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Title: De residuo a empaque activo: nanocelulosa de hojas de mazorca y nanopartículas de ZnO en matrices de gelatina
From waste to active packaging: nanocellulose from corn husk leaves and ZnO nanoparticles in gelatin matrices
metadata.dc.creator: Gutierrez-Pineda, Eduart
Reyes Méndez, Laura María
Barrera Hernández, Martha
Salazar Acevedo, Monica Lucia
Gutierrez-Pineda, Eduart
Reyes Méndez, Laura María
Barrera Hernández, Martha
Salazar Acevedo, Monica Lucia
Keywords: TEMPO-oxidized cellulose nanofibers (TOCNF);Antimicrobial food packaging;Zinc oxide nanoparticles (ZnO);Nanofibras de celulosa oxidadas por TEMPO;Nanopartículas de óxido de zinc (ZnO);Envases alimentarios antimicrobianos
Publisher: Sello Editorial UNAD
metadata.dc.relation: https://publicaciones.unad.edu.co/index.php/wpecbti/article/view/9992/7971
metadata.dc.format.*: application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document
metadata.dc.type: info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Artículo revisado por pares
Description: El presente working paper aborda la valorización de residuos agroindustriales mediante el desarrollo de películas activas basadas en gelatina y reforzadas con nanofibras de celulosa oxidadas por TEMPO (TOCNF), derivadas de hojas de mazorca de maíz, con incorporación in situ de nanopartículas de óxido de zinc (NPs-ZnO). Las hojas de mazorca se deslignificaron mediante un pretratamiento con peróxido de hidrógeno alcalino (AHP de sus siglas en inglés); el sólido celulósico resultante se sometió a oxidación TEMPO para obtener TOCNF. Las suspensiones de TOCNF presentaron alto contenido de grupos carboxilato (~2,2 mmol g⁻¹) y potencial zeta ≈ −50 mV, indicadores de estabilidad coloidal y capacidad para formar redes altamente entrecruzadas. La decoración sonoquímica con NPs-ZnO se confirmó por XPS (Zn ~0,27 at.%). Las películas formuladas (gelatina/TOCNF y gelatina/TOCNF–ZnO) fueron homogéneas (0,25–0,50 mm) y mostraron señales FTIR características de las amidas de la gelatina y de los grupos carboxilato de la nanocelulosa, evidenciando la integración de fases. En ensayos antimicrobianos preliminares, las formulaciones con NPs-ZnO exhibieron actividad frente a Bacillus cereus, sin efecto detectable contra Escherichia coli bajo las condiciones evaluadas, lo que sugiere una respuesta diferencial Gram+/Gram− y la necesidad de optimizar la carga y distribución de NPs-ZnO. Estos resultados, aún preliminares, respaldan el potencial de las películas gelatina–TOCNF–ZnO para envases activos en productos cárnicos; el análisis estadístico (ANOVA multifactorial) y la evaluación integral de propiedades barrera y mecánicas se encuentran en curso.
This working paper explores the valorization of agroindustrial residues through the development of active gelatin films reinforced with TEMPO-oxidized cellulose nanofibers (TOCNF) derived from corn husk leaves and in situ decorated with zinc oxide nanoparticles (NPs-ZnO). Corn husk biomass was first delignified by alkaline hydrogen peroxide (AHP) pretreatment, yielding cellulose-rich solids that were subsequently oxidized via the TEMPO pathway to obtain TOCNF. The nanofiber suspensions exhibited a high carboxylate content (~2.2 mmol g⁻¹) and zeta potential ≈ −50 mV, indicative of robust colloidal stability and network-forming capability. Sono-chemical decoration with NPs-ZnO was confirmed by XPS (Zn ~0.27 at.%). Cast films (gelatin/TOCNF and gelatin/TOCNF–ZnO) were homogeneous (0.25–0.50 mm) and displayed FTIR signatures consistent with gelatin amide bands and TOCNF carboxylate groups, evidencing good phase integration. In preliminary antimicrobial assays, NPs-ZnO-containing films inhibited Bacillus cereus, while no detectable effect against Escherichia coli was observed under the tested conditions, suggesting Gram-type-dependent responses and the need to optimize ZnO loading and dispersion. Overall, these early results support the potential of gelatin–TOCNF–ZnO systems as active food-packaging materials for meat products. As this is a working paper, a multifactor ANOVA and comprehensive evaluation of barrier and mechanical properties are in progress to guide formulation optimization.
metadata.dc.source: Documentos de Trabajo ECBTI; Vol. 6 Núm. 1 (2025)
URI: https://repository.unad.edu.co/handle/10596/75044
Other Identifiers: https://publicaciones.unad.edu.co/index.php/wpecbti/article/view/9992
10.22490/ECBTI.9992
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