Evaluación de diferentes métodos de incorporación de zinc a matrices proteicas de soja para su uso en horticultura

23 d In e na ional Cong ess on P ojec Managemen and Enginee ing Málaga, 10 h – 12 h July 2019 ©2019 by he au ho s. Licensee AEIPRO, Spain. This a icle is licensed unde a C ea i e Commons A ibu ion-NonComme cial- NoDe i a i es 4.0 In e na ional License (h ps://c ea i ecommons.o g/licenses/by-nc-nd/4.0/). 04-001 EVALUATION OF DIFFERENT METHODS OF ZINC INCORPORATION INTO SOY PROTEIN- BASED MATRICES FOR USE IN HORTICULTURE Jiménez Rosado, Me cedes; Pé ez Puyana, Vic o ; Co dobés Ca mona, Felipe; Rome o Ga cía, Albe o; Gue e o Conejo, An onio Uni e sidad de Se illa P o ein-based ma ices, due o hei echnological, economic and en i onmen al bene i s, a e po en ially a ac i e o he inco po a ion and subsequen elease o mic onu ien s ha a e essen ial o he heal h and de elopmen o plan s, such as zinc, a oiding he ypical excesses o con en ional e ilize s. Speci ically, soy p o ein isola e (SPI), ob ained as a by-p oduc o he indus ial p oduc ion o soy oil, seems o be an adequa e esou ce o p oduce hese na u al ma ices due o i s hyd ophilici y and excellen p ocessabili y when combined wi h a plas icize . In addi ion, due o i comes om a by-p oduc o he ag i- ood indus y, i s added alue is inc eased, and i s li e cycle is closed when i e u ns o na u e a e biodeg ading. The objec i e o his wo k is he e alua ion o di e en me hods o inco po a ion o a selec ed mic onu ien (Zinc), in soy p o ein-based ma ices. The esul s con i m ha la ge amoun o mic onu ien can be inco po a ed in he ma ices, wi h hei mechanical p ope ies, mic os uc u e and le el o loading depending on he me hod used. In all cases, he esul s show a g ea po en ial o he use o ma ices as a sou ce o mic onu ien supply in ho icul u e. Keywo ds: ma ices; mic onu ien s; soy; zinc; ho icul u e EVALUACIÓN DE DIFERENTES MÉTODOS DE INCORPORACIÓN DE ZINC A MATRICES PROTEICAS DE SOJA PARA SU USO EN HORTICULTURA Las ma ices p o eicas, debido a sus bene icios ecnológicos, económicos y medioambien ales son po encialmen e a ac i as pa a la inco po ación y subsecuen e libe ación de mic onu ien es que son esenciales pa a la salud y desa ollo de las plan as, como el zinc, e i ando los ípicos excesos de e ilizan es con encionales. Conc e amen e, el aislado p o eico de soja (SPI), ob enido como subp oduc o de la p oducción indus ial de acei e de soja, pa ece se un ecu so adecuado pa a la elabo ación de es as ma ices na u ales debido a su ca ác e hid o ílico y su excelen e p ocesabilidad cuando se combinan con un plas i ican e. Además, debido a que p o iene de un subp oduc o de la indus ia ag oalimen a ia, se aumen a su alo añadido y se cie a su ciclo de ida al ol e a la na u aleza después de biodeg ada se. El obje i o de es e abajo es la e aluación de di e en es mé odos de inco po ación de un mic onu ien e seleccionado (Zinc), en ma ices de p o eína de soja. Los esul ados con i man que se pueden inco po a g andes can idades de mic onu ien es en las ma ices, siendo sus p opiedades mecánicas, mic oes uc u a y ni el de ca ga dependien es del mé odo usado. En odos los casos, los esul ados mues an un g an po encial pa a el uso de ma ices como uen e de suminis o de mic onu ien es en ho icul u a. Palab as cla e: ma ices; mic onu ien es; soja; zinc; ho icul u a Co espondencia: Me cedes Jiménez Rosado mjimenez4[email p o ec ed] Acknowledgemen s/Ag adecimien os: Es e abajo o ma pa e de un p oyec o inanciado po MINECO/FEDER (Re . CTQ2015-71164-P). Los au o es ag adecen su apoyo inancie o. Además, los au o es ag adecen la beca p edoc o al de Me cedes Jiménez-Rosado (FPU2017/01718) concedida po el Minis e io 974 1. In oducción La ho icul u a es de inida como aquella ama de la ag icul u a dedicada al c ecimien o de plan as pa a el consumo humano, medicina y uso es é ico (“The Ag icul u al Ac ,” 2014). Debido a la g an demanda en es e sec o en los úl imos años, la ho icul u a se ha uel o cada ez más dependien e de la ciencia y la ecnología pa a sa is ace las necesidades del me cado (“Special y C ops Compe i i eness Ac ,” 2004). Según los úl imos es udios ealizados po FAOSTAT (O ganismo de Es adís ica de la O ganización de las Naciones Unidas pa a la Alimen ación y la Ag icul u a), en 2013 la p oducción ho ícola mundial ue ce cana a los 2000 millones de oneladas, un 29,2% más que diez años a ás. Es a p oducción es á lide ada po China con 511,55 millones de oneladas, Es ados Unidos (69,95), B asil (46), Tu quía (36,04), I alia (34,55) y España (30,35) (Ho oin o, 2016). Según FEPEX (Fede ación Española de Asociaciones de P oduc o es Expo ado es de F u as, Ho alizas, Flo es y Plan as Vi as), en España, el consumo ho ícola ue de 7155 millones de kilos en 2017, siendo las pa a as escas el p oduc o más consumido (889 millones de kilos), seguido de ce ca po las na anjas (734 millones de kilos) (FEPEX, 2018). Es a al a demanda ha lle ado a la necesidad de c ea un sis ema de plan ación masi a, que iene asociado la des en aja de la excesi a deg adación de los suelos. Es a deg adación hace que el suelo sea incapaz de ealiza un eciclaje e ec i o de nu ien es y ene gía que, consecuen emen e, ienen que se suminis ados po una uen e ex e na de nu ien es (Hazell y Wood, 2008). Los nu ien es son elemen os necesa ios po las plan as. En e ellos, los mic onu ien es, aunque se necesi an en pequeñas can idades, son muy impo an es en el c ecimien o y desa ollo de las plan as. Hay sie e mic onu ien es esenciales en ho icul u a: hie o, cob e, bo o, zinc, manganeso, molibdeno, níquel y clo o. Todos ellos ienen un papel impo an e en el c ecimien o y desa ollo de las plan as (Alloway, 2008). Pa icula men e, el zinc (Zn) se equie e pa a la sín esis de ip ó ano, que a su ez es necesa io pa a la o mación del ácido indolacé ico y es esencial pa a a ias me aloenzimas de las plan as necesa ias pa a su c ecimien o. Po o a pa e, el zinc iene un papel impo an e en la sín esis de ARN y p o eínas (Uchida, 2000). El eque imien o de zinc en los cul i os es muy a iado, aunque se puede es ima unos eque imien os gene ales de zinc en e 15-20 mg de zinc/kg de cul i o, siendo de icien e po debajo de es e alo y óxico po encima (B oadley e al., 2007). La de iciencia de zinc puede p o oca pé didas en el endimien o y la calidad del cul i o, pudiendo causa en la mayo ía de los casos un e aso en el c ecimien o, clo osis, manchas ma ones en las hojas y hojas dis o sionadas. Tampoco se puede abusa de su uso, ya que llega a ni eles óxicos puede p o oca la e i ada de los cul i os del me cado alimen a io. No malmen e, los mic onu ien es son inco po ados di ec amen e en los sus a os en o ma de sales pa a cub i las ca encias de los mismos, aunque es o causa p oblemas de i ados de la baja asimilación po pa e de la plan a, ya que és a solo asimila lo que necesi a en ese p eciso momen o siendo el es o a as ado po el agua del iego o la llu ia, lo que lle a a la con aminación de los suelos y aguas sub e áneas po exceso de nu ien es (Muscanescu, 2013) En e odas las sales inco po adas, las