Fraunhofer desarrolla recubrimientos de papel bioactivos para reemplazar el plástico en envases de alimentos

Los investigadores del instituto de investigación alemán han desarrollado un recubrimiento ecológico para envases de papel con proteínas y ceras de origen vegetal que prolonga la vida útil de los alimentos, y que tras su uso puede reciclarse con el papel usado.

El instituto alemán de investigación Fraunhofer ha presentado una solución innovadora y sostenible para el envasado de alimentos. Al igual que los envases convencionales, mantiene los alimentos frescos durante más tiempo. Sin embargo, el nuevo envase no contiene ningún tipo de plástico, y tras su uso, puede reciclarse sin problemas con el papel y cartón.

En el proyecto «BioActiveMaterials», los investigadores han utilizado el papel como material de base para producir materiales de envasado típicos y funcionales: bolsas resellables o papel de envolver. El papel está provisto de un recubrimiento especial a partir de proteínas y ceras con aditivos de origen biológico. La formulación especial de este recubrimiento, que ofrece estabilidad a largo plazo, cumple varias funciones al mismo tiempo.

«En primer lugar, las proteínas actúan como una capa de barrera al oxígeno, mientras que las ceras forman una barrera al vapor de agua, evitando que la fruta, por ejemplo, se seque rápidamente. En segundo lugar, los aditivos de base biológica tienen un efecto antioxidante y antimicrobiano. Esto evita que la carne y el pescado se estropeen tan rápidamente. En general, los alimentos tienen una vida útil mucho más larga», explica la Dra. Michaela Müller, directora del área de innovación de superficies y materiales funcionales del Instituto Fraunhofer de Ingeniería Interfacial y Biotecnología IGB.

Las proteínas del recubrimiento también desempeñan funciones específicas. Impiden la permeabilidad del aceite mineral del papel al alimento. El papel recuperado, en particular, contiene residuos de tinta de impresora que contienen aceite mineral.

Los papeles recubiertos desarrollados en el marco del proyecto «BioActiveMaterials» son una alternativa a los envases que se utilizan actualmente para todo tipo de alimentos, ya sean frutas y verduras, carne y pescado, queso o incluso dulces. Los consumidores pueden almacenar y manipular los alimentos envasados en papel exactamente igual que los envasados en plástico en la actualidad.

«Nuestros envases de papel también son adecuados para productos que tienen que ser refrigerados, como la carne, por ejemplo. La función antioxidante se mantiene», añade Müller. Este envase puede utilizarse incluso para alimentos congelados. «Después de su uso, el envase se deposita en el contenedor de reciclaje de papel, el recubrimiento es biodegradable y no impide el proceso de reciclaje», afirma la Dra. Cornelia Stramm, jefa de departamento del Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Procesos y Envases IVV.

Proteínas de materiales residuales

Al seleccionar las materias primas para el proyecto, el equipo eligió sustancias naturales aprobadas para su uso en la industria alimentaria. Para el elemento proteico, por ejemplo, experimentaron con colza, altramuces, suero de leche o girasol. En la práctica, las explotaciones agrícolas podrían entregar a la industria del envasado los materiales de desecho no utilizados en la producción.

En cuanto a las ceras, los investigadores se decantaron por la cera de abeja y la producida a partir del arbusto de la candelilla, originario del norte de México, y de la palma de carnauba brasileña. «Nos decidimos por estas ceras porque son biodegradables, están aprobadas para el contacto con alimentos y son fáciles de conseguir en el mercado», explica Müller.

En la producción se emplean técnicas convencionales de laboratorio, como triturar, calentar, agitar y mezclar. El éxito del resultado obtenido depende de «la proporción de la mezcla y en la secuencia en la que se añaden las sustancias individuales -dice Müller-. La flexibilidad con la proporción al mezclar las diferentes sustancias también nos permite optimizar el recubrimiento para aplicaciones específicas».

Los envases para carne, por ejemplo, que contienen más antioxidantes, podrían tener un efecto antimicrobiano y antioxidante especialmente fuerte, mientras que un recubrimiento de cera protege especialmente bien la ensalada envasada en una bolsa contra la desecación.

Ventajas para productores, minoristas y consumidores

Los investigadores han pensado incluso en los aspectos más prácticos. El recubrimiento bioactivo puede utilizarse tanto en cartón como en papel. Y la impresión en el envase tampoco es un problema. Un productor podría imprimir su logotipo o la información nutricional exigida por la legislación alimentaria.

Las tiendas y los minoristas de alimentos también se beneficiarían de estos envases, dado que cada vez es mayor la concienciación de los consumidores hacia los envases eficientes en recursos, biodegradables y sin plástico.

Los socios del proyecto en Fraunhofer IVV y Fraunhofer IGB ya están experimentando con conceptos para aplicar el recubrimiento directamente a alimentos como la fruta o la verdura, prolongando así su vida útil. Los recubrimientos comestibles son inocuos para la salud por su propia naturaleza.