de 5,6 y el final de 5,95.

Hubo mayor cambio de pH para el queso de laboratorio.

Fig. 21 Muestras de quesos a 12 días, verde comprado y

blanco de laboratorio.

Como se puede ver anteriormente en la Figura 21 se ve

como el queso comprado su apariencia sigue igual al

primer día pero la del queso de laboratorio presenta hongos.

Fig. 22 Muestras de película a los 15 días (blanco)

En la Figura 22 se puede observar la película que fue

tomada como blanco de muestra para los experimentos. Por

otro lado, para llevar acabo otro experimento de prueba

para saber si la película cambiaba de color se utilizó un

queso doble crema con la misma formulación, pero con

más tiempo de maduración. En la Figura 24 se puede ver el

cambio de color que tuvo durante los 22 días de evaluación.

El color que se espera tener al finalizar la evaluación de

tiempo de maduración del queso es como se presenta en la

Figura 23.

Fig. 23 Cambio de muestra de color. Una estándar y otra con

queso doble crema.

2 días 22 días

Fig. 24 Experimento de cambio de color para un queso doble

crema.

En la Figura 24 se puede observar el resultado de tonalidad

de la película después de 20 días de tener el queso doble

crema en descomposición. Por último, se decidió establecer

una gama de colores en dónde el consumidor pueda saber

en qué momento puedo ingerir los alimentos y en cual no.

Para este caso. La formulación que se tomó fue de 5%

ácido cítrico y 1% antocianina. La tonalidad inicial

representa la película cuando el producto acaba de ser

preparado, listo para vender. Los transcursos de los días

alteran la tonalidad de la película, el ácido láctico de los

quesos altera el pH liberando aminas volátiles que

reacciona con la película para que ésta se oxide. La

tonalidad del empaque va cambiando hasta volverse más

oscuro. El pH inicial de los quesos artesanales tipo Paipa es

de aproximadamente 5,5 y en un transcurso de 15 días su

pH se ve alterado hasta llegar a 5,1. Se va acidificando el

queso y al mismo tiempo la película va cambiando de

color. La tonalidad purpura que toma el empaque puede

determinar que el queso ya no se puede consumir porque

sus índices de acidez son muy altos, alertando al

consumidor de su consumo.

Fig. 25 Gama de color para el empaque del queso tipo Paipa

En la Figura 25 se puede observar la gama de colores en las

que la película va cambiando de tonalidad hasta llegar a su

color final. Por último, a partir del pH que se obtuvo de los

quesos evaluados, hasta llegar a su maduración y

descomposición el pH es de 5, 12 y el color para ese pH es

el color 5 como se puede ver en la Figura 25. En este color

el consumidor sabrá que no puede ingerir el queso porque

se encuentra dañado.

4. Conclusiones

Al incorporar la antocianina a la solución del polímero no

fue totalmente uniforme su tonalidad a lo largo de la matriz

polimérica de algunas películas dado que se pudo haber

utilizado mayor tiempo de agitación aproximadamente de

30 minutos.

El ácido cítrico como aditivo para la estructura del

polímero no tuvo ningún efecto en la incorporación de la

antocianina en la matriz polimérica. Además, se le dio una

aplicación a la matriz del polímero incorporándole y

haciendo funcionar la antocianina.

La antocianina tiene un efecto de basicidad en la solución,

aumentando el estado básico, ya que permite variar el pH

en un orden de magnitud de 0,1.

La diferencia de color (delta E i) para las formulaciones del

2% de antocianina presenta mayor diferencial de color con

respecto a la del 1% y en relación con la película sin

antocianina.

De acuerdo al análisis de sensibilidad que se realizó con

las soluciones básicas, la formulación que se escogió fue la

de 5% de Ácido cítrico y 1% antocianina dado que esta es

la formulación que tiene una mayor alteración de color y

cambia más rápido. La solución de 3 N de NaOH es la que

presenta mayor diferencia de color por el delta E k y la

solución de 2 N de NaOH es la que más rápido cambia de

color.

Las películas a base de almidón de yuca son traslúcidas,

son fáciles de procesar, tienen una buena barrera de O2. Sus

desventajas son su alta permeabilidad con el vapor de agua,

solubilidad del agua y baja resistencia mecánica. La

película que mostró mejor permeabilidad al vapor de agua

fue 5% ácido cítrico y 2% antociania. Por otro lado, con

respecto a las propiedades mecánicas la formulación que

presentó mejor punto de cedencia, esfuerzo máximo y

módulo de Young fue 5% ácido cítrico y 2% Antocianina.

