Con limoncillo y biopolímeros crean empaques de alimentos “antihongos”

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 prolongó 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.