de zinc son las más solubles, po lo que son las que más p oblemas de a as e po agua causan. Una posible al e na i a que pod ía soluciona es e incon enien e es el uso de ma ices bioplás icas que con engan los mic onu ien es necesa ios, haciendo que es os se libe en de mane a con olada du an e la 975 deg adación de la ma iz o el iego de las plan as, inc emen ando así la e iciencia de asimilación po pa e de la misma. El é mino bioplás ico se e ie e a los ma e iales polimé icos que son ob enidos de uen es eno ables o que pueden exhibi una deg adabilidad na u al, lo que ayuda a elimina su acumulación. Den o de los bioplás icos, hay un g upo que es á despe ando g an in e és debido a que p esen an ambas ca ac e ís icas, como son las p o eínas y los polisacá idos (Fliege e al., 2003). Además, hay una g an disponibilidad de es as ma e ias p imas, que pueden p esen a un bajo cos e si p o ienen de subp oduc os o esiduos de la indus ia ag oalimen a ia, aumen ando su alo añadido y po enciando la economía ci cula , ya que cie a el ciclo de ida de los bioplás icos al ol e de nue o a la na u aleza g acias a su excelen e biodeg adabilidad. Conc e amen e, las ma ices con base p o eica es án compues as po una ma iz polimé ica y, en cie os casos, algunos adi i os especí icos. Además, aunque pa a su moldeo es necesa io el uso de un plas i ican e, és e es eliminado de la ma iz (una ez o mada) a a és de una inme sión en agua o secado. La soja (Glycine max L. Me il) es una de las ma e ias p imas más u ilizadas como base p o eica pa a la p oducción de ma ices debido a que es una uen e eno able y asequible (Cuad i e al., 2017; Felix e al., 2015; Fe nández- Espada e al., 2016a; Guo e al., 2015). Además, la p o eína de soja se ob iene como un co- p oduc o de la indus ia del acei e de soja, lo que su uso en es os ma e iales le o o ga un alo añadido (Song e al., 2011; Tian e al., 2010). Una de las en ajas de es e ma e ial es su al o ca ác e hid o ílico, que es mayo al de o as p o eínas, siendo capaz de abso be y e ene agua del medio, man eniendo su in eg idad sin disol e se (Cuad i e al., 2018; Fe nández-Espada e al., 2016a), pudiendo, así, se i como uen e de agua en momen os de sequía o en si ios con di icul ad de egadío. Los plas i ican es son agen es de bajo peso molecula , que ienen la habilidad de inc emen a la mo ilidad de las cadenas p o eicas, educiendo el núme o de in e acciones in e e in amolecula es y la empe a u a de ansición í ea. La glice ina (Gly) es uno de los plas i ican es más usados (Bou ny e al., 2017; Gue e o e al., 2010; Ma ee e al., 2000). Una de las en ajas del uso de la glice ina pa a aplicaciones de es e ipo de ma ices es que puede elimina se ácilmen e po inme sión en agua, después de moldea la ma iz, además de se ine e y no a ec a al medioambien e. Los adi i os son usualmen e añadidos pa a mejo a la p ocesabilidad o las p opiedades inales de los bioplás icos (Bou ny e al., 2017). En cuan o a los mé odos de p ocesado, las écnicas clásicas de p ocesado de políme os e moplás icos, como la ex usión o moldeo po comp esión, se han u ilizado pa a ob ene di e en es ma e iales bioplás icos basados en p o eínas (He nandez-Izquie do y K och a, 2008; Liu e al., 2005). En e ellos, el moldeo po inyección es uno de los p ocesos más impo an es y adecuados pa a sis emas que pueden exhibi un ca ác e e moplás ico limi ado como las p o eínas, p opo cionando una p epa ación e icien e, simple y ápida, así como un al o olumen de p oducción (Félix e al., 2014; Zá a e-Ramí ez e al., 2014). Es e mé