Diseñan un bioplástico con extracto de hoja de mango que retrasa la oxidación de los alimentos

Investigadores de la Universidad de Cádiz han desarrollado una película biodegradable que aprovecha los compuestos naturales de este residuo agrícola para proteger los alimentos frente al deterioro. Con esta innovación se avanza hacia envases más sostenibles, que reducen tanto la dependencia del plástico convencional como el desperdicio de recursos en el campo.

Un equipo de investigación del departamento de Ingeniería Química y Tecnología de los Alimentos de la Universidad de Cádiz (UCA) ha desarrollado un nuevo material que mezcla bioplásticos y extractos de hoja de mango para liberar sustancias que alargan la vida de los alimentos. Para ello, eligieron una combinación de dos polímeros, uno obtenido de recursos vegetales como el maíz o la caña de azúcar, y el otro producido por bacterias.

La novedad del trabajo radica en la forma de introducir los compuestos naturales de la hoja de mango pues, en lugar de emplear disolventes químicos o altas temperaturas que pueden resultar dañinos, los científicos recurrieron a la impregnación con dióxido de carbono en estado supercrítico. En este nivel, el CO₂ actúa a la vez como líquido y gas, por lo que traslada los compuestos dentro del material y después se evapora sin dejar residuos.

El resultado, plasmado en el estudio ‘Development and characterization of Polylactic acid-Polyhydroxybutyrate (PLA-PHB) blend impregnated with mango extracts for use as active film’, publicado en la revista Industrial Crops and Products, es una película biodegradable apta para el envasado activo, pues ayuda a conservar mejor diferentes tipos de alimentos, desde frutas a carnes o salsas, sustituyendo además los plásticos convencionales derivados del petróleo.

Diferentes condiciones de impregnación de los films.

Al mismo tiempo, impulsan la economía circular, reutilizando residuos agrícolas que se generan en la región. “Nos centramos en un cultivo presente en Andalucía como es el mango, aprovechando desechos que normalmente se queman. En nuestro caso para darles uso en la industria agroalimentaria, aunque también se utilizan en cosmética o farmacia por las capacidades antioxidantes”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la UCA Ignacio García-Casas, uno de los autores del estudio.

Proceso sostenible y respetuoso

El equipo trabajó previamente con plásticos impregnados con otros extractos naturales, procedentes de hojas de olivo o naranjo. Ahora han probado con las de mango, proporcionadas por el Instituto de Horticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’ de Málaga. Estos subproductos agrícolas contienen una alta concentración de moléculas bioactivas, entre ellas polifenoles, flavonoides y ácidos fenólicos, con propiedades de gran interés para la conservación de alimentos.

El extracto se incorporó al bioplástico, una combinación de ácido poliláctico y polihidroxibutirato, mediante la técnica de CO₂ supercrítico. Los ensayos demostraron que las condiciones óptimas se alcanzaban a presiones intermedias y temperaturas moderadas, con resultados positivos en la carga de impregnación.

Los investigadores han probado con las hojas de mango, proporcionadas por el Instituto de Horticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’ de Málaga. Freepek.

Además, se comprobó que el proceso no deterioraba la estabilidad térmica del film. “Al despresurizar no queda solvente orgánico en la muestra plástica frente a otras técnicas, y al no someterla a altas temperaturas se puede usar con materiales o compuestos termosensibles, manteniendo intactas sus propiedades”, destaca el investigador de la UCA Diego Valor, coautor del estudio.

El siguiente paso fue analizar la capacidad antioxidante, es decir, cómo el nuevo polímero libera los compuestos del mango en contacto con alimentos. Con fluidos estandarizados que emulan los productos frescos, como soluciones con alcohol para simular los grasos, o ácido acético para los ácidos, los científicos comprobaron que el material liberaba de forma controlada varias sustancias con propiedades antioxidantes, principalmente ácido gálico. Estos resultados confirman el potencial para crear envases ‘a la carta’ en función del contenido.

Próximos pasos

Aunque se encuentra en fase de laboratorio, el equipo confía en que la tecnología se pueda escalar y trasladar a la industria del envasado. De momento tratan de optimizar el proceso para evitar el tono que aporta la clorofila al plástico resultante. “El color verdecino puede ser un impedimento porque las empresas buscan un material transparente, pero también es útil como indicador, para asegurar que la impregnación es homogénea”, apunta la investigadora de la UCA Ludisbel León-Marcos, autora principal del estudio.

El equipo confía en que la tecnología se pueda escalar y trasladar a la industria del envasado.

El siguiente paso será evaluar el comportamiento en condiciones reales de envasado y cómo se biodegrada. Paralelamente, han realizado pruebas directamente con desechos, en concreto de poda de olivo, incluyendo ramas, hojas y restos de aceituna, y han comprobado que la capacidad antioxidante es similar. “Hemos demostrado que es posible fabricar envases respetuosos con el medio ambiente y que ayuden a conservar los alimentos durante más tiempo, pero seguiremos probando otras combinaciones de polímeros para mejorar las propiedades mecánicas y la capacidad de impregnación del material resultante”, añade León-Marcos.

El estudio forma parte del proyecto ‘Innovación en la generación de envases activos mediante técnicas de alta presión con extractos naturales. Nuevos materiales, escalado y aplicación alimentaria (IMPACK)’, financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía.