Desarrollan un biopolímero para recubrir alimentos y prescindir del envase

El material se aplica sobre los alimentos a través de una tecnología (hilatura por chorro rotatorio enfocado) que los recubre con el biopolímero antimicrobiano.

Envases y embalajes

Es 100% biodegradable y alarga la vida útil del producto

Desarrollan un biopolímero para recubrir alimentos y prescindir del envase

23 de junio del 2022

Un científico de la Universidad de Rutgers (Nueva Jersey, EE.UU.) ha desarrollado un recubrimiento biodegradable a base de plantas que puede aplicarse sobre los alimentos, protegiéndolos contra el deterioro producido por microorganismos y patógenos. El producto también es útil para salvaguardar a los alimentos de los daños sufridos durante el transporte.

El material se fabrica con fibras de pululano, un aditivo muy usado en la industria alimentaria

“Necesitamos alternativas a los envases para alimentos fabricados a base de fuentes derivadas del petróleo y reemplazarlos por soluciones más sostenibles, biodegradables y libres de sustancias tóxicas”, ha señalado el director del Centro de Investigación de Nanociencia y Materiales Avanzados de la Universidad de Rutgers, Philip Demokritou, responsable de la investigación cuyo objetivo es diseñar envases para alimentos con una funcionalidad que prolongue la vida útil y reduzca el desperdicio de alimentos al mismo tiempo que mejora la seguridad. Demokritou asegura haber encontrado “una tecnología escalable que nos permite convertir biopolímeros, que pueden obtenerse a partir de desechos alimentarios en el marco de una economía circular, en fibras inteligentes capaces de envolver los alimentos”. Este concepto de envasado entraría dentro de los llamados “envases inteligentes”, también denominados “verdes” o de “nueva generación”.

Los responsables de su desarrollo aseguran que se trata de una tecnología escalable

La tecnología, descrita en un artículo publicado en la revista Nature Food utiliza fibras a base de biopolímeros constituidos por polisacáridos. Concretamente, los científicos han utilizado pululano, un polisacárido insípido que se obtiene de almidón extraído de la madera, cereales o vegetales que se fermentan con un tipo de hongos. Este polisacárido ya se utiliza en la industria alimentaria en forma de cápsulas, cubiertas y películas comestibles utilizadas en chicles, grageas, esmaltes, pastillas para refrescar el aliento, productos de higiene bucal o colutorios. En el artículo, se describe cómo las nuevas fibras desarrolladas encapsulan los alimentos. Además, los investigadores han combinado el pululano con ingredientes antimicrobianos naturales (aceite de tomillo, ácido cítrico y nisina) que pueden ser programados de forma inteligente para que actúen a modo de sensores, activándose y destruyendo las cepas bacterianas en cuanto aparezcan para evitar su proliferación y garantizar que los alimentos lleguen intactos.

Lavando el producto con agua, el recubrimiento se elimina completamente y queda listo para su consumo

Según explica la investigación, realizada en colaboración con la Universidad de Harvard, las películas y recubrimientos que abordan actualmente el envasado de alimentos a menudo están limitados por “dinámicas de liberación ineficientes que requieren grandes cantidades de ingredientes activos”. Esta nueva solución a base de fibra de pululano antimicrobiana (APF) supera los problemas que presentan otros recubrimientos y es completamente biodegradable. Para obtener la APF, se utiliza una tecnología denominada hilatura por chorro rotatorio enfocado. Se trata de un sistema de alto rendimiento que utiliza agua como único solvente, lo que permite la incorporación de los ingredientes antimicrobianos de origen natural.

Este recubrimiento soluciona los problemas de liberación ineficiente que tienen otras soluciones

Como ejemplo representativo, los científicos han utilizado aguacates. En los vídeos demostrativos (1 y 2), se muestra cómo mediante un regulador de presión de aire controlado y aplicado a través de una red de tubería ramificada, se aplica el biopolímero sobre el aguacate. El sistema es capaz de alimentar hasta 36 soluciones que convergen en un solo chorro que termina formando fibras por evaporación solvente, las cuales son enfocadas y dirigidas utilizando el aire a presión. En las pruebas realizadas por los investigadores, estos aguacates inhibieron la proliferación de microflora natural y perdieron menos peso que las muestras de control sin recubrir. Además, las imágenes muestran también cómo el producto se elimina fácilmente rociando el aguacate con agua del grifo. Los responsables del desarrollo de esta tecnología aseguran que se trata de una técnica “prometedora para producir sistemas de envasado antimicrobiano biodegradables escalables, de bajo costo y respetuosos con el medio ambiente”.

Los envases inteligentes incorporan sensores en las etiquetas que reaccionan a cambios de temperatura, proliferación de microbios y otros parámetros.

Es una propuesta enmarcada dentro de los denominados envases inteligentes

Los envases inteligentes constituyen una de las líneas de desarrollo más innovadoras de la industria del packaging. Con el objetivo del conseguir envases y embalajes completamente sostenibles y respetuosos con el medio ambiente, estos envases incorporan tecnologías que ofrecen información a los consumidores, además de proteger el producto durante su transporte. Incorporan materiales con sensores e indicadores que monitorean diferentes parámetros como las propiedades y el estado de conservación de los alimentos que contienen. De esta forma, el consumidor puede obtener información de gran utilidad como cambios de temperatura o crecimiento microbiológico a través de indicadores visuales que pueden encontrarse en las etiquetas o el mismo envoltorio. Se prevé que este tipo de packaging prolifere en el futuro, pero todavía se enfrenta a algunos retos como el coste de producción o ciertos comportamientos no deseados en el consumidor. Aunque una de las ventajas de estas tecnologías es que pueden reducir el desperdicio de alimentos, podrían tener el efecto justamente contrario en el consumidor, que terminará escogiendo siempre aquellos alimentos cuyos envases muestren indicadores de frescura máxima, dejando de lado productos perfectamente consumibles que no muestren el indicador de frescura máxima.

El profesor Demokritou ha destacado la importancia de su desarrollo para mejorar también la salud de las personas. “No estoy en contra de los plásticos”, precisa. “Estoy en contra de los plásticos a base de petróleo que seguimos tirando al medio ambiente y de los cuales solo una pequeña parte se puede reciclar. Están ahí fuera degradándose lentamente en pequeños fragmentos que estamos bebiendo, comiendo y respirando”.

Los retos de los envases inteligentes tienen que ver con su todavía elevado coste de producción y posibles comportamientos no deseados del consumidor.
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