Resumen
La pérdida y el desperdicio de alimentos supone un problema global de gran magnitud con implicaciones significativas en los ámbitos ambiental, económico y social. Una fracción importante de dichas pérdidas está producida por las enfermedades postcosecha causadas por fitopatógenos. Meyerozyma caribbica encapsulada en recubrimientos comestibles ha demostrado ser efectiva como control biológico en frutos. Sin embargo, las técnicas convencionales de producción de recubrimientos no garantizan la homogeneidad del tratamiento sobre el alimento, pudiendo afectar a su efectividad. En este sentido, las nanofibras hiladas mediante procesos electro y aerohidrodinámicos pueden actuar como una matriz biopolimérica para atrapar dichos microorganismos, y pueden ser depositadas homogéneamente en la superficie de los alimentos, y esto, junto a que son estructuras con una gran superficie-volumen, las hace más activas y eficientes.
La etapa 1, consistió en la optimización y la caracterización fisicoquímica de las disoluciones poliméricas (goma de anacardo, CG; FucoPol, FP; poli óxido de etileno, PEO; pululano, Pul). La etapa 2, consistió en la obtención de estructuras mediante electrospray y electrospinning, éstas se caracterizaron mediante SEM, ATR-FTIR, WAXS, TGA y DSC. La etapa 3 consistió en la encapsulación de M. caribbica en nanofibras de pululano, CG:PEO y FP:PEO mediante electrospinning. Las nanofibras se caracterizaron mediante SEM, ATR-FTIR y TGA. Se determinó la viabilidad de M. caribbica y se evaluó la actividad antifúngica de las nanofibras frente a 6 hongos de interés comercial. La etapa 4, consistió en el análisis in vivo de frutos cubiertos con nanofibras adicionadas con M. caribbica aplicadas por Solution Blow Spinning (SBS) para ello se determinó la viabilidad de M. caribbica en las nanofibras y se evaluó la actividad antifúngica in vitro e in vivo como tratamientos preventivos y curativos frente a C. gloeosporioides. Finalmente, se evaluó el efecto de las nanofibras sobre los parámetros de calidad de los aguacates.
Las microestructuras obtenidas con CG, mostraron cápsulas esféricas sin depresiones irregulares que encapsularon al compuesto modelo (ß-caroteno). Las cápsulas de CG brindaron protección térmica y fotoestabilidad al ß-caroteno. Por otro lado, FP, FP:Pul y FP:PEO mostraron fibras helicoidales cilíndricas, lisas y gruesas. Mediante WAXS, en las nanofibras de FP:Pul y FP:PEO se detectaron nuevos picos a ángulos por debajo de los 10º, lo que sugiere que FucoPol podría afectar la estructura polimérica de otros materiales con una estructura secundaria helicoidal. Las nanofibras de pululano, CG:PEO y FP:PEO con M. caribbica mostraron nanofibras cilíndricas, lisas y homogéneas. Los polímeros utilizados brindaron protección térmica a la levadura. Las nanofibras de pululano mostraron la viabilidad más alta de M. caribbica y el mayor porcentaje de inhibición del crecimiento de los 6 hongos evaluados. Mediante SBS se obtuvieron fibras homogéneas, continuas y rizadas. SBS garantizó una alta viabilidad de M. caribbica en las nanofibras aplicadas en la superficie de los aguacates bajo diferentes condiciones evaluadas. Las nanofibras de pululano con M. caribbica como tratamiento preventivo inhibieron por completo el crecimiento de C. gloeosporioides. Además, la aplicación de las nanofibras sobre los aguacates no afectó los parámetros de calidad.
El pululano, la CG y el FP en combinación con PEO y pululano se han estudiado por primera vez para formar estructuras mediante procesos electrohidrodinámicos y aerohidrodinámicos. Estos resultados obtenidos, sugieren un alto potencial de las nanofibras para su uso en la industria alimentaria y representan una alternativa interesante para el tratamiento post-cosecha de frutos en el control de enfermedades fúngicas, contribuyendo de esta manera a reducir la pérdida en la producción de alimentos.
