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La necesidad de encontrar aplicaciones de alto valor añadido para la revalorización de residuos lignocelulósicos de la agroindustria es cada vez mayor a medida que la población mundial, la demanda de alimentos y la contaminación al medio ambiente inherente a ambos aumentan. La nanotecnología podría jugar un papel fundamental al emplear los polímeros que componen estos residuos como base de aplicaciones relacionadas a áreas como la cosmética, la medicina y la misma agroindustria, fomentando de esta manera el concepto de economía circular. Una de las tecnologías emergentes y promisorias es la nanoencapsulación de principios activos de uso agroindustrial empleando materiales obtenidos a partir de residuos agrícolas, los cuales cuentan con ventajas y desventajas con respecto a los polímeros de base química tradicionales. Para solventar algunas de estas desventajas se ha planteado modificar la estructura de los polímeros que comprenden la lignocelulosa para mejorar sus propiedades y la viabilidad técnica de su uso. Una estrategia es el uso de solventes eutécticos profundos capaces de solubilizar la lignina de residuos lignocelulósicos mediante la ruptura de enlaces de su estructura, actuando así como solvente y catalizador. De esta manera, se da un cambio en la estructura química de la lignina que, al ser precipitada con la adición de agua destilada, forma enlaces con la celulosa y hemicelulosa que conllevan a la obtención de un material con propiedades mejoradas con respecto a la materia prima de origen. Este material fue denominado por diversos autores como slurry lignocelulósico por su aspecto similar al del lodo. A partir de esto, en el presente Trabajo Fin de Máster se planteó evaluar la viabilidad técnica a escala de laboratorio de nanoencapsular un principio activo agroindustrial como el aceite de tomillo utilizando el slurry lignocelulósico como agente de encapsulación teniendo en cuenta factores como el porcentaje de encapsulación alcanzado, la carga de principio activo en agente encapsulante y la tasa de liberación. Para la obtención de estos se utilizó la metodología de precipitación por evaporación de solvente orgánico en emulsión, la cual aprovecha la insolubilidad del principio activo y el agente encapsulante para formar encapsulados cuyo tamaño de partícula se encuentra en el orden de los nanómetros. Para esto se planteó un diseño experimental con diferentes tratamientos, los cuales se definieron en base a formulaciones encontradas en literatura y buscaron determinar la significancia en el porcentaje de encapsulación que tienen las proporciones másicas del emulsionante y el principio activo a encapsular. Adicionalmente, se incluyeron dos tratamientos utilizando las condiciones óptimas del diseño de experimentos y variando las proporciones de slurry lignocelulósico. Se obtuvo un máximo de 92,79% de porcentaje de encapsulación en uno de los tratamientos, aunque no fue el de mayor carga con respecto a la relación másica entre principio activo encapsulado y agente encapsulante empleado. Por esto, para la medición de la tasa de liberación se empleó el tratamiento que consiguió un porcentaje de encapsulación del 85,14% y 0,164 g de aceite de tomillo/g de agente encapsulante, la mayor de todos los tratamientos. Tras 500 horas de ensayo a 37oC se alcanzó una liberación del 45,84% del principio activo encapsulado, mientras que tras 492 horas a 24oC se alcanzó un 30,53% de liberación. De esta manera, se concluyó que el proceso es viable técnicamente a escala de laboratorio y pudo dilucidar la significancia de los factores de estudio en las variables de respuesta estudiadas.
Nanoencapsulación, Solventes eutécticos, Aceite de tomillo, Residuos agrícolas
Nanoencapsulación, Solventes eutécticos, Aceite de tomillo, Residuos agrícolas
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