odo consis e en es e apas: en p ime luga , se lle a a cabo una e apa de mezclado con el obje i o de ob ene una masa polimé ica homogénea; la segunda e apa es el llenado del molde, que comp ende inyección, comp esión y man enimien o (pos -inyección); y, inalmen e, la mues a se en ía (Adamy y Ve beek, 2013; Félix e al., 2014). Es impo an e selecciona los pa áme os de inyección óp imos (p esión de inyección, iempo de moldeo y empe a u a de p e-inyección) eque idos pa a educi la iscosidad de la mezcla y ene las condiciones ap opiadas pa a asegu a una óp ima elocidad de inyección, pe mi iendo que la mezcla se inse e en el molde, e i ando, al mismo iempo, la deg adación o el en ec uzamien o emp ano de las p o eínas (Zá a e-Ramí ez e al., 2014). Po úl imo, la 976 eliminación del plas i ican e de los bioplás icos p ocesados pe mi e ob ene ma ices con al a po osidad y al a capacidad de abso ción de agua (Fe nández-Espada e al., 2016a). El uso de es os ma e iales pod ía b inda g andes en ajas debido a su nula oxicidad y al a biodeg adabilidad (Guo e al., 2015), así como el apo e ex a de nu ien es (ni ógeno) as su deg adación (Saenghi unwa ana e al., 2014). Es os e ec os, se suman a sus p opiedades esenciales de mejo a la e icacia de asimilación de mic onu ien es po pa e de la plan a, como se ha comen ado an e io men e, y a la habilidad de e ene agua inc emen ando la e iciencia del ciclo del agua (Fe nández-Espada e al., 2016a). La g an apo ación de es e abajo es el desa ollo de un nue o sec o p oduc i o den o de soluciones a la ho icul u a, que e i en la con aminación ac ual causada po los e ilizan es, a pa i de una ma e ia p ima, inicialmen e con meno alo añadido, apo ando una solución medioambien almen e sos enible, y mejo ando, así, la compe i i idad de las emp esas ya que no ienen que paga o deshace se de sus esiduos, sino que pueden p oduci cop oduc os que conduzcan a ma e ias p imas de nue os p ocesos p oduc i os, c eando así un ciclo de economía ci cula . Es os p oduc os medioambien almen e sos enibles suponen una solución a a ios p oblemas y una es a egia de ma ke ing pa a unos consumido es cada ez más p eocupados po aspec os medioambien ales. 2. Obje i o El obje i o global del p esen e abajo ue la e aluación de di e en es mé odos pa a la inco po ación de mic onu ien es en ma ices con base p o eica de soja pa a su po encial uso en ho icul u a. 3. Me odología Pa a consegui el obje i o p incipal, se usó un aislado p o eico de soja y glice ina (plas i ican e) pa a o ma la ma iz p o eica. Además, el zinc (Zn) se seleccionó como mic onu ien e inco po ándose en o ma de sal (ZnSO4) en di e en es e apas del p ocesado (mezclado e inme sión). Las di e en es al e na i as de p ocesado se e alua on a a és de su po encial pa a inco po a mic onu ien es a la ma iz p o eica, la dis ibución de es e mic onu ien e en la ma iz y las p opiedades mecánicas y mic oes uc u a de la ma iz inal. 3.1 Ma e iales Se u ilizó un aislado p o eico de soja (PS, Glycine max L. Me il) como base p o eica de la ma iz. Es e aislado ue suminis ado po P o ein Technologies In e na ional (SUPRO 500E, Bélgica), siendo un subp oduc o de la p oducción indus ial de acei e de soja con un mínimo del 91% en peso de p o eína. El es o de los componen es de es e son humedad (máx. 6%) y cenizas (máx. 5%). Además, se usó la glice ina (GL) como plas i ican e, la cual ue suminis ada po Pan eac Química S.A. (España). Finalmen e, el zinc se inco po ó en la ma iz como sul a o de zinc monohid a ado (ZnSO4·H2O) en la e apa de mezclado y como sul a o de zinc hep ahid a ado (ZnSO4·7H2O) en la e apa de inme sión (abso ción). Es as dos sales ue on p opo cionadas po Pan eac Química S.A. (España). 