Científicos desarrollan envasado con espumas de origen biológico para el transporte de alimentos en cadena de frío

Un grupo de investigadores de Finlandia y España desarrollaron una solución de envasado de base biológica a base de espumas para el transporte de alimentos en cadena de frío.

Esto en medio de la demanda de los consumidores de envases de alimentos sostenibles y funcionales que ofrezcan regulación térmica y protección antibacteriana.

Las espumas de origen biológico se crearon combinando polietilenglicol (PEG) con una estructura de celulosa y polvo de cáscara de granada (PMP).

Después de la prueba, el producto logró una regulación térmica estable y una integración de antioxidantes y antibacterianos para una mayor seguridad del producto.

Además, un ACV determinó que la espuma de origen biológico redujo la huella de carbono en un 25% en comparación con las alternativas convencionales basadas en petróleo.

La evaluación estimó el impacto ambiental de las espumas de origen biológico desde su inicio hasta su fin.

Packaging alimentario sostenible: ¿cómo migrar del desechable al reutilizable?

El estudio se realizó según la norma ISO 14040/44, y los resultados evaluaron los procesos relacionados con:

• la adquisición de materias primas
• el consumo energético para la producción in situ
• la gestión de residuos

La investigación señala que las espumas de embalaje multifuncionales pueden cumplir con los requisitos técnicos necesarios para alimentos sensibles a la temperatura, desplazando la necesidad de poliestireno de origen fósil, poliuretano o paneles aislados al vacío.

Lograr la regulación térmica

Mantener la temperatura óptima durante el almacenamiento y el transporte es esencial en el envasado de alimentos. Incluso las más mínimas fluctuaciones de temperatura pueden afectar negativamente la calidad, la vida útil y la seguridad de los alimentos.

Para solucionar este problema, los materiales de cambio de fase (PCM) se utilizan a menudo como una solución eficaz para la regulación de la temperatura.

Los PCM funcionan absorbiendo, almacenando y liberando energía térmica. En los envases de alimentos fríos, cuando la temperatura ambiente supera el punto de fusión del PCM, este absorbe calor, impidiendo que el ambiente se caliente.

Cuando la temperatura baja, los PCM se solidifican, liberando el calor almacenado y estabilizando la temperatura.

El tipo más común de PCM son las sales hidratadas, conocidas por sus propiedades térmicas y su rentabilidad. Sin embargo, también presentan alta sobre enfriamiento, forma inestable y separación de fases.

Según el estudio, el PEG es un PCM alternativo con una transición de fase adecuada, no es tóxico y es compatible con materiales de origen biológico.

Sin embargo, el PEG puede presentar fugas durante el cambio de fase, lo que limita la eficacia de la regulación de la temperatura y la integridad del material de envasado.

Protección de base biológica

El estudio estabilizó el PEG combinándolo con una matriz de celulosa que lo encapsula. Esto genera interacciones químicas, como enlaces de hidrógeno, que refuerzan la integridad estructural del compuesto, evitando fugas y manteniendo las propiedades térmicas del PEG.

Otro desafío relacionado con el transporte de alimentos en cadena de frío es el posible crecimiento microbiano.

Los investigadores abordaron este problema mediante el uso de envases activos que van más allá de la contención pasiva, interactuando activamente con el producto para preservar su calidad.

Para el estudio, el equipo de investigación implementó materiales que previenen el crecimiento bacteriano, prolongan la vida útil y reducen la contaminación.

También señala que a medida que crece la demanda de materiales de envasado sostenibles y biodegradables, aumenta el interés en sustituir los aditivos sintéticos por alternativas naturales de origen vegetal.

Para satisfacer esta demanda, los investigadores combinaron el compuesto de celulosa-PEG con polvo de PMP. El PMP posee numerosos compuestos antimicrobianos y ha demostrado su eficacia contra una amplia gama de bacterias.

Finalmente, la investigación dio como resultado un material ecológico y biodegradable que ofrece protección antibacteriana y regulación térmica: una solución multifacética para la industria del envasado de alimentos para la cadena de frío.

Continúa leyendo: Películas de alta barrera: la clave para un envasado alimentario seguro y duradero