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Full recyclable food package with enhanced gas barrier properties and new functionalities by the use of high performance coatings

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Los polímeros de origen biológico y los recubrimientos activos contribuyen a la elaboración de envases más ecológicos para el sector alimentario

Los plásticos con recubrimientos baratos y basados en combustibles fósiles mantienen los alimentos más frescos y protegidos para su consumo, pero su impacto perjudicial sobre el medio ambiente podría sobrepasar sus beneficios. Una investigación financiada con fondos europeos ha desarrollado alternativas de origen biológico aprovechando microorganismos y metabolitos naturales.

Cambio climático y medio ambiente
Tecnologías industriales

Los envases alimentarios hechos de polímeros multicapa constituyen la norma de la industria y ofrecen varias funcionalidades necesarias que no están presentes en ningún otro producto. Sin embargo, es difícil reciclar las múltiples capas unidas que actúan como barrera que no deja pasar el oxígeno ni la humedad, y los plásticos sintéticos no son biodegradables, lo que genera un problema cada vez mayor al final de su vida útil. A los gobiernos, las industrias y los consumidores les preocupa su impacto ambiental, pero encontrar alternativas monocapa reciclables o biodegradables que ofrezcan el mismo rendimiento que los envases convencionales ha sido todo un reto. Gracias a la financiación de la Empresa Común para las Bioindustrias, una colaboración público-privada entre la Unión Europea (UE) y la industria, el ambicioso proyecto REFUCOAT reunió a doce socios multidisciplinares de toda la cadena de valor de cinco países de la UE para abordar el problema. REFUCOAT aprovechó el potencial de dos biopolímeros biodegradables prometedores y rebasó los límites de lo posible, demostrando así el uso de los organismos «comedores» de bacterias (bacteriófagos) en los recubrimientos activos.

Insuflar vida a los bioenvases aprovechando microbios y metabolitos naturales

Muchos microorganismos funcionan como cadenas de producción en miniatura para los polihidroxialcanoatos (PHA), que son bioplásticos totalmente biodegradables con propiedades ajustables. Hasta ahora, no se había conseguido crear PHA con alto peso molecular adecuados para el envasado industrial de alimentos, materiales que se han investigado de forma exhaustiva. REFUCOAT consiguió aprovechar los microorganismos para valorizar los residuos agroalimentarios, y acabó creando recubrimientos biodegradables basados en PHA para envases alimentarios. El ácido poliglicólico (APG) es otro polímero biodegradable y su producto de degradación (y componente o monómero), el ácido glicólico, es un metabolito natural. Habitualmente usado como material de sutura, su gran resistencia mecánica y sus excelentes propiedades como barrera de gas también hacen que el APG sea un material interesante para el envasado de alimentos. Según Javier Marzo Muñoz, coordinador del proyecto en AIMPLAS y coordinador de REFUCOAT, y Lorena Rodríguez, jefa del departamento de envasado en AIMPLAS e investigadora principal de REFUCOAT: «Actualmente, el ácido glicólico se produce por carbonilación del formaldehído o por hidrólisis alcalina del ácido cloroacético usando sustratos tóxicos o nocivos o en condiciones de reacción duras. En REFUCOAT, desarrollamos un proceso catalítico basado en el oro para convertir el etilenglicol en APG a fin de producir este biopolímero biodegradable de forma más ecológica». Por último, el equipo aprovechó los enemigos víricos naturales de las bacterias para construir barreras activas innovadoras que prolongan la vida útil de almacenamiento de los productos. Los datos preliminares demostraron que los bacteriófagos favorecen la inhibición de la proliferación de «Salmonella». Las siguientes investigaciones garantizarán la aprobación por parte de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria.

Apoyar una solución intermedia sostenible

Durante más de medio siglo, los envases multicapa —que contienen recursos no renovables, como el aluminio— han evitado que los productos perecederos se estropeen rápido. Sin embargo, su reciclado es difícil y caro, lo cual genera una carga ambiental y económica considerable. Los diferentes especialistas del consorcio de REFUCOAT estaban en una posición única para realizar una investigación exhaustiva sobre el desarrollo de envases alimentarios monocapa de origen biológico y totalmente reciclables. «En REFUCOAT se desarrollaron unos biopolímeros APG y PHA totalmente biodegradables para envasar alimentos. Además, el uso de bacteriófagos como recubrimiento activo en envases alimentarios puso de manifiesto su potencial. En el contexto de estas actividades, nuestros socios han obtenido unas soluciones de envasado intermedias más sostenibles», resume Marzo Muñoz. Mientras el equipo sigue tratando de crear envases monocapa de origen biológico que satisfagan los requisitos del mercado, los científicos esperan que las políticas fomenten la ecologización de la cadena de valor actual del plástico. REFUCOAT ha preparado un resumen de políticas con recomendaciones específicas para respaldar esto a través de una mayor sostenibilidad, mejores procesos de reciclado y una mayor inversión en la industria de biomasa y la bioindustria.

Palabras clave

REFUCOAT, envase alimentario, PHA, APG, bacteriófago, biopolímero biodegradable, recubrimiento activo, bioplástico, polihidroxialcanoatos, ácido poliglicólico

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