Descripción del proyecto
Envases compostables que conservan mejor los alimentos
RES4PACK aprovecha los residuos de la industria vinícola y almendrera para generar envases biodegradables y activos.
Esquema de la composición de y estructura de los residuos lignocelulósicos y fracciones obtenidas a partir de los mismos: extractos activos ricos en fenoles y fibras de celulosa.
Mejorar la conservación de los alimentos, utilizar envases menos contaminantes y reducir los residuos son tres de los grandes retos a los que se enfrenta la industria agroalimentaria. El proyecto RES4PACK, acrónimo de “Aprovechamiento integral de residuos agroalimentarios y su aplicación en el desarrollo de envases biodegradables activos para alimentos”, aporta soluciones novedosas para estos retos. La investigación se está llevando a cabo en la Universidad Politécnica de Valencia por el grupo liderado por Amparo Chiralt Boix en el marco del programa AGROALNEXT.
Las industrias vinícola y almendrera generan grandes cantidades de residuos a los que se puede dar utilidad y valor. Los raspones de la uva y las cortezas de almendra contienen fibras de celulosa y compuestos activos que, una vez extraídos, pueden emplearse en la producción de materiales de envasado. La extracción de los compuestos activos se realiza con agua subcrítica, esto es, agua con alta temperatura y presión. Mientras que la purificación de la celulosa se realiza con un método que utiliza menos productos químicos.
Incorporación de extractos activos y fibras celulósicas, obtenidos de los residuos lignocelulósicos, en matrices poliméricas biodegradables, para la obtención de materiales activos y reforzados, con capacidad de extender su vida útil de los alimentos envasados.
La producción de los envases parte de polímeros biodegradables, es decir, grandes moléculas formadas por unidades que se repiten y que pueden descomponerse por microorganismos, como es el PLA o los PHAs. A estos polímeros se les añaden fracciones activas o celulósicas obtenidas de los residuos de vinificación y pelado de almendras. Los extractos activos están formados por compuestos con actividad antioxidante y antimicrobiana, que pueden mejorar la conservación y alargar la fecha de caducidad del alimento. Las fibras de celulosa obtenidas del residuo de la extracción refuerzan el material de envase y mejoran sus propiedades de barrera. La investigación RES4PACK ya ha conseguido producir bolsas monodosis biodegradables que inhiben la oxidación del aceite de girasol. En el futuro probará su eficacia con otros alimentos como carne o queso fresco.
La aplicación de estos métodos de envasado en la industria agroalimentaria supone un desafío, ya que los polímeros biodegradables biobasados (de fuentes renovables) se producen todavía en cantidades insuficientes y su disponibilidad es baja. Para sortear esta dificultad, la investigadora principal de RES4PACK recomienda la implicación coordinada de productores de biopolímeros, fabricantes de envases alimentarios e industrias alimentarias. Con su colaboración, además de beneficiar el medioambiente, estos agentes podrían verse beneficiados: se aprovecharían residuos de bajo valor actual, se abaratarían costes de material y se reducirían pérdidas de alimentos en toda la cadena al aumentar la vida útil de los alimentos.
El proyecto se enmarca en varios de los Objetivos de Desarrollo Sostenible: hambre cero, salud y bienestar, producción y consumo responsables, acción por el clima, vida submarina y vida de ecosistemas terrestres.
Entrevista del proyecto
Aprovechamiento integral de residuos agroalimentarios y su aplicación en el desarrollo de envases biodegradables activos para alimentos (RES4PACK)
Entrevista a Amparo Chiralt Boix, investigadora principal del proyecto RES4PACK.
¿Cuál es el objetivo principal de su investigación?
La valorización de dos residuos agroalimentarios (raspones de las uvas de vinificación y las cortezas de la almendra) mediante la obtención de fracciones ricas en compuestos activos (antioxidantes y antimicrobianos) y fibras de celulosa. Estas fracciones se utilizarán para el desarrollo de materiales de envasado de alimentos, utilizando polímeros biodegradables. Los materiales desarrollados se validarán en cuanto a su capacidad para la conservación de diferentes tipos de alimentos (carne, queso fresco y aceites insaturados) mediante estudios de vida útil de los productos envasados.
¿Qué resultados ha obtenido hasta el momento y cómo cree que estos pueden contribuir al objetivo principal de su investigación?
Se han obtenido extractos de los raspones de uvas (blancas y tintas) con alta capacidad antioxidante y antimicrobiana, que, introducidos en films de PLA, han permitido obtener bolsas monodosis biodegradables para envasar aceite de girasol, con alta capacidad conservante frente a la oxidación.
¿Qué metodología y tecnologías está utilizando en su investigación?
Se ha utilizado extracción con agua subcrítica (alta temperatura y presión) para obtener los extractos activos. Se reducen los químicos en el proceso de purificación de la fracción celulósica. Se utilizan polímeros biodegradables para el desarrollo de materiales de envase. Se extiende la seguridad y calidad de los alimentos mediante la obtención de envases activos y reforzados, utilizando las fracciones obtenidas de los residuos agroalimentarios.
¿En qué medida su investigación está contribuyendo al desarrollo de un sector agroalimentario más verde, sostenible y/o saludable? ¿En cuáles de los Objetivos de Desarrollo Sostenible se enmarca su proyecto?
El desarrollo de materiales activos de envasado, utilizando polímeros biodegradables, permitirá la reducción del consumo de plásticos y su impacto medioambiental, y ofrecer al mercado envases compostables que permitan una mejor conservación de diferentes tipos de alimentos, reduciendo las pérdidas de alimentos en toda la cadena. Además, la valorización de residuos agroalimentarios mediante su utilización para el desarrollo de los materiales de envasado, permite reducir su potencial impacto ambiental e incrementar el valor del subproducto y la sostenibilidad del proceso de fabricación.
ODS en los que enmarca el proyecto:
2. Hambre cero
3. Salud y Bienestar
12. Producción y consumo responsables
13. Acción por el clima
14. Vida Submarina
15. Vida de ecosistemas terrestres.
¿Qué desafíos ha encontrado en la implementación de sus resultados en el sector agroalimentario?
La necesidad de mejorar las propiedades y el coste de los polímeros biodegradables para adaptarlos a los requerimientos de envasado de los diferentes tipos de alimentos. Y la relativamente baja producción de estos materiales y su baja disponibilidad en el mercado.
¿Qué impactos sociales y económicos cree que puede tener la implementación de sus resultados en el sector agroalimentario?
Disponibilidad de desarrollos de envasado biodegradables y aprovechamiento de residuos con bajo valor actual en estos desarrollos. Esto permite abaratar los costes del material y mejorar su funcionalidad, por ejemplo, impartir propiedades activas para la mejor conservación de los alimentos. Además, estos envases serian compostables por lo que podrían ir directamente al cubo de basura orgánica.
¿Qué recomendaciones tiene para otros investigadores o actores del sector agroalimentario en cuanto a la implementación de sus resultados?
Los desarrollos de proyecto implican a productores de biopolímeros (bioplásticos), fabricantes de envases alimentarios e industrias alimentarias. La coordinación de todos estos agentes es fundamental para la puesta en el mercado de materiales más sostenibles y ecológicos que permitan alargar la vida útil de los alimentos, disminuyendo las pérdidas de alimentos en toda la cadena.
Díptico
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