Grupo desarrolla film biodegradable que conserva por más tiempo las características de los alimentos
Thais Szego | Agência FAPESP – El uso indiscriminado de envases hechos con derivados del petróleo ha provocado grandes acumulaciones en vertederos y contaminación en los océanos, ya que el material tiene baja degradabilidad y es poco reciclado. Para mitigar este impacto y atender la creciente demanda de la población por productos seguros para la salud humana y el planeta, las industrias han invertido en el desarrollo de alternativas más sustentables que conserven las llamadas características organolépticas de los alimentos, es decir, aquellas que pueden ser percibidas por los sentidos humanos, como color, brillo, olor, textura y sabor, además de sus cualidades nutritivas.
Un ejemplo es la película creada por un equipo que reúne a investigadores del Departamento de Ingeniería de Materiales y Bioprocesos de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) y del Centro de Tecnología de Envases del Instituto de Tecnología de Alimentos (Ital ). El material está compuesto por un derivado del limoneno, sustancia que se encuentra en la cáscara de los cítricos, y quitosano, un biopolímero que proviene de la parte externa del cuerpo de los crustáceos.
“Nos enfocamos en el limoneno porque Brasil es uno de los mayores productores de naranja [si no el mayor] y el Estado de São Paulo contribuye fuertemente a ese destaque”, dice Roniérik Pioli Vieira, profesor de la Facultad de Ingeniería Química de la Unicamp y coordinador del proyecto . . Dice que el limoneno ya se ha utilizado en películas plásticas de empaque para mejorar la conservación de los alimentos al tener acción antioxidante y antimicrobiana, pero su alta volatilidad y baja estabilidad durante el proceso de fabricación del empaque, incluso a escala de laboratorio, conducen a cambios que impactan negativamente en su desempeño. .
Este es uno de los obstáculos para la aplicación de compuestos bioactivos como este en envases comerciales, que muchas veces se fabrican mediante procesos que involucran altas temperaturas y velocidades de cizallamiento, que consisten en cortar o provocar deformaciones por la tensión provocada por fuerzas de diferente intensidad. el material que se está procesando, lo que puede degradar el aditivo.
“Frente a ese problema, idealizamos el uso de un derivado de la sustancia, el poli(limoneno), que no es volátil y tiene mayor estabilidad que su precursor”, dice Vieira. El quitosano, un derivado de la quitina, un biopolímero que se encuentra en el caparazón y el exoesqueleto de los crustáceos, se aplicó como matriz para el poli(limoneno), ya que es un polímero de origen natural con conocidas propiedades antioxidantes y antimicrobianas. La hipótesis de investigación fue que la combinación de los dos materiales podría generar una película con propiedades bioactivas potenciadas.
En el trabajo, descrito en la revista Food Packaging and Shelf Life, se produjeron películas con diferentes proporciones de limoneno y poli(limoneno) para comparar. El reto era hacer compatible la matriz de quitosano con esta sustancia, ya que teóricamente las dos sustancias no se mezclan. Por lo tanto, los investigadores utilizaron la polimerización, que es una reacción de pequeñas moléculas que se combinan químicamente para formar estructuras más largas. En este proceso, los investigadores utilizaron un compuesto con funciones químicas polares para iniciar la reacción, lo que permitió aumentar la interacción entre el aditivo y la matriz polimérica. Tras obtener la película, se evaluaron numerosas propiedades del material, como su capacidad antioxidante, para bloquear la luz y el vapor de agua, además de soportar temperaturas más altas.
Los resultados fueron bastante satisfactorios. “Las películas adicionadas con poli(limoneno) se desempeñaron mejor que aquellas con limoneno, especialmente en lo que respecta al efecto antioxidante, que fue aproximadamente el doble”, dice Vieira. La sustancia aún mostró resultados muy satisfactorios como bloqueador de la radiación ultravioleta y demostró su no volatilidad, lo que la hizo considerada muy atractiva para la producción de envases a mayor escala, es decir, en condiciones de procesamiento más severas.
Las películas aún no están al alcance de las industrias, sobre todo por la falta de competitividad en el uso de plásticos a base de quitosano, que aún no se producen a gran escala. El poli(limoneno) también necesita optimizar su proceso de producción para mejorar el rendimiento y probarse durante la fabricación de envases comerciales.
“Nuestro grupo ha estado trabajando en esta dirección e investigando otras aplicaciones del poli(limoneno), por ejemplo, en el área biomédica. Buscamos demostrar la multifuncionalidad de este aditivo de origen renovable”, dice el investigador.
El artículo Poli(limoneno): un nuevo antioxidante oligomérico renovable y aditivo bloqueador de la luz ultravioleta para películas a base de quitosano se puede leer en: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214289423000625?via%3Dihub .