Un proyecto hace posible la producción de envases innovadores a gran escala

Científicos del Centro de Investigación en Alimentos trabajan para que tecnologías disruptivas como el paquete que avisa cuando la comida está en mal estado se vuelvan atractivas para el mercado

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Envases innovadores podrán en poco tiempo más proteger los alimentos contra la acción de los microorganismos, avisar cuando los productos no se encuentran en un estado apropiado para su consumo y también reducir la inmensa cantidad de plástico que se utiliza en la industria. Y todo esto con el menor impacto posible sobre el medio ambiente.

Esto es lo que auguran científicos vinculados al Centro de Investigación en Alimentos (FoRC, por sus siglas en inglés), con sede en la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo (Poli-USP), Brasil. El FoRC es uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (CEPIDs) financiados por la FAPESP. 

“Tras años de investigaciones, que hicieron posible el surgimiento de nuevos productos, ahora estamos logrando también escalonar la producción y, sobre todo, pensar cómo sacar esos envases al mercado a precios competitivos”, dijo Carmen Tadini, coordinadora del Laboratorio de Ingeniería de Alimentos de la Poli-USP y directora de Transferencia de Tecnología del FoRC.

Tadini explica que el laboratorio cuenta con una extrusora de doble rosca, un aparato que se emplea para probar nuevos materiales y que también permite la producción continua a gran escala. Esta máquina se adquirió en el marco del Programa de Equipos Multiusuarios (EMU) de la FAPESP, lo cual hace posible que investigadores de otras universidades o empresarios puedan utilizarla siguiendo el modelo de una facility.

“Antes, los envases que desarrollábamos servían únicamente para hacer investigaciones, elaborados en pequeñas cantidades. Pero ahora, pese a que esta máquina constituye un equipamiento de laboratorio, puede considerarse que es una estación de trabajo, que analiza innumerables parámetros del proceso de producción a gran escala”, dijo.

Para desarrollar envases resistentes a gran escala a precios competitivos, los investigadores del FoRC trabajan en tres vertientes. En la primera, el envase apunta a la funcionalidad de ser más biodegradable que los comunes. En tanto, en el marco de los otros dos proyectos se estudia la factibilidad de los mismos con sustancias capaces de interactuar con el alimento para prolongar su vida en las góndolas: son los llamados envases activos, o con mecanismos que permiten detectar los procesos de deterioro (envases inteligentes).

“Aún no hemos obtenido un embalaje de lámina plástica que reúna todas las características que deseamos. Por eso estamos trabajando con tres líneas”, dijo Tadini.

Desde hace algunos años, el Laboratorio de Ingeniería de Alimentos desarrolla envases de origen vegetal, entre los cuales el de almidón de mandioca autóctona es el más prometedor hasta ahora.

“Hasta el día de hoy, no se ha desarrollado ninguna tecnología de embalaje plástico que resulte en un material un 100% biodegradable. Pero tanto el envase activo como el envase inteligente que desarrollamos en nuestro laboratorio pueden producirse con un mayor porcentaje de materia prima biodegradable”, dijo Tadini.

Tal es el caso del envase que evita que el pan se deteriore en un corto lapso de tiempo. Para ello, el equipo de investigadores logró agregarle cinamaldehído (el principio activo de la canela) al biopolímero del almidón de mandioca.

“Es un envase tendiente a ampliar a vida de góndola del pan. Nuestra idea es que reemplace, al menos parcialmente, al sorbato de potasio, utilizado ampliamente en la industria panificadora como conservante”, dijo Tadini.

De acuerdo con la investigadora, un estudio realizado en el laboratorio, en el cual se tuvo en cuenta únicamente el costo de la materia prima, demostró que el envase activo saldría tan sólo un 12% más caro que el plástico comúnmente utilizado para embalar el pan.

“En este estudio no se calcularon los costos de producción del pan, pues necesitaríamos contar con un socio industrial para ver cuánto impactaría el tiempo de estantería extra sobre la logística, la posibilidad de ampliar las existencias y el transporte, por ejemplo”, dijo.

El envase que avisa

Otro embalaje que los investigadores desarrollaron es una lámina maleable a base de almidón de mandioca con el agregado de antocianina, un pigmento común de frutas o vegetales morados (uva, repollo, guapurú).

“Se notó que a medida que se concreta el deterioro, el pH de esos alimentos morados se altera: se vuelve más básico. Y así también van cambiando de color. La idea fue valerse de ese atributo de la antocianina de la uva para desarrollar envases innovadores para carnes y pescados”, dijo Tadini.

Tadini explica que el proceso de deterioro de esos alimentos empieza con la liberación de enzimas por microorganismos presentes en la carne y en el pescado. Esas enzimas pueden romper las proteínas de los alimentos y liberar bases nitrogenadas.

“El nitrógeno es un elemento común en las proteínas, que proviene de la cadena de aminoácidos, y esas bases nitrogenadas son volátiles. Esto hace posible que la lámina plástica con antocianina sirva como señalizador de que el alimento reúne las condiciones apropiadas −o no− para su consumo”, dijo.

De esta forma, cuando el embalaje aparece con un color amoratado, significa que el pH de ese producto aún es bajo y que el mismo no ha sufrido deterioro. “A medida que el alimento se va entrando en putrefacción, su pH va aumentando. Las bases nitrogenadas son básicas, el pH es más alto y el envase, que era morado, va hacia un gris oscuro”, dijo.

Segundo Tadini, esta investigación de envases señalizadores ya ha superado el principal desafío rumbo a la elaboración de un producto factible industrialmente: el mismo consistió en impedir que la materia prima se degrade al entrar en contacto con las altas temperaturas imperantes en la extrusión, el proceso industrial que se aplica en la fabricación de envases.

“Estamos muy cerca de resolver toda la ecuación. Se trata de una innovación, pues aún no existen tecnologías que resulten en una lámina maleable, totalmente biodegradable y factible comercialmente”, dijo.