Un reciente estudio del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA), perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha dado un paso significativo en el desarrollo de materiales de envasado biodegradables. Estos innovadores films están diseñados para descomponerse de manera natural, combinando harinas de maíz pigmentadas y sorgo (Sorghum bicolor) con biomasa marina extraída del alga roja Gelidium corneum. Los hallazgos se han publicado en la revista Food Hydrocolloids, destacando un enfoque novedoso que no solo busca valorizar residuos agrícolas, sino también mejorar las propiedades mecánicas y funcionales de los envases.
La investigación se centra en la utilización de harinas de grano entero pigmentadas junto a biomasa marina sin refinar, lo que permite ajustar las características de los nuevos envases. Las harinas son ricas en almidón, lo que interactúa con la celulosa presente en las algas, influyendo en la estructura interna de los bioplásticos. Además, contienen compuestos naturales como polifenoles bioactivos, que contribuyen a la coloración y protección contra la luz ultravioleta (UV).
Innovación en el procesamiento
El proceso para combinar estos subproductos agrícolas y marinos se lleva a cabo mediante melt-compounding, una técnica industrial que aplica calor y energía mecánica para lograr una mezcla homogénea a nivel molecular entre el almidón y la celulosa. Posteriormente, se utiliza el moldeo por compresión para dar forma final a los envases.
Los investigadores elaboraron ocho formulaciones diferentes utilizando esta técnica, manteniendo una proporción del 40% de harina de cereal y 60% de residuo de algas. Al comparar estas preparaciones con versiones anteriores sin biomasa marina, se observó que la incorporación del alga genera una estructura más heterogénea y modifica significativamente las propiedades ópticas: disminuye la luminosidad y blancura mientras incrementa tonalidades amarillas y verdosas.
Ajuste funcional sin químicos
Este trabajo pionero es el primero en emplear harinas pigmentadas combinadas con biomasa marina sin procesar. Según Amparo López, investigadora del IATA y líder del estudio, “este enfoque aprovecha las interacciones naturales entre pigmentos, polisacáridos y proteínas para ajustar la funcionalidad de los films sin modificaciones químicas”. Además, resalta cómo este método utiliza residuos marinos infravalorados como refuerzos sostenibles que mejoran la resistencia del material.
María José Fabra, coautora del estudio, añade que esta estrategia promueve una bioeconomía circular e introduce un nuevo paradigma en el diseño de films biopoliméricos funcionales basados en materias primas alternativas. “Las diferentes composiciones afectan varias propiedades de los films elaborados y almacenados”, enfatiza.
Mejoras significativas en propiedades
El análisis revela que las mejoras no provienen únicamente del refuerzo físico; hay una compatibilidad molecular entre los almidones cereales, la celulosa marina y los compuestos fenólicos nativos presentes en las harinas. La integración del residuo marino afecta notablemente a la organización molecular dentro de las matrices basadas en almidón, favoreciendo redes cohesionadas.
Las investigadoras destacan que estas interacciones sinérgicas son responsables del aumento en rigidez y resistencia a la tracción observados, así como cambios en la polaridad superficial. “Nuestros resultados demuestran una vía químicamente sinérgica para valorizar residuos agrícolas y marinos en materiales biodegradables”, concluyen.
Preguntas sobre la noticia
¿Qué tipo de materiales han desarrollado las investigadoras del CSIC?
Las investigadoras han desarrollado envases biodegradables a partir de harinas de maíz pigmentadas y sorgo, combinadas con biomasa marina procedente del alga roja Gelidium corneum.
¿Cuál es el enfoque innovador de esta investigación?
El enfoque innovador consiste en utilizar residuos agrícolas y marinos para crear materiales de envasado que se descomponen en el medio natural, mejorando la rigidez y reduciendo la sensibilidad a la humedad.
¿Cómo se obtienen estos nuevos envases biodegradables?
Los envases se obtienen mediante una técnica llamada melt-compounding, que combina calor y energía mecánica para mezclar almidón de las harinas y celulosa de las algas a nivel molecular.
¿Qué beneficios aporta la combinación de harinas y biomasa marina?
La combinación mejora las propiedades mecánicas, ópticas y funcionales de los films, aumentando su resistencia, rigidez y modificando su permeabilidad al agua.
¿Cómo contribuye esta investigación a la bioeconomía circular?
Promueve la valorización de residuos agrícolas y marinos como materias primas sostenibles para el desarrollo de bioplásticos, contribuyendo así a una economía más circular.
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