3.2 P epa ación de ma ices p o eicas de soja 977 Pa a la inco po ación de zinc en las ma ices p o eicas de soja se siguie on di e en es mé odos de p epa ación (Figu a 1). Todas las al e na i as de p ocesado de ma ices es udiadas se basa on en un mé odo gene al que consis e en un mezclado p e io, seguido de un moldeo po inyección (MI), un a amien o dehid o é mico (TDH) y una o a ias e apas de inme sión en agua (abso ción) pa a inaliza con un secado po lio ilización (Jiménez- Rosado e al., 2018). Figu a 1: Diag ama de los di e en es p ocesos de ob ención de ma ices p o eicas de soja con zinc inco po ado. MP: Ma e ia p ima. PS: P o eína de soja. GL: Glice ina. MN: Mic onu ien e. MI: Moldeo po inyección. TDH: T a amien o dehid o é mico. BPS: bioplás ico seco. W1: agua. W2: disolución sa u ada de ZnSO4·H2O. WGM: agua con mic onu ien e y glice ina. WG: agua con glice ina. WM: agua con mic onu ien e. MPH: ma iz p o eica hinchada. V: apo de agua. MPS: ma iz p o eica seca. 3.2.1 Mé odo A: Inco po ación de zinc en la e apa de mezclado En es e p ocedimien o, se mezcla on PS y GL, en una elación 1:1, con un 10% en peso de ZnSO4·H2O (MN), siendo es e el po cen aje máximo inyec able ob enido en es udios an e io es (Jiménez-Rosado e al., 2018). Es a mezcla se ealizó en un eóme o discon inuo de mezclado Haake Polylab QC (The moHaake, Alemania) en condiciones adiabá icas, empezando los ensayos a una empe a u a de 26,0 ± 1,0 ºC, a una elocidad de 50 pm du an e 10 min, usando el mismo p o ocolo que en es udios p e ios (Felix e al., 2015; Fe nández-Espada e al., 2016b). Una ez ob enida una mezcla homogénea de las ma e ias p imas, la siguien e e apa consis ió en un moldeo po inyección (MI) con la inalidad de ob ene bioplás icos. Pa a es e p opósi o, se u ilizó una inyec o a MiniJe Pis on Injec ion Moulding Sys em II (The moHaakee, Alemania). En es a e apa es necesa io de e mina unos pa áme os de p ocesado adecuados pa a la ob ención de bioplás icos. En es e caso, los pa áme os seleccionados, según es udios p e ios (Fe nandez-Espada e al., 2016a), ue on una empe a u a de cilind o de 40 ºC, empe a u a de molde de 90 ºC, p esión de inyección de 600 ba du an e 20 s y p esión de pos -inyección de 200 ba du an e 300 s. Es os bioplás icos ue on some idos, a con inuación, a un a amien o dehid o é mico (TDH) consis en e en una e apa de calen amien o en un ho no con encional a una empe a u a de 50 ºC du an e 24 h. Es a e apa implica cie o o alecimien o de la ed, necesa io pa a man ene la in eg idad ísica de las ma ices en la e apa pos e io de inme sión en agua, sin 978 es e paso p e io las ma ices pie den su in eg idad ísica debido al hinchamien o causado po la pene ación del agua du an e la inme sión. Po lo que es a e apa si ió pa a ob ene los bioplás icos es uc u ados (BPS). El siguien e paso ue some e al bioplás ico a una e apa de inme sión en agua en un ecipien e ce ado du an e 24 h. En es a e apa, conside ablemen e oda la glice ina se libe a al agua (WGM). Además, algo de p o eína y mic onu ien e, ambién se libe an. Po o o lado, los bioplás icos abso ben agua hinchándose, po lo que es a e apa ambién se suele llama e apa de abso ción. A modo de compa a i a, se puede calcula el g ado de hinchamien o de la ma iz p o ocado po el paso po es a e apa, compa ando el olumen de la misma an es y después de su inme sión en agua. Finalmen e, las ma ices p o eicas hinchadas después de la inme sión (MPH) se some ie on a un p oceso de eliminación del agua pa a ob ene las ma ices p o eicas secas (MPS). Pa a ello, las MPH se congela on a -40 ºC du an e 2 h y luego, es ás ma ices congeladas, se in oduje on den o de un equipo lio ilizado con cabezal Flask M8 (LyoQues , Tes la , España) con el obje i o de elimina el agua median e sublimación. 