POLIHIDROXIALCANOATOS PARA EL DESARROLLO DE MATERIALES DE ENVASADO BIODEGRADABLES ACTIVOS PARA LA CONSERVACION DE ALIMENTOS

2023

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

González Martínez María Consuelo

Hay una gran necesidad de desarrollar materiales de envasado sostenibles, a partir de fuentes renovables que no compitan con los recursos alimentarios, que permitan reducir el problema de la acumulación de plásticos persistentes en nuestro entorno. Esta nueva generación de envases alimentarios debe contribuir significativamente a reducir el desperdicio de alimentos y la acumulación de plásticos con su negativo impacto medioambiental. Entre los polímeros biodegradables disponibles actualmente, los polihidroxialcanoatos (PHAs) presentan características únicas respecto al resto, al obtenerse mediante procesos biotecnológicos que pueden utilizar residuos agroalimentarios como sustrato y ser completamente biodegradables en cualquier entorno (incluido el marino). Actualmente, se han descrito sus aplicaciones en biomedicina, farmacia o en el envasado de alimentos, pero su todavía alto coste de producción, su excesiva rigidez o dificultades para el termoprocesado, han limitado sus aplicaciones. No obstante, se prevé un alto crecimiento en la producción en los próximos años. La familia de PHAs es muy amplia, aunque existen pocos PHAs disponibles comercialmente (PHB, PHBV con bajo contenido en valerato<2%). Afortunadamente, debido al interés despertado por estos polímeros, se están produciendo en diferentes centros de investigación a escala de laboratorio (por ejemplo, PHAs insaturados o PHBV con alto contenido en valerato). Los estudios acerca de la idoneidad de estos materiales para el envasado de alimentos son muy escasos en la actualidad. El objetivo general del proyecto es el desarrollo de materiales biodegradables basados en PHAs para aplicaciones de envasado activo de alimentos, utilizando diferentes estrategias para aumentar su competitividad en el mercado: a) selección de los PHAs más adecuados a partir de biopolímeros comerciales y producidos en laboratorio, b) mezcla con otros polímeros biodegradables para modular las propiedades funcionales, c) incorporación de extractos activos, obtenidos de residuos lignocelulósicos, para producir materiales antimicrobianos/antioxidantes, d) incorporación de agentes celulósicos de refuerzo obtenidos a partir de residuos lignocelulósicos, e) laminado de films de PHAs seleccionados con papel para aplicaciones alimentarias específicas. Con esta propuesta se busca un mayor conocimiento de la factibilidad de los diferentes PHAs (comerciales y de laboratorio) para su uso como envase alimentario. Las estrategias planteadas permitirán, además, la revalorización de subproductos lignocelulósicos procedentes de la industria agroalimentaria, desarrollando nuevos materiales con mayor valor añadido y más sostenibles, en el marco de la Economía Circular. Estos residuos presentan un alto contenido en compuestos activos (principalmente compuestos fenólicos) y celulosa, y pueden revalorizarse mediante la obtención de extractos con actividad antimicrobiana y/o antioxidante y fracciones celulósicas que pueden, a su vez, ser la fuente de materiales de refuerzo o films (papel). La incorporación de estas fracciones de residuos lignocelulósicos en materiales biodegradables de envasado alimentario supone un reto a nivel científico. Por un lado, podrán obtenerse materiales de envasado más sostenibles y seguros para el medio ambiente a un menor coste y mayor competitividad en el mercado y, por otro, se fomenta la economía circular al reusar y valorizar los residuos. En el proyecto, se utilizarán diferentes residuos agro