Recubrimientos y películas comestibles: ¿reemplazo al plástico tradicional?

En la actualidad, el uso excesivo de plásticos provenientes de fuentes fósiles de un solo uso en la industria del envasado de alimentos, así como la gestión insuficiente o ineficaz de sus residuos, ha provocado una gran contaminación ambiental a nivel mundial. Dado que el plástico no se biodegrada, su destino en el ambiente es, por lo general, tender a romperse en partes cada vez más pequeñas; generándose así los microplásticos. Los microplásticos representan un problema ambiental creciente debido a su persistencia, abundancia y potencial impacto en los ecosistemas. Los microplásticos pueden ingresar a la cadena alimentaria cuando los organismos marinos que los han ingerido son consumidos por otros animales, incluidos los seres humanos. Esto plantea preocupaciones sobre los posibles efectos en la salud humana, ya que los microplásticos podrían introducir sustancias químicas tóxicas en el organismo. Por este motivo, hoy en día la industria de alimentos se enfrenta al gran desafío de promover la reducción de los residuos plásticos. Esto, debido a que aproximadamente el 42% del plástico utilizado en el mundo se destina al envasado de productos alimenticios y manufacturados, siendo el tiempo de uso del plástico muy limitado en las manos de los consumidores, ya que una vez abierto el producto alimenticio, el plástico es descartado como desecho. Además, los nuevos hábitos post pandemia y el aumento de la digitalización han incentivado aún más el uso del plástico de un solo uso, especialmente para la entrega de productos alimenticios a domicilio o “delivery”. Según datos entregados por Euromonitor International, solamente en 2020 las ventas por delivery en Chile aumentaron en un 69,7%.

La industria de alimentos requiere del desarrollo de nuevas tecnologías de envasado y protección de los productos alimenticios, que proporcionen un material para reemplazar el plástico tradicional. En este contexto, el uso de películas y recubrimientos comestibles para el envasado de alimentos surgen como tecnologías innovadoras y prometedoras debido a las numerosas ventajas que ofrecen frente a los plásticos tradicionales de un solo uso. Por un lado, los recubrimientos son una capa delgada y flexible de polímero comestible que se aplica directamente sobre los alimentos mediante técnicas como la inmersión, aspersión, pulverización y cepillado. Por otro lado, las películas comestibles son una capa de polímero preformado mediante técnicas como fundición con solvente, prensado en caliente, y/o la extrusión y que, posteriormente, puede ser usado como empaque primario, como una bolsa o sobre para contener el alimento. La principal función de los recubrimientos/películas comestibles es proteger al alimento de factores físicos, químicos y microbiológicos, lo cual permite mantener y/o extender la vida útil del mismo. Además, la elaboración de estos materiales generalmente conlleva el uso de: i) biopolímeros provenientes de fuentes renovables y naturales como polisacáridos, proteínas y lípidos, ii) plastificantes como el glicerol, iii) disolventes como agua, etanol y acetona y iv) compuestos bioactivos como antioxidantes y antimicrobianos, siempre buscando mantener la biocompatibilidad, biodegradabilidad y comestibilidad.

¿Cuáles son las ventajas los recubrimientos/películas comestibles frente a los plásticos tradicionalmente usados en el empaque de alimentos?

• Una de las principales ventajas que ofrecen los recubrimientos/películas comestibles es su biodegradabilidad. Al estar compuestos por ingredientes naturales se descomponen de forma más rápida y natural en comparación con los plásticos tradicionales, lo cual ayuda a minimizar el efecto negativo de la acumulación de los residuos plásticos en el medio ambiente.
• Otra ventaja es el uso de ingredientes GRAS (acrónimo de “generalmente reconocidos como seguros”) para la elaboración de los recubrimientos/películas comestibles. Esto, debido a que estos materiales son seguros para estar en contacto directo con el alimento y para ser ingeridos por consumidores humanos, a diferencia de los plásticos tradicionales, donde algunos compuestos nocivos para la salud humana pueden migrar hacia los alimentos.
• Los recubrimientos/películas tienen una mayor sostenibilidad ya que la materia prima para su elaboración son principalmente fuentes renovables como almidones, proteínas y lípidos de origen vegetal que requieren un menor consumo energético y, por lo tanto, se generan menos gases de efecto invernadero.
• Los recubrimientos también ofrecen un valor agregado a los alimentos, ya que estos pueden ser portadores de diferentes sustancias activas (antimicrobianas y/o antioxidantes), lo cual favorece el incremento de la vida útil de los alimentos y reduce su desperdicio. Además, estas sustancias también pueden contribuir a un posible beneficio para la salud de los consumidores.

