La unión hace la fuerza
A partir de materiales naturales y con un método amigable con el ambiente que puede escalarse industrialmente, un grupo de investigación elaboró un film para envasar alimentos que podría reemplazar al de polietileno. El producto –resultado de la unión de dos películas de film fabricadas por separado– es biodegradable y protege a los comestibles de la oxidación, de la radiación UV y de los microbios.
Con solo prestar un poco de atención a nuestro alrededor, nos daremos cuenta de que vivimos una época en la que los plásticos están en casi todos los productos que acompañan nuestra vida cotidiana. Desde que en 1907 Leo Baekeland inventó la baquelita –el primer plástico completamente sintético– hasta nuestros días, distintos materiales moldeables en caliente fueron invadiendo el planeta.
Hoy, la acumulación de plásticos en el ambiente es un problema grave que causa una amplia variedad de impactos, como la contaminación de la fauna marina o la alteración de los ecosistemas terrestres, con consecuencias todavía impredecibles en la salud humana.
La versatilidad de los plásticos para cumplir infinidad de funciones hace que, al menos por ahora, sea difícil que podamos dejar de utilizarlos. De hecho, se proyecta que su producción mundial crecerá más del 30% para 2050.
Hoy, la acumulación de plásticos en el ambiente es un problema grave que causa una amplia variedad de impactos negativos.
Mientras tanto, lo que sí podemos hacer es optar por alternativas reutilizables en lugar de plásticos de un solo uso, facilitar su reciclado y cambiar hábitos para reducir su consumo. Por su parte, la investigación científica está intentando encontrar alternativas que posibiliten sustituir los plásticos sintéticos por materiales biodegradables.
Es el caso del Laboratorio de Polímeros y Materiales Compuestos (LP&MC) de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA (Exactas UBA), que lleva casi dos décadas trabajando en la investigación y el desarrollo de films para envasar alimentos –como los que usamos en la cocina o vemos en las góndolas del supermercado– elaborados a partir de sustancias naturales y, por lo tanto, biodegradables.
En ese camino, el LP&MC –que además fue uno de los laboratorios responsables del desarrollo de los barbijos Atom-Protect durante la pandemia– utiliza el almidón de mandioca como base para fabricar estos films. Y durante los últimos años, han estado probando distintas combinaciones de esa matriz de almidón con diferentes extractos de vegetales, como yerba mate, te negro y albahaca, que le añaden al film propiedades antioxidantes con lo que se consigue preservar de la oxidación al alimento envasado.
Pero, hasta ahora, el grupo de investigación del LP&MC no había conseguido resolver algunos problemas: “Nuestros films de almidón de mandioca tenían una alta susceptibilidad al agua, con una gotita de agua el material se dañaba”, comenta Lucía Famá, investigadora del CONICET y profesora del Departamento de Física de Exactas UBA. “Además, si bien son muy flexibles, lo que es ideal para usarlos como envase de alimentos, tenían baja resistencia mecánica. Por ejemplo, podían romperse por un golpe o si se les apoyaba encima algo con cierto peso”.
Las nanopartículas de plata al 1% mejoraron significativamente la resistencia mecánica y la susceptibilidad al agua del film.
Ahora, publicaron un paper en la revista científica International Journal of Biological Macromolecules donde cuentan cómo resolvieron esos problemas.
Uno más uno: dos
Fueron por dos caminos. Por un lado, apuntaron a mejorar la resistencia mecánica y la susceptibilidad al agua del film añadiéndole al almidón de mandioca alguna sustancia. Probaron con el agregado de nanopartículas de distintos metales: “Utilizamos concentraciones menores al 5%, que son las permitidas para los envases de alimentos, y comprobamos que las nanopartículas de plata al 1% mejoran significativamente la resistencia mecánica y la susceptibilidad al agua”, revela Famá. “Además, vimos que las nanopartículas le agregaron al film actividad antimicrobiana”, señala.
Por otro lado, fabricaron un film de almidón de mandioca con extracto de albahaca deshidratado: “En un estudio previo, habíamos observado que el extracto de albahaca liofilizado aumenta la capacidad antioxidante del film y, también, mejora un poco sus propiedades mecánicas”. Pero, el paso clave fue la decisión de unir ambos films –el que tenía las nanopartículas de plata y el que tenía extracto de albahaca– para conformar un “film bicapa” (así lo llaman).
Leiza Fernández, Lucía Famá y Julieta Pajoni. Fotos: Diana Martinez Llaser
“Decidimos ver si la unión de esas dos películas provocaba una sinergia”, cuenta Famá. “Como cada capa está hecha en base al mismo almidón, se unen perfectamente y no pueden despegarse”, detalla. “El producto final es un film bicapa con buena resistencia mecánica y buena resistencia al agua”, destaca.
El producto final es un film bicapa con buena resistencia mecánica y buena resistencia al agua.
La investigadora explica que la capa que está en contacto con el alimento es la que tiene el extracto de albahaca “para generarle un efecto antioxidante al alimento cuando empieza a oxidarse por efecto del almacenamiento”. Entretanto, la otra capa, con nanopartículas de plata, quedaría del lado externo, en contacto con el aire, “para proteger al alimento de posibles acciones de bacterias provenientes del aire exterior”.
Según escriben las autoras y autores del paper, los estudios de espectroscopía UV sugieren que “el film bicapa tendría la capacidad de bloquear la radiación ultravioleta y proteger al alimento de la degradación solar y del fotoenvejecimiento”. También, desde el título del trabajo, destacan que el método de producción es escalable, sostenible y eco-friendly (amigable con el ambiente).
Con la mirada puesta en que el conocimiento producido pueda transferirse a alguna PyME, Lucía Famá declara: “Estamos tratando de escalarlo a nivel industrial, de manera que la industria de envases pueda utilizar sus propias máquinas y que solamente deba reemplazar los insumos que usa actualmente por los nuestros”.
El trabajo publicado lleva la firma de Carolina Iacovone, Leiza Fernández, Lucas Guz y Lucía Famá.
