El equipo de investigación del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA), perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha logrado un avance significativo en el desarrollo de materiales de envasado más sostenibles y ecológicos. Según un estudio publicado recientemente en la revista científica Food Hydrocolloids, los investigadores han creado films biodegradables que se descomponen de forma natural en el medio ambiente, utilizando residuos agrícolas y marinos como materias primas principales.
INNOVACIÓN A PARTIR DE RESIDUOS VALORIZADOS
Estos nuevos materiales se obtienen combinando harinas de grano entero pigmentadas procedentes de maíz y del cereal sorgo (Sorghum bicolor) con biomasa marina sin refinar extraída del alga roja Gelidium corneum. Esta aproximación representa un enfoque pionero, ya que es la primera vez que se emplean conjuntamente harinas pigmentadas de cereales y residuos marinos mínimamente procesados para fabricar bioplásticos funcionales.
Las harinas aportan un alto contenido en almidón, que interactúa con la celulosa presente en las algas para formar la estructura interna del material. Además, contienen polifenoles bioactivos naturales que influyen en el color, la luminosidad y la capacidad de protección contra la radiación ultravioleta (UV) de los films.
Proceso de fabricación industrialmente viableLa obtención de estos films se realiza mediante técnicas escalables a nivel industrial: el melt-compounding (mezcla en fundido), que aplica calor y energía mecánica para lograr una combinación homogénea a nivel molecular entre el almidón de las harinas y la celulosa de las algas; y el posterior moldeo por compresión, que da forma final al material mediante calor y presión.
El equipo elaboró ocho formulaciones diferentes, todas con una proporción fija de 40:60 (harina de cereal : residuo de algas). Al compararlas con versiones previas sin biomasa marina, se observó que la incorporación del residuo algal genera una estructura interna más heterogénea, modifica las propiedades ópticas (reduce la luminosidad y blancura, e incrementa tonos amarillos y verdosos por los pigmentos naturales) y mejora notablemente aspectos clave:
-Mayor resistencia mecánica y rigidez.
-Cambios en la interacción con el agua: menor permeabilidad al vapor, menor absorción y mejor control de la retención de humedad, gracias a los compuestos polifenólicos.
-Estos efectos se intensifican durante el almacenamiento debido a la retrogradación del almidón, un proceso natural que reorganiza las moléculas formando redes más firmes.
VENTAJAS EN SOSTENIBILIDAD Y FUNCIONALIDAD
Amparo López, investigadora del IATA que lidera el estudio, destaca que “este enfoque aprovecha las interacciones naturales entre pigmentos, polisacáridos y proteínas para ajustar la funcionalidad de los films sin recurrir a modificaciones químicas, y utiliza residuos marinos infravalorados como refuerzos sostenibles y de bajo coste que mejoran la resistencia del material, modulan la sensibilidad al agua y proporcionan propiedades de protección frente a la luz ultravioleta”.
Por su parte, María José Fabra, coautora del trabajo, subraya que esta estrategia “promueve una bioeconomía circular e introduce un nuevo paradigma en el diseño de films biopoliméricos funcionales, basado en el uso de materias primas alternativas y residuos marinos mínimamente procesados y ricos en pigmentos”.
Los resultados muestran que la mejora no se debe solo a un refuerzo físico, sino a una compatibilidad molecular sinérgica entre los almidones de cereal, la celulosa algal y los compuestos fenólicos nativos. Esta sinergia favorece redes cohesionadas, aumenta la rigidez y resistencia a la tracción, reduce la elongación y modifica la polaridad superficial.
