Un equipo de investigación de la Universidad Estadual Paulista (UNESP) publicó el avance de una investigación mediante la cual obtuvieron plástico biodegradable para uso comestible, y antimicrobiano más resistente que el convencional.
El avance promete impactar de lleno en la problemática ambiental de la eliminación de envases de alimentos en los océanos.
Es que, a nivel mundial se producen anualmente más de 350 millones de toneladas de plásticos. El 85% de la basura presente en los océanos está compuesta por este material.
Pero, además, Brasil ocupa el cuarto lugar en el ranking mundial, con una producción de aproximadamente 11 millones de toneladas por año. El factor agravante es que la mayoría de los envases de plástico están hechos de fuentes no renovables, como el petróleo.
El trabajo de los investigadores, justamente, apunta a reducir el uso de recursos fósiles en la producción de plásticos y desarrollar materiales de envasado biodegradables que, al mismo tiempo, eviten la contaminación por microorganismos y prolonguen la vida útil de los alimentos, reduciendo pérdidas.
La investigación
Un estudio realizado por el Grupo de Compuestos Híbridos y Nanocompuestos (GCNH) del Departamento de Física y Química de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en Ilha Solteira, hizo una importante contribución en ese sentido. El trabajo fue apoyado por la FAPESP y los resultados fueron publicados en la revista Polímeros .
Bioplástico
Para fabricar su “bioplástico” –o “plástico verde”, como también se le llama–, el grupo utilizó como principal materia prima gelatina incolora tipo B, extraída de tuétano de res y fácil de encontrar en supermercados y otros establecimientos comerciales.
“La gelatina fue uno de los primeros materiales utilizados en la producción de biopolímeros y sigue siendo ampliamente utilizada por su abundancia, bajo costo y excelentes propiedades para la formación de películas”, dice la química Márcia Regina de Moura Aouada , profesora de la Facultad de Ingeniería de Ilha Solteira (Feis-Unesp) y coordinadora del estudio.
“Sin embargo, los envases a base de biopolímeros generalmente exhiben características que necesitan ser mejoradas para ser comparables a los obtenidos a partir del petróleo. Esto se refiere especialmente a las propiedades mecánicas y de barrera de vapor. Por eso, a la gelatina le añadimos arcilla de cloisita Na+”, cuenta la investigadora.
Con la adición de arcilla se obtuvo una película más homogénea, capaz de soportar, en promedio, tensiones del orden de 70 megapascales (70 MPa). En los plásticos convencionales a base de polietileno, la resistencia a la tracción suele variar entre 20 MPa y 30 MPa, menos de la mitad de la alcanzada con los bioplásticos.
“Además de la arcilla, también agregamos a la mezcla una nanoemulsión de aceite esencial de pimienta negra. El objetivo, en este caso, era conseguir un envase comestible más atractivo en cuanto a sabor y olor. Y que, además, podría extender la vida útil de los alimentos envasados mediante la adición de componentes antimicrobianos y antioxidantes a la matriz polimérica”, dice.
Impacto para la industria alimenticia
Cabe mencionar que el bioplástico en cuestión fue diseñado para envasar carne de res en forma de hamburguesas, un alimento muy susceptible a la contaminación microbiana y con un olor muy pronunciado. Pero el principio general de añadir nanoemulsiones de arcilla y aceite esencial a la matriz de gelatina puede y debe extenderse a otros tipos de alimentos, variando, caso por caso, el tipo de aceite esencial y la proporción utilizada.
“La inclusión de este tipo de envases en el mercado podría conducir a una disminución significativa en el uso de envases a base de polímeros no biodegradables, evitando así la acumulación de residuos sólidos. Además, el bioplástico debería aumentar la seguridad de los alimentos envasados frente a la contaminación por patógenos y contribuir a la reducción de pérdidas”, comenta el investigador.
Economía circular
Las líneas de investigación desarrolladas en GCNH-Unesp se basan en el concepto de “economía circular”, que transforma los residuos en recursos. Los líderes del grupo, los profesores Fauze Aouada y Márcia Aouada, están acreditados en el Programa de Posgrado en Ciencia de Materiales (PPGCM) de la Unesp.
“Nuestras propuestas forman parte de los Objetivos de Desarrollo Sostenible [ODS] propuestos por la Organización de las Naciones Unidas [ONU] para mitigar la pobreza, favorecer la sostenibilidad económica del planeta y asegurar más paz y prosperidad para la población mundial”, destaca Márcia Aouada.
Además del bioplástico antes mencionado, el grupo produce apósitos a partir de celulosa bacteriana. Y envases comestibles que contienen nanoestructuras derivadas de puré de col, puré de cacao, puré de cupuaçu, extracto de camu-camu y nanoemulsiones, con potencial aplicación en las industrias alimenticia, farmacéutica y cosmética.
Apoyo de la FAPESP
La investigación cuenta con el apoyo de la Fundación de Amparo a la Pesquisa del Estado de Sao Paulo (por sus siglas en portugués) a través de una Beca Regular de Investigación y también a través del Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales ( CDMF ), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) con sede en la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) .
La investigación se realiza en red, con aportes de varios investigadores comprometidos en el tema. El artículo citado en este informe también está firmado por Tascila Saranti, maestra del PPGCM-Unesp; Pamela Melo, doctora del PPGCM-Unesp y actualmente becaria posdoctoral del grupo GCNH-Unesp; Miguel Cerqueira, investigador del Laboratorio Internacional Ibérico de Nanotecnología, en Portugal; y Fauze Aouada.
Investigación difundida por la Fundación de Amparo a la Pesquisa del Estado de Sao Paulo (FAPESP).
