Bioplásticos de mango y celulosa como envases para conservar alimentos

El mango es una fruta exótica que en los últimos años se ha convertido en autóctona en Andalucía, ya que se cultiva principalmente en la Axarquía malagueña desde hace décadas a lo largo de más de 4.500 hectáreas, según datos del Observatorio de precios y mercado de la Junta de Andalucía. Existen muchos tipos que varían tanto en color como en sabor, forma e incluso en el tamaño de la semilla. Los hay verdes, rojos, amarillos o naranjas y todos tienen en común que la parte carnosa tiene un característico tono dorado. Los mangos 100% andaluces son de la variedad Osteen seguidos por importancia de las variedades Keitt y Kent.

Este estudio emplea los extractos de las hojas del mango para crear un plástico biodegradable.

Esta fruta tropical contiene más de 20 vitaminas y minerales. Su interés científico va más allá de las propiedades de su carne y su jugo. Además de en el fruto, la ciencia andaluza ha puesto el foco en las hojas del árbol debido a su riqueza en compuestos altamente bioactivos. Los extractos obtenidos a partir de las hojas contienen compuestos antimicrobianos y antioxidantes que inhiben el crecimiento de bacterias, además de ofrecer un mayor filtro de luz ultravioleta que retarda la alteración de los alimentos cuando estos compuestos son incorporados en el propio material de envasado.

El trabajo que lidera el equipo de investigación ‘Análisis y diseños de procesos con fluidos supercríticos’ de la Universidad de Cádiz y ‘Biopol4fun‘ de la Universidad de Aveiro (Portugal) se centró en su utilización como parte de la materia prima de un plástico biodegradable elaborado a base de fibras de nanocelulosa procedentes de la industria papelera, utilizando extractos provenientes de mangos cultivados en el Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’. El objetivo es dotar al envase para que conserve las propiedades de los alimentos durante un periodo más prolongado sin necesidad de añadir conservantes químicos entre sus ingredientes.

Coautores de la Universidad de Cádiz.

Coautoras de la Universidad de Aveiro.

Para llegar a estas conclusiones, han comparado dos técnicas diferentes de obtención de estos envases. “Una de ellas, la convencional, está basada en la mezcla del extracto y celulosa y posterior evaporación de los disolventes de la mezcla. El otro procedimiento alternativo no requiere el uso de disolventes, sino que se basa en la utilización de CO2 para incorporar el extracto al plástico una vez preformado. Además de evitarse procesos posteriores de secado y de incompatibilidad del extracto y el polímero, los films alternativos ofrecen unas propiedades físicoquímicas, como la migración del compuesto a la parte superior, y bioactivas, relacionadas con su actividad antioxidante y antimicrobiana,
del bioplástico más efectivas. La novedad del estudio es validar este último método para obtener un polímero biodegradable y bioactivo con el que mantener la conservación de alimentos”, explica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Cádiz Cristina Cejudo, autora de este estudio publicado en la revista Food Hydrocolloids.

Este envase rico en propiedades antimicrobianas y antioxidantes otorgadas por el propio extracto de hoja de mango, dispone además de un amplio filtro de luz ultravioleta. “Gracias a él, los alimentos cubiertos con este film podrían conservarse durante más tiempo sin tener que añadirles conservantes alimenticios. El propio film sustituye al aditivo químico, ya que la sustancia activa ejerce su acción desde el envase sin necesidad de añadirse a los alimentos”, detalla Cejudo.

Plásticos sin el extracto y con el extracto ya elaborados en su molde.

Al mismo tiempo y para comprobar su eficacia, evaluaron la actividad antimicrobiana in vitro contra dos bacterias alterantes de alimentos: Staphylococcus aureus, y Escherichia coli, comúnmente conocida como E. coli. Comprobaron que los polifenoles del mango impedían el crecimiento de ambos organismos debido a sus propiedades antimicrobianas. “Este resultado evidencia que el nuevo bioplástico puede usarse en el envasado de alimentos para inhibir el crecimiento de patógenos evitando así la descomposición o deterioro de la comida”, matiza la responsable del trabajo.

Tras estos resultados, el siguiente objetivo que se marca este equipo de investigación es estudiar cómo responde este envase bioactivo en la preservación de alimentos concretos, a la vez que analizar su comportamiento a escala piloto.

El mango, junto con frutas como el tomate, verduras como la remolacha o legumbres como la soja o los guisantes, entra a formar parte de esta nueva ‘cantera’ de alimentos cuyos residuos –ya vengan de las hojas, el hueso o la piel-, pueden tener una segunda vida útil como fuente de compuestos conservantes de otros alimentos.

Más información en #CienciaDirecta: Crean un bioplástico de nanocelulosa y mango que mejora la conservación de alimentos

Versión en inglés: Bioplastic made of nanocellulose and mango to improve food preservation