Un avance significativo en la búsqueda de soluciones de envasado sostenibles emerge desde el sur de España, donde un equipo de investigación liderado por el Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’ (IHSM, UMA-CSIC) en Málaga ha logrado desarrollar un innovador bioplástico. Este material, elaborado a partir de celulosa y cera de abejas, promete revolucionar la conservación de alimentos gracias a sus excepcionales propiedades de barrera contra la oxidación, la humedad y la pérdida de frescura. Sus aplicaciones potenciales son variadas, abarcando desde la protección de frutas y verduras listas para consumir hasta la preservación de frutos secos o deshidratados propensos al enranciamiento, e incluso productos de panadería que requieren mantener su textura crujiente.
La génesis de este material se encuentra en una cuidadosa mezcla de celulosa, la fibra vegetal que confiere rigidez a las plantas, con glicerol, un líquido incoloro y viscoso derivado de aceites vegetales que actúa como plastificante, otorgando la flexibilidad necesaria. La verdadera innovación de este estudio reside en la incorporación de cera de abejas en distintas proporciones a esta matriz. El resultado es la obtención de láminas delgadas, transparentes y, fundamentalmente, biodegradables, tal como ha comunicado la Fundación Descubre. En pruebas de laboratorio, el compuesto resultante demostró un comportamiento análogo al del polietileno, el plástico más común y derivado del petróleo, ampliamente utilizado en envases, bolsas y botellas.
Respeto ambiental
«Se mejoraron las propiedades más importantes para conservar alimentos, como la resistencia al agua, a grasas y a la transmisión de oxígeno. Este bioplástico se parece más al polietileno que a la celulosa de partida», explicó Susana Guzmán, investigadora del IHSM ‘La Mayora’ y responsable del estudio, en declaraciones a Fundación Descubre. Estos hallazgos abren un nuevo capítulo en el potencial de la celulosa cuando se combina adecuadamente con otros compuestos naturales, sentando las bases para soluciones de envasado alimentario mucho más respetuosas con el medio ambiente.
Este trabajo de investigación, que cuenta con la participación de expertos de instituciones de renombre como el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla, el Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón, el Departamento de Química Inorgánica de la Universidad de Málaga y el Instituto Italiano de Tecnología, se inscribe en la continuidad de una investigación previa. En aquella fase inicial, los científicos desarrollaron un bioplástico a partir de celulosa y glicerol, logrando mejorar significativamente la flexibilidad y las propiedades mecánicas del material, si bien las propiedades de barrera frente al agua o al oxígeno no alcanzaban aún el nivel deseado.
Elementos naturales
Manteniendo una línea de investigación basada en el uso de elementos naturales, en esta nueva etapa, los investigadores optaron por incorporar cera de abejas. Este compuesto natural, conocido como aditivo alimentario E-901 y utilizado para recubrir o dar brillo a frutas, chicles o gominolas, prometía ser la clave para mejorar las propiedades de barrera. «La literatura científica respalda sus propiedades de barrera. El reto era combinar ambos componentes de forma estable, ya que la cera repele el agua, mientras la celulosa es todo lo contrario, la absorbe», señaló Guzmán, refiriéndose al desafío de integrar estos dos materiales con propiedades antagónicas.
Según el artículo ‘Plasticized cellulose bioplastics with beeswax for the fabrication of multifunctional, biodegradable active food packaging’, publicado en la revista Food Hydrocolloids, los científicos emplearon una técnica denominada drop-casting para formar las láminas de bioplástico. Este método consiste en disolver por separado la celulosa con glicerol, y la cera de abejas dispersa en cloroformo. Posteriormente, se deposita un volumen controlado de ambas mezclas sobre una placa de vidrio, donde se deja secar lentamente hasta que se forma una película sólida y uniforme.
Cera de abejas
El equipo de investigación incrementó progresivamente el porcentaje de cera de abejas en la formulación, alcanzando hasta un 20%, con el fin de evaluar exhaustivamente el comportamiento del nuevo material. Las pruebas realizadas demostraron que con una concentración de cera de abejas inferior al 5%, las propiedades de barrera frente al vapor de agua y al oxígeno mejoraban notablemente, además de aumentar la resistencia a grasas y aceites. Un beneficio adicional observado fue la capacidad del bioplástico para bloquear la radiación ultravioleta, un factor relevante en la conservación de ciertos alimentos.
En lo que respecta a las propiedades mecánicas, las láminas que contenían cera mostraron una ligera disminución en flexibilidad y resistencia en comparación con aquellas compuestas únicamente por celulosa y glicerol. No obstante, mantuvieron valores comparables a los del polietileno. A partir del 10% de cera, el material comenzó a perder transparencia y se volvió más frágil, lo que llevó a los expertos a determinar que un 5% de cera de abejas representa el equilibrio óptimo entre funcionalidad y estabilidad para este prometedor bioplástico.
