Autora: Lara González Ceballos.

El desperdicio de alimentos es un problema de gran relevancia en la sociedad y reducirlo una de nuestras tareas pendientes, de hecho, uno de los objetivos de la agenda 2030 es la producción y el consumo responsables. En esta línea, se estima que cada español tira a la basura 28 kilogramos de alimentos al año. En términos de carne fresca, el desperdicio de alimentos ascendió a 26 toneladas en el año 2020. Una de las principales técnicas para evitar este problema es incrementar la vida útil de los alimentos utilizando técnicas de envasado activo, envasado en el cual alimento, entorno y envase interaccionan entre sí para mantener o incluso mejorar sus propiedades nutricionales, organolépticas y su calidad, lo cual se traduce en un incremento de la vida útil del producto.

Envasado activo contra los microorganismos

Un tipo de envasado activo es el envasado activo antimicrobiano, que consiste en añadir una sustancia antimicrobiana bien de forma dispersa, junto con alimento o bien formando parte del propio envase. Al añadir la sustancia antimicrobiana de forma dispersa, las propiedades organolépticas y nutricionales del alimento se pueden ver alteradas, generando un detrimento en la calidad del producto y, por ende, un rechazo por parte del consumidor final. Debido a esto, de forma conjunta desde los Grupos de investigación de Polímeros (POLYMERS) y Tecnología de los Alimentos (TECNOFOOD) de la Universidad de Burgos, se ha diseñado un polímero que forma parte del envase de alimentos cárnicos, utilizado como absorbente de humedad con propiedades antimicrobianas orientado a incrementar la vida útil de estos alimentos, reduciendo así el desperdicio de los mismos por haber excedido su fecha de caducidad (Figura 1).

Figura 1. Esquema de envase activo de productos cárnicos utilizando el polímero antimicrobiano.

La idea principal fue diseñar un polímero antimicrobiano utilizando un aceite esencial natural con propiedades antimicrobianas demostradas científicamente, la vainillina.

El diseño de un nuevo material

Este material polimérico es de naturaleza acrílica-vinílica y, tras un tratamiento de acondicionamiento de este, utilizando nitrito de sodio y ácido clorhídrico, tiene lugar una reacción química que da como resultado la formación de derivados de la sal de benceno diazonio en el propio material. Mediante una reacción química de acoplamiento diazoico, es posible general un enlace covalente entre un aceite esencial de origen natural, la vainillina, y estos residuos del material polimérico, dando como resultado un polímero con un aceite esencial anclado al mismo, es decir, un material con propiedades antimicrobianas (Figura 2).

Figura 2. Esquema del diseño de la matriz polimérica.[1]

Una vez diseñado el material, se llevaron a cabo diferentes estudios para conocer la eficacia del mismo, por lo que la investigación se dividió en cuatro etapas; evaluación de la capacidad antimicrobiana del material, estudios de migración del polímero a la matriz alimentaria, ensayos de reutilización del material y, finalmente, una prueba de concepto para corroborar la eficacia del material propuesto.

A través de las tres primeras etapas de esta investigación se pudo comprobar que el material presentaba capacidad antimicrobiana, que no existía migración de la sustancia antimicrobiana ni del propio polímero al alimento y que el polímero se podía reutilizar, como mínimo en 10 ocasiones sin perder efectividad.

Probando el material con carne

Para llevar a cabo la prueba de concepto se utilizó carne fresca, la cual se envasó en atmósfera modificada tanto con el material antimicrobiano como sin él (blanco) y se conservó durante el mismo tiempo y en las mismas condiciones de temperatura (4 °C).

En el día 15 de almacenamiento, se llevó a cabo un estudio de vida útil analizando parámetros organolépticos como color, brillo u olor y un ensayo microbiológico en el cual se analizaron diferentes grupos de bacterias (aerobios mesófilos totales, anaerobios mesófilos totales, bacterias ácido lácticas, E.coli y coliformes). Tras este estudio el resultado fue claro: la carne envasada con el polímero antimicrobiano tenía una vida útil superior, es decir, el material diseñado es capaz de incrementar la vida útil de los alimentos cárnicos envasados hasta en un 50 %. Los resultados son los que aparecen reflejados en la Figura 3.

Figura 3. Imagen de dos envases de carne en el día 15 de almacenamiento, a la izquierda el producto sin polímero antimicrobiano y a la derecha el producto envasado con el polímero. Resultados del análisis microbiológico de ambos productos, donde se muestra el % de inhibición frente a diferentes grupos de bacterias.1

La investigación se ha llevado a cabo con alimentos de origen cárnico, pero se podría extrapolar a otro tipo de matrices alimentarias tales como pescados o vegetales, aunque se necesitaría llevar a cabo una prueba de concepto con este tipo de alimentos para poder corroborarlo.

Dado que los hábitos de consumo están cambiando, los consumidores demandan alimentos de gran valor nutricional, excelentes propiedades organolépticas, procesado mínimo y elevada vida útil, el uso de este polímero podría dar solución a las demandas de los consumidores de una forma más sostenible, ya que el material es reutilizable e incrementa la vida útil de los productos, reduciendo así el desperdicio de alimentos.

El estudio completo se encuentra publicado en Food Packaging and Shelf Life 2022, 33, 100910. DOI:10.1016/J.FPSL.2022.100910



[1] Food Packaging and Shelf Life 2022, 33, 100910.

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