MATERIALES BIODEGRADABLES MULTICAPA DE ALTA BARRERA PARA EL ENVASADO ACTIVO DE ALIMENTOS.

2016

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Chiralt Boix Mª Amparo

La necesidad de desarrollar envases biodegradables que contribuyan a minimizar el impacto medioambiental de los plásticos derivados del petróleo, haciendo uso de fuentes renovables, es uno de los retos de nuestra sociedad. A su vez, las tecnologías de envasado activo, basadas en la liberación controlada de agentes capaces de retardar el deterioro microbiológico y oxidativo de los alimentos, está despertando gran interés en los últimos años. No obstante, la presencia en el mercado de este tipo de envases es muy escasa y son necesarios desarrollos competitivos para el mercado. El fundamento del envasado activo antimicrobiano es modular, a través del envase, la liberación de compuestos al alimento, o la atmosfera que lo rodea, capaces de inhibir o impedir la proliferación de microorganismos alterantes y/o patógenos en su superficie. Esta acción debe prolongarse durante la vida útil del alimento por lo que los mecanismos y la cinética de liberación del activo son muy relevantes en la efectividad del material y exigen estudios específicos. La obtención de materiales multicapa, utilizando polímeros termoplásticos biodegradables, con una capa portadora de activos seguros para el consumidor, proporcionaría nuevos materiales activos de envasado, con alta barrera a gases y vapor de agua, respetuosos con el medio ambiente. En este sentido, la buena adhesión de las capas poliméricas, la encapsulación de los activos para controlar su cinética de liberación y su estabilidad, son aspectos cruciales para asegurar la efectividad del material. El presente proyecto tiene por objetivo desarrollar materiales biodegradables con actividad antimicrobiana y/o antioxidante, utilizando el concepto de film multicapa para mejorar las propiedades de barrera. Se plantea la combinación de una capa hidrofílica (con base de almidón) y una hidrofóbica (poliéster biodegradable) aprovechando la alta barrera al oxígeno de la primera y al vapor de agua de la segunda. El intercalado de una capa polimérica portadora de activos podría favorecer la adhesión inter-capa y modular la cinética de liberación del activo. En la formulación de la capa hidrofílica se considerarán mezclas de almidón-poliésteres (PLA y PHBV), utilizando poliésteres funcionalizados con grupos polares como compatibilizadores, y nanocristales de celulosa (obtenidos de residuos agrícolas) como material de refuerzo, con el objetivo de mitigar la alta sensibilidad al agua de los materiales de almidón, su rigidez y retrogradación con el tiempo y favorecer la posterior adhesión a la capa de poliéster. Para la formulación de la capa de poliéster, se optimizará el tipo y proporción de plastificante. Se seleccionaran compuestos activos naturales, de aceites esenciales o extractos vegetales, con probada actividad antimicrobiana, y se encapsularan en matrices poliméricas por distintas técnicas, como electrospinning o formación de liposomas y secado por atomización. El material encapsulado se incorporará entre las capas del film multicapa thermoformado. Los films multicapa se caracterizaran en sus propiedades funcionales y antimicrobianas, estabilidad y capacidad para modular la liberación de activos en diferentes simulantes alimentarios, así como en su biodegradabilidad. Finalmente, los materiales de envase desarrollados con probada actividad In vitro se aplicaran a diferentes alimentos diana con problemáticas de conservación diferentes, dependiendo de la naturaleza de la matriz alimentaria.