Al integrar en películas biodegradables rígidas el aceite esencial de esta hierba aromática usada en infusiones, se obtienen materiales de embalaje que conservan frutas y vegetales hasta por 3 días. Su eficacia se probó en fresas, víctimas frecuentes de la podredumbre gris –enfermedad generada por el hongo Botrytis cinerea– con una reducción del 60 % del crecimiento de dicho hongo.
Muchos de los plásticos petroquímicos –derivados del
petróleo– son ampliamente utilizados para empacar alimentos, ropa y otros
productos delicados, por su bajo costo, facilidad de producción y durabilidad,
última característica considerada como un arma de doble filo, pues hace que los
plásticos convencionales pueden tardar cientos e incluso miles de años en
degradarse.
Por eso la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), a través
de grupos de investigación como el de Macromoléculas de la Facultad de
Ciencias, trabajan en desarrollos muy útiles y con menor impacto ambiental.
Uno de los aportes recientes es el de Lady Jazmín Bello
Rocha, magíster en Ingeniería Química, quien creó dos empaques biodegradables,
uno flexible se puede utilizar para productos como golosinas y cereales, y otro
más rígido para conservar alimentos altamente perecederos como fresas, uchuvas
y tomates.
Lo interesante de su desarrollo es que, con un diseño
experimental que incluye variables como el tipo de polímero, porcentaje de este
y tipo de aditivos, logró la fórmula de una película polimérica que integra
materiales como los biopolímeros poli (3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato)
(PHBV) y el poliácido láctico (PLA), que no solo se descomponen más rápido que
los plásticos convencionales, sino que además se pueden producir a partir de
recursos renovables y biomasa residual del cacao como el mucílago o la cáscara.
“Queríamos materiales altamente impermeables al agua y al
oxígeno para preservar mejor los alimentos, pero además, que se degradaran
fácilmente”, comenta la magíster.
Para reforzar la estructura de los empaques y la compatibilidad
entre los biopolímeros PHBV y el PLA, se incorporó microcelulosa acetilada, un
aditivo natural derivado de la celulosa vegetal. “Este compuesto no solo brinda
mayor resistencia mecánica, sino que también reduce dicha permeabilidad al
vapor de agua, una característica clave para prolongar la vida útil de los
productos envasados”, explica la autora del desarrollo.
Después de procesar el material en su conjunto mediante la
técnica de extrusión, se evaluaron propiedades mecánicas y de barrera de las
películas obtenidas que incluyeron ensayos de tensión, deformación y
permeabilidad al vapor de agua, entre otros parámetros.
Uno para cada uso
El empaque flexible basado en PHBV y PLA se sometió a
pruebas de almacenamiento de alimentos utilizando chocolate, y se encontró que
la película desarrollada mantuvo las características sensoriales originales de
este producto durante los 6 meses del estudio. Esto es crucial, ya que el
chocolate tiende a absorber olores ambientales que pueden alterar su calidad.
“Nos centramos en desarrollar un empaque óptimo para este
tipo de productos. Buscábamos propiedades muy específicas, como alta
deformación a la ruptura, bajo módulo elástico, hidrofobicidad y buena
permeabilidad al vapor de agua y al oxígeno”, explica la magíster.
En los empaques rígidos se incorporó un elemento
diferenciador que fue el aceite esencial de limoncillo. Este ingrediente
natural posee propiedades antimicrobianas, lo que resulta vital para el
almacenamiento de frutas y verduras frescas, alimentos frecuentemente afectados
por el hongo Botrytis cinerea, causante de la podredumbre gris.
Como su nombre indica, esta enfermedad pudre el alimento,
manifestándose con síntomas como una pelusa blanca o un polvo grisáceo.
“Añadimos este compuesto debido a sus poderosas propiedades antifúngicas, y en
los ensayos redujimos hasta en un 60 % el crecimiento de este hongo en las
fresas”, comenta la investigadora.
Para su sorpresa, este empaque prologó además la vida útil
de la fresa hasta por 3 días. “Después del cuarto día, una fresa del grupo
control presentaba un crecimiento de hongos del 30 al 40 %, y para el
quinto día este porcentaje había aumentado al 80 %, mientras que las
muestras tratadas con el aceite de limoncillo tuvieron un crecimiento del hongo
inferior al 20 %”.
Una de las principales ventajas de este proyecto es que
utiliza procesos de extrusión para producir las películas de PHBV/PLA, en vez
de métodos convencionales de laboratorio, lo cual asegura que los empaques
desarrollados sean fácilmente escalables a producción industrial.
“Gracias a que contamos con extrusoras de última generación,
pudimos simular fielmente las condiciones reales de fabricación a escala
comercial. Esto nos permitió obtener un producto final listo para su
implementación en la industria alimentaria asegurando que los empaques basados
en PHBV/PLA puedan formar parte de la spin-off ACTIPACK,
emprendimiento liderado por la UNAL y la empresa Agrobol SA”, explica la
investigadora.
