Envases Alimentarios Sostenibles
Envases Alimentarios Sostenibles
Envases Alimentarios Sostenibles
En el presente estudio se han desarrollado películas plásticas obtenidas a partir de biopolímeros con el fin de obtener envases alimentarios activos y medioambientalmente sostenibles capaces de proteger al alimento de ataques microbiológicos o degradación oxidativa. Estas películas se prepararon a partir de proteínas lácteas (caseinatos) con glicerol como plastificante y un agente antimicrobiano proveniente del aceite esencial del orégano (carvacrol) como componente activo. Las películas obtenidas fueron posteriormente caracterizadas para estudiar sus principales propiedades mecánicas, térmicas y funcionales. Asimismo, se estudió su capacidad antimicrobiana y se determinó su desintegración en compost para evaluar la sostenibilidad de los envases alimentarios obtenidos.
Los envases plásticos utilizados en la actualidad para el envasado de alimentos están constituidos por materiales poliméricos derivados del petróleo. Su uso se ha extendido en estas y otras muchas aplicaciones debido a las numerosas ventajas que ofrecen, en particular a su disponibilidad a gran escala, relativo al bajo coste de producción, ligereza, gran versatilidad y relativamente buenas propiedades de barrera. Sin embargo, estos materiales, a pesar de sus múltiples ventajas, presentan ciertos inconvenientes ya que, además de ser sintetizados a partir de una fuente no renovable, no son biodegradables, lo cual los convierte en una gran fuente de generación y acumulación de residuos suponiendo un problema para el medio ambiente. En los últimos años se ha desarrollado un creciente interés político y social por la sostenibilidad de los materiales, considerando que la producción y eliminación de los polímeros presenta riesgos medioambientales que deben ser limitados. Así, se ha extendido la investigación en materias primas renovables, biotransformaciones, diseño estructural y biodegradabilidad. En este sentido, actualmente se observa un creciente interés en los biopolímeros debido a la mayor conciencia medioambiental de los ciudadanos y a los desarrollos obtenidos en los últimos años, que los hacen una alternativa real a los polímeros tradicionales. Los biopolímeros son polímeros obtenidos a partir de una fuente natural como pueden ser los organismos vivos, y que cumplen con los principales condicionantes medioambientales para su uso: ser obtenidos de fuentes renovables, como la caña de azúcar, proteínas y almidones, y mostrar una alta capacidad de biodegradación. Estos materiales se pueden utilizar para diversas aplicaciones y en ciertos casos se pueden producir con un menor consumo energético que sus homólogos petroquímicos, por lo que tienden a ser menos tóxicos para el medio ambiente. Por otra parte, el creciente interés en los alimentos de alta calidad, con mayor vida útil y un impacto ambiental reducido, ha fomentado el desarrollo de películas y revestimientos de estos biopolímeros. Una de las principales áreas de investigación en envases alimentarios se ha centrado en el desarrollo de nuevas técnicas de envasado capaces de mejorar las propiedades de los alimentos a partir de sus interacciones con el envase; es lo que se conoce como «sistemas de envasado activo». Es conocido que los productos lácteos contienen diversos compuestos con propiedades funcionales adecuadas e incluso algunos de ellos, como la caseína, se han utilizado en la fabricación de diferentes productos: adhesivos, encolados, fibras textiles, acabados del cuero, industria papelera, revestimientos y biopelículas para envasado, entre otras aplicaciones.
En lo que se refiere a las películas de caseína, éstas representan materiales innovadores para su uso en el envasado alimentario debido a que son transparentes, biodegradables presentan buenas propiedades de barrera al oxígeno, preservando así al alimento de procesos oxidantes, y además pueden usarse como soporte de agentes antimicrobianos, antioxidantes o nutrientes como vitaminas.
Sin embargo, estos materiales poseen dos desventajas en comparación con otras películas de proteínas:
- Lexibilidad limitada y alta.
- Ensibilidad al vapor de agua.
Para solucionar estos inconvenientes, es necesario utilizar plastificantes para mejorar el procesado y la flexibilidad de las películas. Los plastificantes más utilizados para este tipo de materiales son ciertos polioles, azúcares o almidones, debido a su compatibilidad con las proteínas y su capacidad para favorecer la elasticidad y flexibilidad. Los envases antimicrobianos son uno de los sistemas de envasado activo más prometedores y estudiados en la última década y consisten en sistemas capaces de inhibir la acción de los microorganismos causantes de la contaminación de los alimentos. Las bacterias patógenas son, sin duda, el grupo más importante de microorganismos asociados con los alimentos, tanto por lo que se refiere a la transmisión de enfermedades como a sus alteraciones, por lo que su control es decisivo para asegurar la calidad de los alimentos envasados. Existen una serie de microorganismos llamados marcadores cuya presencia en los alimentos advierte sobre una inadecuada manipulación de la materia prima o eventual contaminación, con la consiguiente existencia de un peligro para la salud del consumidor.
Los envases antimicrobianos son sistemas capaces de controlar la descomposición microbiológica de productos perecederos. En este sentido, existen plantas ricas en aceites esenciales que son conocidos por sus propiedades antimicrobianas. Los aceites esenciales más renombrados son los provenientes del orégano (carvacrol y timol), clavo (eugenol), canela (cinamaldehído y eugenol) y romero (ácido carnósico y carnosol). De todos ellos en el presente trabajo se escogió como agente bio-activo el carvacrol, debido a sus conocidas propiedades antimicrobianas frente a un amplio número de microorganismos. Los aceites esenciales y sus componentes, como el carvacrol, están clasificados como aromatizantes.
En resumen, se estima que los nuevos materiales derivados de los caseinatos pueden reemplazar potencialmente a algunos polímeros sintéticos utilizados en el envasado de alimentos, debido a su naturaleza de procedencia renovable y biodegradable. Además, poseen un elevado potencial comercial ya que pueden servir como soporte de aditivos activos con características antimicrobianas. Asimismo, los costes de producción de este tipo de biopolímeros se encuentran en condiciones de entrar en competencia comercial con los polímeros de uso común, como las poliolefinas o el PVC.
