Embalajes biodegradables a partir de polímeros derivados de residuos de frutas | CDE Almería - Centro de Documentación Europea

Hoy día, tanto los alimentos frescos como las comidas precocinadas se comercializan envasados lo cual acarrea un mayor impacto y contaminación ambiental debido a los materiales plásticos que contienen los envases.

Problema actual

Una alternativa a los plásticos de los envases son los materiales biodegradables, presentes en el mercado desde hace muchos años y cuya cuota de mercado sigue creciendo. A pesar de ello, existen limitaciones importantes que dificultan su uso generalizado en el envasado de alimentos, ya que estos materiales no proporcionan una barrera suficiente contra el vapor de agua, el oxígeno o los sabores.

Un nuevo material

El proyecto financiado con fondos europeos HyperBioCar abordó este reto al desarrollar y probar nuevos materiales de recubrimiento biodegradables híbridos, formados por componentes orgánicos e inorgánicos, para su uso en el envasado de alimentos, cosméticos y dispositivos médicos. «Desarrollamos un material de recubrimiento basado en polímeros extraídos de biomasa lignocelulósica combinados con el material bioORMOCER®s», comenta Stefan Hanstein, coordinador del proyecto en el Instituto Fraunhofer IWKS. Los bioORMOCER®s son materiales de recubrimiento biodegradables de base biológica desarrollados por el Instituto Fraunhofer para la Investigación de Silicatos.

La pulpa de manzana convertida en polímero

La pulpa de manzana despectinizada (el principal residuo sólido generado en las fábricas de sidra y de zumo de manzana) demostró ser una buena materia prima. «El proceso desarrollado es una combinación de extracción e hidrólisis parcial (extracción intensificada) que proporciona 1 kg de polímero de carbohidratos a partir de 25 kg de pulpa seca, con el potencial de duplicar el rendimiento», explica Hanstein.

Los investigadores examinaron asimismo posibles aplicaciones industriales para otros tipos de residuos de frutas, como el orujo de bayas y las cáscaras de cacao para nuevos sistemas de producción de alimentos y la industria biotecnológica. Probaron una ruta de modificación química de los polímeros de carbohidratos que brinda la compatibilidad necesaria con la laca. «Esto permitió corroborar cómo el nuevo material de recubrimiento polimérico biodegradable y de base biológica puede aplicarse fácilmente y a escala industrial, lo que favorece su ulterior aplicación en la industria», comenta Hanstein.

El siguiente paso consistió en adaptar el material de recubrimiento de barrera a los diferentes materiales portadores, que incluyen sustratos de biopolímeros flexibles y rígidos, y realizar pruebas para las aplicaciones de envasado. Según Hanstein: «Este método mejora las propiedades de los materiales de embalaje y de los materiales reciclables de base biológica mediante el uso de un recubrimiento de barrera biodegradable».

Los socios del proyecto también probaron una nueva planta de extracción de biomasa de bajo poder calorífico que puede instalarse en agrobiorefinerías de pequeño tamaño. La planta cubre toda una serie de procesos, que van desde el suministro de materia prima adaptada a los procesos de fermentación (por ejemplo, biogás) y a los nuevos sistemas de producción de alimentos, como el cultivo de insectos, hasta la producción de extractos de hierbas con compuestos bioactivos como los antimicrobianos naturales.

Impacto medioambiental

HYPERBIOCOAT beneficia al medio ambiente debido a su menor huella de CO2 y a la conservación de los recursos naturales: la cadena de suministro no necesita ningún área adicional de cultivo de plantas, suministro adicional de agua, fertilizantes y pesticidas. Es más, la industria alimentaria se beneficiará de una nueva cadena de valor para sus recursos fibrosos.