3.2.2 Mé odo B: Inco po ación de zinc median e inme sión en disolución de sal Es e mé odo di ie e en el mé odo A en la o ma de inco po ación de la sal a la ma iz inal. En es e caso la sal (ZnSO4·7H2O) se inco po ó en la e apa de inme sión. Así, se ob u ie on dos sub-mé odos: inco po ación de sal a ma ices que no ienen sal aún o inco po ación de sal a ma ices que ya ienen sal inco po ada en el mezclado. Me ece la pena menciona que, en el caso de la inme sión, la sal inco po ada es hep ahid a ada, al se el hid a o más es able del sul a o. No obs an e, la sal inco po ada en el mezclado es la monohid a ada (ZnSO4·H2O) po que mayo es hid a os hacen imposible la pos e io inyección de la masa (Jiménez-Rosado e al., 2018). 3.2.2.1 Mé odo B-1: Inme sión de ma ices sin zinc En el mé odo B-1 se mezcla on PS y GL en una p opo ción 1:1 y se elabo a on y es uc u a on los bioplás icos u ilizando los mismos pa áme os que en el mé odo A. No obs an e, en es e caso, la empe a u a del molde a la ho a de ealiza los bioplás icos ue de 70 ºC, al se la empe a u a óp ima pa a ob ene bioplás icos con la mayo capacidad abso ben e (Fe nández-Espada e al. 2016a). Una ez ob enidos los bioplás icos es uc u ados (BPS), es os se some ie on a una inme sión en disolución sa u ada de ZnSO4·7H2O (1 g ZnSO4·7H2O/mL de agua) du an e 24 h. Finalmen e, las ma ices p o eicas hinchadas (MPH) se lio iliza on, como en el mé odo A, pa a ob ene las ma ices p o eicas secas (MPS). 3.2.2.2 Mé odo B-2: Inme sión de ma ices con zinc El mé odo B-2 ue una combinación del mé odo A (3.2.1) y el mé odo B-1 (3.2.2.1). Así, se elabo ó un bioplás ico es uc u ado (BPS) con PS y GL al 1:1 con un 10% de ZnSO4·H2O como en el mé odo A. Después, una ez elabo ado el BPS, es e se some ió a los mismos pasos de inidos po el mé odo B-1 (inme sión en disolución sa u ada y lio ilización). 3.2.3 Mé odo C: Inco po ación del zinc median e dos e apas de inme sión 979 El mé odo C ue una modi icación del mé odo B-1 donde se ealizó la e apa de inme sión en dos pa es sepa adas. En p ime luga , el BPS (ob enido como en el mé odo B-1) se some ió a una inme sión en agua donde se eliminó la glice ina y la ma iz p o eica se hinchó (MPI), y luego, la MPI se some ió a una inme sión en disolución sa u ada de ZnSO4·7H2O donde la ma iz cap ó el mic onu ien e (MPH). Es a úl ima ma iz pasó po una e apa de lio ilización como en los casos an e io es ob eniendo la ma iz p o eica seca (MPS). 3.3 Ca ac e ización de ma ices p o eicas de soja Una ez elabo adas las ma ices con los di e en es mé odos de inco po ación de mic onu ien es es as se ca ac e iza on pa a pode da una compa ación de allada de las mismas de o ma composicional, es uc u al y mecánica. 