Propiedades fisicoquímicas de nanosistemas estabilizados con caseinato de sodio : emulsiones, geles y películas - Montes de Oca Ávalos, Juan Manuel (2018)
Las emulsiones de aceite en agua (O/W) son sistemas de gran relevancia industrial encontrando aplicaciones en el área de alimentos, cosméticos y productos farmacéuticos. Estos sistemas consisten en una fase dispersante acuosa y una fase dispersa oleosa, estabilizadas cinéticamente por el agregado de surfactantes. En la industria de alimentos los surfactantes naturales más empleados son diferentes tipos de hidratos de carbono, gomas y proteínas. El caseinato de sodio es una proteína muy usada por su alta capacidad de dispersión y buenas propiedades alimenticias. La estabilidad de las emulsiones es una característica clave para este tipo de aplicaciones. Recientemente se han desarrollado metodologías para la preparación de nanoemulsiones O/W, las cuales se caracterizan por poseer radio medio de gota inferior a los 100 nm. Estos sistemas exhiben nuevas propiedades que resultan interesantes, destacándose su elevada estabilidad, mayor transparencia y menor viscosidad que las emulsiones convencionales. Hasta el momento se han estudiado unas pocas nanoemulsiones O/W con aplicaciones en alimentos y aún no se han descripto sus hidrogeles, aero-geles o películas. En el presente trabajo de tesis se logró preparar nanoemulsiones de caseinato de sodio/aceite de girasol por un método combinado de tres etapas: homogenización a altas revoluciones, ultrasonicación y evaporación de solvente a baja presión. Los radios medios de gota resultaron ser 50±20 nm. Se estudiaron en profundidad, empleando métodos de dispersión de luz, los factores que determinan la estabilidad de la nanoemulsión, así como los mecanismos de desestabilización preponderantes. Se describió la estructura del sistema en la nanoescala, usando técnicas de dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS). A partir de las nanoemulsiones se prepararon hidrogeles por acidificación homogénea usando la lactona del ácido -glucónico (GDL). Se estudiaron los cambios estructurales producidos en la transición emulsión/gel y el efecto de la sacarosa en la cinética de gelificación y en las propiedades mecánicas de los hidrogeles. Se recurrió a técnicas tales como dispersión de luz, SAXS y reología. Se determinó que los geles preparados a partir de nanoemulsiones poseen módulos de almacenamiento más grandes que los correspondientes geles preparados a partir de emulsiones convencionales debido a que las unidades estructurales son menores. A partir de las mismas nanoemulsiones, por agregado de proporciones adecuadas de un agente plastificante y TiO2 nanoparticulado como refuerzo estructural, se prepararon también películas plásticas por un proceso de gelificación seguido de secado a humedad controlada. Estas películas presentaron excelente homogeneidad, y mayores módulos de Young que las correspondientes a películas preparadas a partir de emulsiones convencionales. Estos sistemas son los primeros en ser informados en la literatura internacional.