Envases activos biodegradables a partir de residuos agroalimentarios

Una investigación, liderada por profesores de la Universidad Politécnica de Madrid, ha conseguido crear envases plásticos activos biobasados biodegradables para aplicaciones alimentarias  

Importancia del desarollo de nuevos materiales biobasados y biodegradables

Los materiales plásticos tradicionalmente utilizados en envases alimentarios y films para la agricultura derivan del petróleo, un recurso no-renovable que un día se agotará. Asimismo, una vez cumplida su vida útil, si no se gestionan adecuadamente, representan una contaminación para el medioambiente. Pueden dar lugar a microplásticos que pueden contaminar los vertederos, ríos, mares y océanos. Por ello, el desarrollo de nuevos materiales poliméricos basados en polímeros biobasados y biodegradables ha ganado elevado interés en aplicaciones de corta duración como son los envases alimentarios o los films para la agricultura. Este es el caso de los poli (ácido láctico) (PLA), poli(hidroxialcanoatos) (PHAs), almidón, celulosa y proteínas. Sin embargo, estos polímeros tienen peores prestaciones que los plásticos tradicionales. Para mejorar sus propiedades, se utilizan diferentes aditivos naturales y se pueden desarrollar materiales compuestos y nanocompuestos. Para otorgar propiedades particulares y mejoradas a estos materiales se los puede mezclar con distintos aditivos naturales. Por ejemplo, derivados de resina de pino (colofonia o goma rosin y sus derivados), aceites vegetales y aceites esenciales (carvacrol, timol, limoneno), etc. Asimismo, reforzar estos materiales, resulta de elevado interés el uso de cargas orgánicas obtenidas de la revalorización de subproductos o residuos de la industria alimentaria. En este sentido, los residuos alimentarios, como la yerba mate, los posos de café, las cascaras de frutas, la kombucha, etc. son generalmente desechados una vez consumida la infusión o comida la fruta. Constituyen una materia prima para extraer partículas, nanopartículas, componentes bioactivos, etc. para su uso en el desarrollo de nuevos materiales plásticos más sostenibles.  

Uso de los residuos agroalimentarios como fuente de obetención de envases

En este contexto, investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid junto a profesores de la Universitat Politècnica de València, la Universidad de Quilmes de Argentina, Escuela Politécnica Nacional de Ecuador, Universidad Santiago de Chile y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros han desarrollado envases activos biodegradables a partir de residuos agroalimentarios. Gracias a esta investigación se podrá introducir los envases alimentarios y los films de la agricultura en la economía circular. Estos se pueden producir a partir de polímeros biobasados y biodegradables y utilizando como aditivos partículas y aditivos obtenidas de residuos agro-alimentarios, o resinas obtenidas de los árboles. Además, una vez que los materiales han cumplido su vida útil se desintegran en condiciones de compostaje en aproximadamente un mes. La extracción de partículas y nanopartículas con propiedades activas a partir de residuos agroalimentarios (yerba mate, café, algas, cáscaras de frutas, bebida de kombucha, etc.) permite revalorizar estos residuos dándoles una segunda vida útil. Si además se utilizan estas partículas bioactivas para reforzar materiales poliméricos biobasados y biodegradables se pueden obtener materiales compuestos más sostenibles con propiedades activas (antioxidantes, antimicrobianas, etc.) de interés para su uso en aplicaciones alimentarias como envases alimentarios y/o films para la agricultura. Asimismo, el uso de aditivos naturales como los derivados de la resina de pino, aceites vegetales y esenciales, permite mejorar la dispersión de las nanopartículas en las matrices biopoliméricas y a compatibilidad entre ellas. Así, se ha demostrado que los residuos pueden utilizarse para obtener componentes bioactivos de interés para la industria de los materiales plásticos. Estos permiten mejorar las propiedades mecánicas y térmicas de los biopolímeros. Además, proporcionan propiedades específicas (antioxidantes, antimicrobianas, hidrofóbicas, etc.) que permiten extender la vida útil de los alimentos sin necesidad de adicionarles conservantes. Esto se debe a que los agentes antioxidantes y antimicrobianos se liberaran desde el material plástico hacia el alimento o el cultivo de manera controlada.   Fuente: Madri+d