3.3.1 Espec oscopía de emisión a ómica de plasma acoplado po inducción (ICP- AES) Las medidas de ICP-AES se lle a on cabo con el p opósi o de de e mina la can idad de zinc y sul a o inco po ado a las ma ices p o eicas secas (MPS) elabo adas po los di e en es mé odos con un e o ela i amen e desp eciable. Pa a ealiza es os ensayos, p ime o se some ie on a las ma ices a un p e a amien o de diges ión ácida con la ayuda de ácido ní ico y pe óxido de hid ógeno (7:1). Finalmen e, las soluciones ob enidas as la diges ión pasa on po un espec óme o óp ico de emisión Spec oBlue-TI (Spec o, Alemania) donde se nebuliza on y se some ie on a una empe a u a ce cana a los 6000 K, disociándose en á omos lib es e iones que emi en en di e en es longi udes de onda (ca ac e ís icas de cada elemen o), que son medidas y egis adas en el equipo, pudiendo así de e mina los elemen os que componen la mues a y la can idad de los mismos. 3.3.2 P opiedades mecánicas Las medidas mecánicas se lle a on a cabo pa a comp oba las cualidades mecánicas de las ma ices (MPS) pa a su uso en ho icul u a. Es os ensayos se ealiza on en modo de comp esión, some iendo a las ma ices a una ue za de comp esión oscila o ia de pequeña ampli ud. Así, se ealiza on ba idos de ecuencia en un in e alo de 0,02 a 20 Hz, a una empe a u a de 25,0 ± 0,5 ºC y una de o mación cons an e de 0,01% (in e io a la de o mación c í ica). El equipo u ilizado pa a ealiza dichas medidas ue un analizado dinámico-mecánico RSA3 (TA Ins umen s, EE.UU.) con una geome ía cilínd ica de pla os pa alelos de 8 mm de diáme o. De es a o ma se e alua on el módulo elás ico (E’) y la angen e de pé didas ( an δ) a una ecuencia cons an e de 1 Hz (E’1 y an δ1, espec i amen e) con el obje i o de ealiza una adecuada compa ación de los sis emas es udiados. 3.3.3 Mic oscopía elec ónica de ba ido (SEM) La mic oes uc u a de las ma ices (MPS) seleccionadas se de e minó según el mé odo desc i o po O awan e al (2006). P e iamen e, las mues as se ecub ie on con paladio/o o con la inalidad de que las mic og a ías u ie an buena calidad. Inmedia amen e después, las mues as se obse a on usando un mic oscopio elec ónico de ba ido JEOL 6460LV (EE.UU.) con un ol aje de acele ación de 20 kV, obse ando an o la supe icie como el in e io de las ma ices. Además, con la inalidad de ob ene el amaño de po o medio de las 980 di e en es ma ices, las mic og a ías se analiza on median e un so wa e de análisis de imagen (Image-J). 3.3.4 Análisis dispe si o de ene gía de ayos X (EDAX) La dis ibución de la concen ación de elemen os pa a las ma ices (MPS) es udiadas se analizó jun o con los análisis de SEM en el mismo mic oscopio elec ónico de ba ido (JEOL 6460LV). Es as medidas se ealizan con la inalidad de de ec a la can idad de zinc deposi ado en la supe icie y den o de las ma ices. Es e ensayo consis e en i adia la mues a obje o de es udio con ayos X. El haz de elec ones llega a la mues a eniendo que a a esa la, en es e momen o, los elec ones acele ados in e accionan con los á omos de los di e en es elemen os que enga la mues a. Mien as mayo sea el adio de es os á omos más ene gía pie de el haz de elec ones. Debido a que el adio a ómico es ca ac e ís ico de cada elemen o se puede ob ene el po cen aje en peso que se iene de cada elemen o, en la egión es udiada, a pa i del cálculo de la pé dida de ene gía del haz de elec ones en cada pun o. 3.4 Análisis es adís ico Se ealizó al menos es mediciones de cada mues a. El análisis es adís ico se ob u o median e un es de compa ación de medias ( es de de S uden ) y ealizando un análisis de a ianza (ANOVA, p ≤0,05) median e el paque e es adís ico SPSS 18. Además, se calcula on las des iaciones es ánda de algunos pa áme os seleccionados. 