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New bio-based food packaging materials with enhanced barrier properties – BioBarrier

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Bioplásticos a partir de bacterias no patógenas para el envasado de alimentos

El riesgo medioambiental relacionado con el mayor uso de plásticos tradicionales ha llevado a los científicos europeos a estudiar soluciones biodegradables y de origen biológico para el envasado de alimentos.

Tecnologías industriales
Alimentos y recursos naturales

Los residuos de envases de alimentos constituyen uno de los principales contaminantes ambientales y surgen de envases que no son degradables, como el plástico. Por lo tanto, en la industria del envasado de alimentos, hay una necesidad apremiante de alternativas a las materias primas basadas en combustibles fósiles.

Envases de alimentos de origen biológico

Los materiales de envasado para alimentos deben garantizar la protección, la frescura y la calidad general de los alimentos durante su transporte y almacenamiento. El proyecto BioBarr, financiado con fondos europeos, se centró en los polihidroxialcanoatos (PHA), producidos de forma convencional por bacterias no patógenas en condiciones con limitación de nutrientes. A partir de un estudio de publicaciones previas, los investigadores determinaron que un miembro de la familia de los PHA es un buen candidato para sustituir al polipropileno y al polietileno y que, a diferencia de los polímeros fósiles equivalentes, es biodegradable tanto en el suelo como en el mar. «La idea era establecer una biotecnología de fermentación bacteriana de residuos derivados de procesos industriales de la remolacha azucarera, como las melazas y sus jugos, para extraer PHA», explica Marianna Faraldi, coordinadora del proyecto e investigadora experimentada de Tecnoalimenti. Los investigadores estudiaron la procesabilidad de los PHA en polvo, en gránulos y, posteriormente, en películas flexibles, y revelaron su funcionalización para tratamientos de superficie o estratificación a fin de mejorar las propiedades de barrera frente al oxígeno y el vapor de agua. El equipo de BioBarr estudió asimismo sus propiedades, resistencia, biodegradabilidad y conformidad con las normas de seguridad. Durante el proyecto, se obtuvieron unos conocimientos técnicos significativos, a la vez que se desarrollaron nuevos métodos para mejorar los actuales. El tratamiento de superficie de los PHA mediante el uso de óxido de silicio o de aluminio no menoscabó la biodegradabilidad, una característica fundamental de los PHA. «Tras 54 meses de actividades de investigación, el desarrollo de material de envasado de origen biológico compostable y biodegradable con propiedades de barrera adecuadas para los productos alimentarios sigue siendo un desafío», destaca Faraldi. El consorcio desarrolló una bobina de envasado flexible de PHA biodegradable con características prometedoras y que cumple con la actual legislación en materia de envasado de alimentos. Sin embargo, todavía no se puede explotar en una amplia gama de aplicaciones del sector alimentario debido a sus limitadas propiedades de barrera y a problemas de fragilidad que aún tienen que solucionarse. Se necesitan nuevas investigaciones. No obstante, el PHA tiene potencial para ser producido a partir de residuos agrícolas o de la transformación alimentaria en lugar de a partir de azúcar, lo cual lleva a la ampliación del proceso. De cara al futuro, incluso si los costes continúan siendo elevados en comparación con las soluciones basadas en combustibles fósiles, la inversión prevista por los proveedores de PHA en relación con la creciente demanda de bioplásticos de los consumidores reducirá eficazmente el coste final del envase de origen biológico resultante.

Una biotinta novedosa para envases alimentarios

Los adhesivos y tintas que se emplean en las soluciones de envasado biodegradables también deberían ser biodegradables, o su cantidad debería representar como máximo el 5 % de todo el envase. Otro objetivo clave del proyecto BioBarr era sustituir las resinas sintéticas y los pigmentos orgánicos, a la vez que se conservaba una buena capacidad de impresión y adherencia sobre el sustrato del polímero. El equipo del proyecto probó resinas de distintas fuentes de origen biológico, como la proteína de soja, la proteína de leche, el almidón de arroz y emulsiones de ácido poliláctico. Generaron prototipos de biotintas totalmente compostables que se adecuaban a los requisitos técnicos para su aplicación industrial. Los prototipos de tinta demostraron poder usarse en impresiones tanto sobre materiales de envasado convencionales como sobre los basados en biopolímeros. El proyecto BioBarr recibió financiación de la Empresa Común para las Bioindustrias, una colaboración público-privada entre la Unión Europea y la industria.

Palabras clave

BioBarr, PHA, residuos, envasado de alimentos, compostable, biodegradable, envases de origen biológico, biotinta, bioplásticos, biopolímeros

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