A pesar de las ventajas evidentes de los recubrimientos, estos materiales también tienen algunas deficiencias que no han permitido aún su total escalamiento y desarrollo a nivel industrial. Entre estas desventajas se destaca las limitaciones técnicas durante su procesamiento, una vida útil más corta del material y una menor resistencia a ciertos factores ambientales. Además, en algunos casos los recubrimientos/películas comestibles puede tener altos costos de producción, ya que los procesos y las tecnologías de fabricación aún no están optimizados completamente. Así mismo, a pesar de que cada vez hay más conciencia sobre el impacto negativo de los plásticos tradicionales, los consumidores siguen prefiriéndolos por su comodidad, familiaridad y practicidad. Por lo tanto, a pesar de que estas limitaciones no permiten remplazar en su totalidad el plástico tradicional, si podría ser factible una disminución de su uso mediante la incorporación de los recubrimientos/películas comestibles en la industria de envasado de alimentos.

¿Como consumidor de productos alimenticios, puedo hacer algo para contribuir al medio ambiente?

Sí. Esta labor no es solo de las empresas de alimentos, sino también de cada uno de nosotros como consumidores, ya que podemos hacer elecciones conscientes y sostenibles en nuestra alimentación y hábitos de consumo. Aquí te dejamos algunas recomendaciones que podrían reducir tu huella ecológica y por consiguiente contribuir al medio ambiente:

• Reduce el consumo de plásticos de un solo uso: lleva siempre tu bolsa y botella reutilizables.
• Prefiere alimentos frescos y sin envoltura: tipo feria.
• Planifica tus compras de alimentos para evitar el exceso y desperdicio de comida.
• Utiliza buenas técnicas de conservación tales como: refrigeración, congelación, cocción, entre otros, con la finalidad de prolongar la vida útil de los alimentos que ya tienes en casa.
• Elige alimentos locales y de temporada: estos requieren menos energía para su transporte y conservación por lo que se reduce la huella de carbono.
• En la medida de lo posible, usa platos, vasos y cubiertos biodegradables en tus eventos sociales.

Es importante mencionar que los recubrimientos/películas comestibles son una tecnología que aún es materia de investigación y su implementación a gran a escala aún requiere mayor evidencia científica y tecnológica, a fin de enfrentar sus limitaciones asociadas a sus propiedades mecánicas, costos y optimización de procesos.

Sin embargo, las diversas ventajas de los recubrimientos/películas comestibles frente a los plásticos tradicionales los convierte en una tecnología innovadora que podría promover la reducción de la huella ecológica y potenciar prácticas más sostenibles en la industria del envasado de alimentos. En este sentido, como grupo de investigación hemos estudiado la funcionalización de recubrimientos comestibles a base de hidroxipropil metilcelulosa, un biopolímero derivado de la celulosa y ampliamente encontrado en la corteza de los árboles. Hemos enriquecido estos recubrimientos con diferentes compuestos antioxidantes encapsulados en liposomas para su protección y liberación controlada. En busca de nuevos desafíos, el laboratorio de Biotecnología del INTA está explorando nuevas tecnologías de encapsulación (spray drying; electrospinning; entre otras). Algunas de ellas permiten ensayar recubrimientos comestibles mediante el electrohilado de fibras de tamaño nanométrico que pueden estar o no cargadas con diferentes compuestos bioactivos.

Esquema recubrimientos comestibles

Referencias

1. Sun, X., Wang, J., Dong, M., Zhang, H., Li, L., & Wang, L. (2022). Food spoilage, bioactive food fresh-keeping films and functional edible coatings: Research status, existing problems and development trend. Trends in Food Science & Technology, 119, 122-132.
2. Lopez-Polo, J., Monasterio, A., Cantero-López, P., & Osorio, F. A. (2021). Combining edible coatings technology and nanoencapsulation for food application: A brief review with an emphasis on nanoliposomes. Food Research International, 145, 110402.
3. Ragusa, A., Svelato, A., Santacroce, C., Catalano, P., Notarstefano, V., Carnevali, O., ... & Giorgini, E. (2021). Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta. Environment international, 146, 106274.
4. Euromonitor International. Consumer foodservice in 2022: The big picture
5. Plastic Atlas 2019 de la fundación Heinrich Böll