La cera de abeja, del panal al envase sostenible

El zumbido incansable de las abejas no solo es el sonido de la vida en las flores. También es el eco de un equilibrio esencial que sostiene la biodiversidad y la agricultura del planeta. Sin embargo, las amenazas que enfrentan, como el cambio climático, el uso de pesticidas y la pérdida de hábitats, están reduciendo sus poblaciones. Esta situación ha impulsado iniciativas para protegerlas y destacar su importancia, tanto polinizadoras como productoras de cera, un compuesto natural con múltiples aplicaciones en la industria cosmética, farmacéutica o alimentaria.

El zumbido incansable de las abejas es el eco de un equilibrio esencial que sostiene la biodiversidad y la agricultura del planeta.

Bajo el código E-901, se utiliza en esta última como aditivo, por ejemplo, para recubrir y dar brillo a frutas frescas y secas, evitar que se peguen las gominolas o como ingrediente en glaseados naturales. Esta capacidad para impedir o ralentizar el paso de otras sustancias, lo que se conoce como propiedades de barrera, fue precisamente la que llevó a un equipo de investigación liderado por el Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’ (IHSM, UMA-CSIC) en Málaga a explorar su uso como parte de un nuevo material para el envasado de alimentos.

Este trabajo es la continuación de un estudio previo en el que los científicos desarrollaron un bioplástico a partir de celulosa, la fibra vegetal que aporta rigidez a las plantas, y glicerol, un líquido viscoso procedente de aceites vegetales que se usa como plastificante. La formulación mejoró la flexibilidad de la celulosa, no así su resistencia al agua y al oxígeno. “La literatura científica respalda las propiedades de barrera de la cera. El reto era combinarlas de forma estable, ya que la cera repele el agua, mientras la celulosa es todo lo contrario, la absorbe”, explica a la Fundación Descubre la investigadora del IHSM ‘La Mayora’ Susana Guzmán, responsable del estudio.

En busca del equilibrio perfecto

Como detallan en un artículo publicado en la revista Food Hydrocolloids, en el que también participan expertos de otros centros españoles e italiano, el nuevo material se obtuvo mezclando celulosa y glicerol, y añadiendo cera de abejas disuelta en cloroformo. El compuesto resultante se vertió en placas de vidrio y se dejó secar lentamente, un método conocido como drop-casting, que permite formar láminas delgadas, transparentes y biodegradables.

Grupo de investigación del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’. Imagen: IHSM.

El equipo aumentó progresivamente el porcentaje de cera de abejas hasta el 20% para evaluar el comportamiento. “Se mejoraron las propiedades más importantes para conservar alimentos, como la resistencia al agua, a grasas y a la transmisión de oxígeno. Este bioplástico se parece más al polietileno que a la celulosa de partida”, destaca Guzmán. O lo que es lo mismo, actúa de forma similar al plástico más común, derivado del petróleo, que se usa ampliamente en envases, bolsas o botellas.

Concretamente, las pruebas en laboratorio demostraron que:

• Con menos del 5% de cera mejoraban notablemente las propiedades de barrera frente al vapor de agua y al oxígeno, además de aumentar la resistencia a grasas y aceites.
• El compuesto bloqueaba la radiación ultravioleta, relevante en la conservación de alimentos.
• Las láminas con cera fueron menos flexibles y resistentes que las que solo contenían celulosa y glicerol, pero siguieron mostrando valores comparables a los del polietileno.
• A partir del 10%, el bioplástico perdía transparencia y se volvía más frágil, por lo que los expertos fijaron el 5% como un equilibrio razonable entre funcionalidad y estabilidad.

A prueba con rodajas de pera

Para comprobar cómo actuaría el material más allá del laboratorio, los investigadores lo sometieron a una prueba práctica. Cubrieron con él rodajas de pera fresca y las almacenaron en frío durante dos semanas. El resultado fue claro: la fruta protegida conservó mejor su peso, color y capacidad antioxidante en comparación con la almacenada sin protección, con resultados similares a los del plástico convencional.

Bioplástico de ceras sobre un fragmento de cera de abeja natural. Imagen: IHSM.

Además, las pruebas de migración confirmaron que las formulaciones con hasta un 5% de cera se mantenían dentro de los límites europeos de seguridad alimentaria, lo que implica que no existe riesgo de contaminar el contenido.

Pero el verdadero reto estaba en la biodegradabilidad. Las nuevas láminas se sumergieron en agua de mar y, en menos de 30 días, comenzaron a descomponerse de forma visible, incluso las que contenían mayor proporción de cera. “Esto no ocurre con los derivados del petróleo, que resistirían centenares de años sin degradar y fragmentándose”, subraya la responsable del estudio.

La investigación deberá profundizar en el método de fabricación, pues de momento no es escalable para producción industrial. Lo que sí ha aportado son nuevos datos sobre cómo la celulosa, la fibra vegetal más abundante del planeta, puede ayudar a reducir la dependencia de los plásticos combinada con otros compuestos como la cera, también presente en la naturaleza, aunque en riesgo de desaparecer si no cuidamos de estos polinizadores esenciales. Conseguir que las abejas sigan zumbando es, en este caso, apostar por la innovación y la sostenibilidad.

Más información en #CienciaDirecta: Desarrollan un bioplástico con celulosa y cera de abejas para elaborar envases alimentarios degradables