A partir de una nanoestructura con compuestos naturales como el grafito, agar y miel de melipona, se plantea sustituir materiales de embalaje basados en plásticos.
Los materiales de embalaje basados en plásticos petroquímicos tienen ventajas como flexibilidad, tenacidad, propiedades de barrera y fácil producción. Sin embargo, estos no son biodegradables y se están acumulando, lo que provoca problemas medioambientales y ecológicos.
Tomás Jesús Madera Santana, graduado del Cinvestav Unidad Mérida, trabajó en el desarrollo de una alternativa para sustituir los recubrimientos plásticos utilizados en la industria alimenticia por materiales que, además de ser amigables con el ambiente, ayudan a preservar por mayor tiempo y en mejores condiciones el producto.
“Se busca sustituir los plásticos a base de petroquímicos por recubrimientos biodegradables y amigables con el ambiente. Además, se pretende que esta opción se adecúe al área biomédica en la sustitución del consumo de material plástico”, señaló el investigador.
En el estudio, publicado en la revista Carbohydrate Polymer Technologies and Applications, se planteó una forma sencilla y económica de desarrollar bionanocompuestos donde uno de sus componentes es un biopolímero conocido como agar, el cual se usa en la actualidad como agente texturizante en diversos alimentos y es considerado como uno de los materiales más prometedores, al ser renovable por su origen marino.
A pesar de que los biopolímeros se han considerado competentes en materia de embalaje, son muy sensibles a la humedad, lo que se traduce en una disminución de las propiedades mecánicas, principalmente en el desarrollo de fragilidad y pérdida de rigidez.
Para mejorar estos inconvenientes, Madera Santana, en colaboración con José Antonio Azamar Barrios, investigador del Departamento de Física Aplicada del Cinvestav, logró una forma sencilla y económica de producir óxido de grafeno, para después incorporarlo a una matriz biopolimérica de agar con miel de abeja melipona.
El agar tiene capacidad para formar películas, pero estas muestran una extensibilidad limitada y fragilidad; sin embargo, es posible controlarlo mediante la adición de plastificantes.
“Las abejas utilizan secreciones azucaradas de las flores, conocidas como néctar floral, para producir miel. Tiene propiedades antioxidantes, cicatrizantes, desodorantes y de acción puente, es decir, hacen que la miel funcione como agente antimicrobiano y un posible plastificante.
Por lo tanto, la idea fue utilizar la miel de melipona, producida desde la época precolombina, gracias a una abeja sin aguijón endémica de Yucatán”, señaló el egresado del Cinvestav.
Las películas de biopolímero mezcladas con un agente antimicrobiano tienen dos funciones particulares; la primera es controlar el crecimiento microbiano en la superficie de los alimentos y la segunda es extender la vida útil que implica la seguridad microbiana en los productos alimenticios.
Los resultados publicados en el artículo muestran las propiedades fisicoquímicas como el color, las películas se volvieron menos translúcidas, lo que podría ser beneficioso para el recubrimiento de alimentos vegetales. Y estructurales, tal es el caso de la resistencia, que al incorporar el óxido de grafeno, aumenta de 10 a 80 por ciento.
Estas características de las películas de bionanocompuestos a base de agar con óde grafeno y miel de melipona, proponen que su uso como material de envasado de alimentos puede ser una buena opción, pues una vez desechadas regresan a su medio natural sin entrar en conflicto con el ambiente.
“Es importante señalar que, debido a la composición del recubrimiento, a base de grafeno, se tienen que cuidar los daños físicos que presente la cáscara de la fruta para evitar el contacto con el producto interno que se consuma”, puntualizó Madera Santana, quien actualmente está adscrito al Centro de Investigación en Alimentos y Desarrollo.
Este desarrollo del Cinvestav es uno de los primeros reportados a nivel mundial en cuanto al uso de la miel de abeja melipona como plastificante de una película de biopolímeros. Se busca que la propuesta se distribuya y comercialice a mayor escala, para contrarrestar los índices de pérdidas por daños en los productos.