La formulación de 5% ácido cítrico y 2% antocianina

presenta mejores resultados para las pruebas mecánicas y

de permeabilidad al vapor de agua, pero fue la que menor

cambio de color tuvo de delta Ej. El criterio que se tuvo en

cuenta para la determinar que formulación utilizar fue el

del análisis de sensibilidad de cambio de color con las

soluciones básicas y el cambio del tiempo, de este modo se

escogió 5% ácido cítrico y 1% antocianina, aun así la

formulación de 5% ácido cítrico y 2% antocianina haya

tenido mejores resultado en las pruebas de caracterización.

Ahora bien, la formulación que se escogió también presenta

resultados favorables de pruebas mecánicas y de

permeabilidad.

El efecto de cambio de color en las películas se puedo

observar con el cambio de tonalidad con respecto al tiempo.

Los dos tipos de quesos hicieron cambiar de color las

biopelículas, cambiando su pH dependiendo al día de

maduración. Se obtuvo que el pH final al cual un

consumidor no puede ingerir el queso es de 5,12 y la

tonalidad de la película es de un color púrpura.

El tipo de queso, las condiciones y la manipulación

influye en el tiempo de cambio de color de las películas.

El empaque funciona dado que la biopelícula presenta un

cambio de tonalidad con respecto al tiempo y pH que se

presente.

Para realizar este tipo de productos se debe desarrollar unas

pruebas de calidad si se quiere generar en grandes

volúmenes de producción para hacerlo a nivel industrial.

5. Trabajo futuro

Para un trabajo futuro se podría dejar por más tiempo de

agitación la antocianina una vez haya sido suministrado a la

solución del polímero, aproximadamente por unos 30

minutos. Mejorando su grado de cohesión entre la

antocianina y la matriz del polímero, aumentando la

uniformidad de tonalidad y previniendo que cuando las

películas se sequen, éstas estén totalmente uniformes en la

tonalidad. Igualmente, se podría utilizar otro tipo de aditivo

para la solución del polímero como aceites u otros reactivos

que permitan darle estabilidad y rigidez a la película,

evaluando el comportamiento de la antocianina, para saber

si ésta tiene el mismo efecto en diferentes aditivos.

Además, se puede suministrar más o menos ácido cítrico u

otro aditivo que altere el pH de la película y ver efecto de la

antocianina en diferentes concentraciones.

Ampliar el diseño de experimentos no solo a cuatro

posibles formulaciones, sino dejando la concentración del

ácido constante ya que es evidente que no altera los

parámetros de color, pero sí variando la concentración de

antocianina para ver el efecto en otras formulaciones.

Desarrollar una comparación de color entre las películas

secas y las soluciones antes de ser secadas para especificar

si existe una relación directa de color y que pasa si hay

diferencia significativa entre ambas.

Se podrían utilizar otras bases fuertes y débiles para evaluar

si la formulación escogida tiene el mismo comportamiento

para dichas soluciones. Asimismo, se podría agregar una

solución ácida fuerte y otra débil para observar si el efecto

que tiene es el mismo que con una base, si la tonalidad de

color cambia utilizando un ácido.

Además de utilizar productos lácteos se podrían utilizar

otros alimentos ácidos como lo son la carne o el pan para

ver si tienen el mismo efecto que los lácteos.

Para este análisis se evaluó el queso sin tocar la película,

eventualmente se podría estudiar el efecto de cambio de

color de la biopelículas cuando la película entra en contacto

con el queso, si el cambio de color tiene el mismo efecto.

Se podría realizar por más tiempo el análisis de evaluación

del queso, llevándolo a unos 20 ó 25 días.

Realizar el experimento con la misma formulación, pero

diferentes tipos de queso para determinar si tienen el

mismo efecto.

Si se quiere agregar otro valor agregado a las funciones del

empaque, se puede buscar la forma de prolongar la vida útil

de los alimentos que se evalúen con el polímero.

Ameás del almidón de yuca existen otros almidones o

polímeros en los cuales se podría ensayar el

funcionamiento de la antocianina, para comparar si tienen

el mismo comportamiento como con el almidón de yuca.

Como se pudo ver en la experimentación de prueba, otro

queso puede alterar la tonalidad de la película, por esto se

podría probar con otro tipo de queso y en diferentes

cantidades.

El queso realizado en el laboratorio no se llevó acabo en las

mejores condiciones, por lo que se podría desarrollar en un

espacio más apropiado como un laboratorio de alimentos,

evitando contaminaciones.

Este proyecto tiene alta viabilidad de desarrollarlo en el

área de empaques para productos lácteos. Su producción a

nivel industrial podría automatizar el proceso de

fabricación de la película en la que se incorpore la película.

No necesariamente todo el empaque puede la biopelícula,

ésta se puede adicionar como una pequeña etiqueta en los

empaques.

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