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El sector del envasado de alimentos es uno de los mayores consumidores de plástico no degradable; su uso permite garantizar la correcta conservación de los alimentos, alargar su vida útil y disminuir las pérdidas a lo largo de la cadena alimentaria. Pero, provocan también un importante problema de contaminación ambiental.

Para hacer frente a este reto, además de fomentar el consumo responsable y el reciclado una solución pasa por sustituir los envases plásticos convencionales por materiales biodegradables, que puedan ser compostados junto a los restos alimentarios. Además, la incorporación de compuestos activos en el material de envase puede proporcionarle propiedades adicionales, como una alta capacidad antioxidante y/o antimicrobiana. Y esto favorece, precisamente, que los alimentos envasados se conserven mejor y su vida útil sea más larga… reduciendo ese impacto medioambiental de los envases tradicionales.

Dentro de este campo, un equipo del Instituto de Ingeniería de los Alimentos para el Desarrollo de la UPV, liderados por la Dra. Amparo Chiralt, estudia cómo diferentes compuestos de origen natural, con probada actividad antioxidante y antimicrobiana, pueden incorporarse en matrices poliméricas biodegradables con naturaleza hidrofílica (como el almidón) e hidrofóbica (como los poliésteres biodegradables) para obtener materiales activos para el envasado. Para asegurar la función conservante del material, estos compuestos deben liberarse en el alimento de forma contralada, actuando contra los microrganismos potencialmente presentes o interfiriendo en los procesos oxidativos.

En el grupo de investigación de la UPV están utilizando ácidos fenólicos, presentes en muchos vegetales, con actividad antimicrobiana, antioxidante y otras beneficiosas para la salud, en el diseño de materiales biodegradables activos para el envasado de alimentos. En sus estudios, han comprobado que el tipo de polímero (hidrofílico o hidrofóbico) afecta de manera muy relevante a la liberación y efectividad de los compuestos activos en contacto con alimentos acuosos, que son los más sensibles al deterioro microbiano.

Han comprobado también que los poliésteres biodegradables, con baja afinidad con el agua, no liberan de forma efectiva los compuestos activos; y que los polímeros hidrofílicos liberan los compuestos activos de forma efectiva, al hidratarse con el contacto alimentario, pero, con la hidratación, pierden la capacidad de barrera, y la resistencia mecánica adecuadas.

La obtención de films multicapa biodegradables con una capa activa para el contacto alimentario es una solución para potenciar el envasado sostenible y ecológico de los alimentos, combinando biopolímeros hidrofílicos e hidrofóbicos. Diferentes trabajos del grupo ponen de manifiesto la efectividad del laminado de films biodegradables con propiedades complementarias, con ácidos fenólicos o extractos vegetales ricos en estos compuestos, con alta capacidad antioxidante y antimicrobiana.

Entre otros resultados, los materiales desarrollados desde los laboratorios de la UPV han permitido extender la vida útil de la carne de cerdo envasada en estos laminados, con un alto nivel de conservación de los parámetros de calidad y seguridad microbiológica. Han desarrollado también bolsas monodosis con extractos activos obtenidos de la paja de arroz para el envasado de aceites insaturados, como el de girasol, que permiten protegerlos de los procesos oxidativos.

Estos resultados demuestran que los polímeros biodegradables tienen alto potencial para obtener soluciones sostenibles y ecológicas para el envasado de alimentos, utilizando además residuos agroalimentarios como fuente de compuestos activos o materiales de refuerzo (celulosas) para mejorar su funcionalidad y competitividad en el mercado.

No obstante, un gran reto pendiente es el aumento de su producción y la reducción del coste, y la adecuación de sus propiedades a los requerimientos del envasado de alimentos, que son muy diferentes para los distintos tipos de alimentos, en función de su composición y sensibilidad al deterioro.