4. Resul ados 4.1 Espec oscopía de emisión a ómica de plasma acoplado po inducción (ICP-AES) La Tabla 1 ecoge los alo es de zinc (Zn2+) y sul a o (SO42-) inco po ados en las ma ices (MPS) elabo adas po los di e en es mé odos. Tabla 1. Concen ación en peso de Zn y S ob enidos en los análisis de ICP-AES y EDAX de las di e en es ma ices p o eicas secas (MPS). Ma ices MPS ICP-AES EDAX %Zn %SO4 Supe icie In e io %Zn %S %Zn %S Mé odo A 1,8A <0,1E 5,0a 0,8 4,2a 0,9 Mé odo B-1 10,5B 14,8F 27,2bd 12,2g 19,6c 6,5h Mé odo B-2 12,6C 15,5G 27,5b 11,6g 24,0d 11,3g 981 Mé odo C 18,4D 27,9H 30,2e 13,9i 32,2e 8,7i Valo es con di e en es le as ienen di e encias signi ica i as (p ≤0,05). Como se puede obse a , las ma ices ob enidas po el mé odo A ue on las que meno can idad de zinc inco po a on, siendo las ob enidas po el mé odo C las que inco po a on la mayo can idad de zinc. Finalmen e, las ma ices ob enidas po los mé odos B-1 y B-2 inco po a on can idades simila es, quedándose en un alo in e medio. En cuan o a la can idad de sul a o inco po ada en las ma ices, es a siguió un compo amien o simila al zinc, donde es p ác icamen e inexis en e en las ma ices elabo adas po el mé odo A. Es e compo amien o puede debe se al equilib io químico en e la ma iz y el medio. En el mé odo A, donde el medio es agua, la ma iz endió a equilib a el sis ema, libe ando la mayo can idad de iones zinc y sul a o. No obs an e, ocu e exac amen e lo con a io en el mé odo B-1, donde los iones es án en una disolución sa u ada en ez de en la ma iz. En el mé odo B-2, la inco po ación de la sal en ambas ases (ma iz y medio) hizo que la can idad de iones en la ma iz aumen a a lige amen e con espec o al mé odo B-1. Finalmen e, en el mé odo C, la p e ia abso ción con agua causó que las ma ices se hincha an, a o eciendo incluso más el equilib io. Así, se inco po ó una mayo can idad de iones a la ma iz. Cabe señala que, con espec o a los iones, siemp e hubo una mayo can idad de iones Zn2+ p esen es en las ma ices con espec o a la can idad de iones SO42-. Es e compo amien o es debido al hecho de que la p o eína es á ca gada nega i amen e, lo que a ae a los iones posi i os y epele a los nega i os po ue zas elec os á icas. 4.2 P opiedades mecánicas La Figu a 2 mues a las p opiedades mecánicas de las ma ices (MPS) p ocesadas po los di e en es mé odos a pa i de los alo es del módulo elás ico y la angen e de pé didas a 1 Hz (E’1 y an δ1, espec i amen e). Es as p opiedades se ob u ie on median e ensayos de ba ido de ecuencia de pequeña ampli ud en comp esión. Se puede obse a como las ma ices ob enidas po una inme sión di ec a en una disolución sa u ada de sal (B-1 y B-2) exhibie on alo es simila es de E’1, siendo mayo es a los ob enidos pa a las ma ices que se sume gie on en agua, ya sea en una sola e apa (A) o como una p ime a e apa (C). Es as dos úl imas ma ices ambién mos a on alo es simila es de E’1. Es e compo amien o puede a ibui se al g ado de hinchamien o p esen ado po las ma ices cuando son in oducidas en agua (309,8 ± 77,4% pa a las ma ices A y C), que hace que engan po os más g andes que aquellas in oducidas di ec amen e en una disolución sa u ada de sal (B-1 y B-2). El mode ado hinchamien o que p esen an es as úl imas ma ices (25,8 ± 2,8%) puede debe se a las al as ue zas iónicas del medio salino, causando que es as mues en una es uc u a más ígida. Po o o lado, los alo es de an δ1 son siemp e in e io es a 0,2, demos ando que, a pesa de la po osidad, las ma ices p esen an un conside able ca ác e sólido e lejado en una espues a p edominan emen e elás ica (E’ mayo que E’’). En cualquie caso, los alo es de an δ1 no mues an di e encias signi ica i as en e las di e en es ma ices, indicando que la elación en e E’ y E’’ no se io a ec ada po el cambio en el p ocesado de las ma ices. 982