Películas de PET impregnadas con R-carvona mediante tecnología de fluidos supercríticos

Autores
Machado, Noelia Daiana; Lujan, Lautaro; Martini, Raquel Evangelina; Gañan, Nicolas Alberto; Goñi, Maria Laura
Año de publicación
2023
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
La R-carvona es una cetona terpénica presente en aceites esenciales de plantas de la región, como la menta o el burrito, con conocida actividad antimicrobiana, insecticida y repelente de insectos. En el presente trabajo se estudia la incorporación de este compuesto activo en películas comerciales de PET utilizando la tecnología de impregnación con dióxido de carbono supercrítico, con el objetivo de desarrollar un material bioactivo para protección de alimentos. Para ello, se estudió el efecto de dos variables de proceso (densidad de CO2: 245–713 kg·m-3 y temperatura: 35 y 60°C), en la cantidad de carvona incorporada y en la cinética de liberación. Los resultados sugieren que el efecto positivo observado para ambas variables en el rendimiento de carga se debe principalmente a la depresión de la temperatura de transición vítrea del polímero inducida por la absorción de CO2, que favorece la movilidad de las cadenas y la penetración de moléculas de soluto. En paralelo, se observa una disminución del coeficiente de difusión de la carvona en el polímero, coherente con una recristalización parcial del PET inducida por CO2.
R-carvone is a terpenic ketone naturally occurring in essential oils from several local plants, like mint and “burrito”, with antimicrobial, insecticidal and repellent properties. In this work, the incorporation of this active compound in commercial PET films using supercritical carbon dioxide impregnation is studied, with potential applications as bioactive material for food protection. The effect of two process variables (CO2 density: 245–713 kg·m-3 and temperature: 35 and 60°C) on the amount of loaded carvone and its release kinetics into air is analyzed. Results suggest that the positive effect observed for both variables on the loading yield is related mainly to the glass transition temperature depression of the polymer induced by the absorption of CO2, which favors the polymer chain mobility and the penetration of solute molecules. Moreover, a reduction of the R-carvone diffusion coefficient in the polymer is observed, consistent with a CO2-induced partial recrystallization of PET.
Fil: Machado, Noelia Daiana. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina
Fil: Lujan, Lautaro. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina
Fil: Martini, Raquel Evangelina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Cs.exactas Físicas y Naturales. Departamento de Química Industrial y Aplicada; Argentina
Fil: Gañan, Nicolas Alberto. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Cs.exactas Físicas y Naturales. Departamento de Química Industrial y Aplicada; Argentina
Fil: Goñi, Maria Laura. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina
Materia
IMPREGNACIÓN SUPERCRÍTICA
MATERIALES BIOACTIVOS
PROTECCIÓN DE ALIMENTOS
R-CARVONA
PET
COEFICIENTES DE DIFUSIÓN
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Para ello, se estudió el efecto de dos variables de proceso (densidad de CO2: 245–713 kg·m-3 y temperatura: 35 y 60°C), en la cantidad de carvona incorporada y en la cinética de liberación. Los resultados sugieren que el efecto positivo observado para ambas variables en el rendimiento de carga se debe principalmente a la depresión de la temperatura de transición vítrea del polímero inducida por la absorción de CO2, que favorece la movilidad de las cadenas y la penetración de moléculas de soluto. En paralelo, se observa una disminución del coeficiente de difusión de la carvona en el polímero, coherente con una recristalización parcial del PET inducida por CO2.R-carvone is a terpenic ketone naturally occurring in essential oils from several local plants, like mint and “burrito”, with antimicrobial, insecticidal and repellent properties. In this work, the incorporation of this active compound in commercial PET films using supercritical carbon dioxide impregnation is studied, with potential applications as bioactive material for food protection. The effect of two process variables (CO2 density: 245–713 kg·m-3 and temperature: 35 and 60°C) on the amount of loaded carvone and its release kinetics into air is analyzed. Results suggest that the positive effect observed for both variables on the loading yield is related mainly to the glass transition temperature depression of the polymer induced by the absorption of CO2, which favors the polymer chain mobility and the penetration of solute molecules. Moreover, a reduction of the R-carvone diffusion coefficient in the polymer is observed, consistent with a CO2-induced partial recrystallization of PET.Fil: Machado, Noelia Daiana. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Lujan, Lautaro. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Martini, Raquel Evangelina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Cs.exactas Físicas y Naturales. 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R-carvone is a terpenic ketone naturally occurring in essential oils from several local plants, like mint and “burrito”, with antimicrobial, insecticidal and repellent properties. In this work, the incorporation of this active compound in commercial PET films using supercritical carbon dioxide impregnation is studied, with potential applications as bioactive material for food protection. The effect of two process variables (CO2 density: 245–713 kg·m-3 and temperature: 35 and 60°C) on the amount of loaded carvone and its release kinetics into air is analyzed. Results suggest that the positive effect observed for both variables on the loading yield is related mainly to the glass transition temperature depression of the polymer induced by the absorption of CO2, which favors the polymer chain mobility and the penetration of solute molecules. Moreover, a reduction of the R-carvone diffusion coefficient in the polymer is observed, consistent with a CO2-induced partial recrystallization of PET.
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