Empaques biodegradables.

Empaques biodegradables

Objetivo:

En esta revisión se hace una descripción de la importancia de los empaques biodegradables, de algunos biopolímeros aplicados a la producción  de estos, sus principales características, formas de obtención y ventajas que traen sobre los diferentes alimentos.

Planteamiento del problema

Los residuos constituyen uno de los grandes problemas ambientales con diferentes impactos a nivel global y local. La gestión de los residuos, va más allá de su disposición; por tanto es necesario analizar las diferentes variables de manera que se pueda comprender la complejidad que implican los nuevos retos ambientales. Mientras las concentraciones humanas eran reducidas y los residuos eran en su gran mayoría de origen orgánico, los residuos no constituían un problema relevante. Con el aumento de las concentraciones humanas, se fueron acumulando grandes volúmenes, tanto de residuos orgánicos, como de inorgánicos, cuya difícil descomposición dificulta su reintroducción en los ciclos naturales lo que resulta en una fuerte incidencia en la estabilidad de los ecosistemas. (Melosi, 2005).

Los problemas de la evacuación de residuos pueden ser trazados, desde los tiempos en que los seres humanos comenzaron a congregarse en tribus, aldeas y comunidades y la acumulación de residuos llegó a ser una consecuencia de la vida. Tirar la basura ha sido el método preferido por todos para disponer de los Residuos Sólidos (RS). De este modo, con el transcurso del tiempo las ciudades se han ido elevando sobre sus propios desechos (Luis, Castañeda, & Histórica, n.d.)

La explosión de consumo de alimentos envasados genera gran cantidad de residuos. El mundo produce entre 4 y 5 millones de toneladas anuales de residuos, de las cuales el 40% pertenecen a materiales de envases y embalajes. (Pardo, L.; Menéndez, J.; Giraudo, 2011).

La gran importancia de este tema es la gran contaminación y el impacto ambiental que conlleva la industria alimenticia, y además la gran necesidad de una buena alimentación ya que hoy en día existen tantas enfermedades a raíz de una mala manipulación de alimentos y un inadecuado control en los mismos, en lo referente a contaminación la gran parte o en su totalidad los empaques de alimentos van a contaminar el ambiente, dentro del cual tenemos como principal perjudicado al agua, ya que según estudios científicos este recurso natural “agua” es cada día más escaso y más contaminado. (Demuner, Maria; Guzmán Igiño 2004)

Diversos avances tecnológicos han podido ofrecer a la humanidad la posibilidad de mejorar la calidad de vida al modificar nuestros hábitos y costumbres; ese es el caso de los envases que guardan los alimentos. Antes de que se pudiera refrigerarlos, los envases ayudaron a conservar durante periodos más largos diversos productos. A lo largo del tiempo, los envases han llegado a tener un alto grado de perfeccionamiento, derivado de la extensa oferta de materiales para fabricarlos y de los alimentos. El actual ritmo de vida ha generado un crecimiento enorme de las industrias dedicadas a la fabricación de envases, embalajes y empaques de los alimentos. El envase debe ser un medio de protección ante la humedad, la oxidación producida por el oxígeno del aire, la luz, el tiempo y otros. Los envases son los pilares principales de las mejores técnicas de conservación de los alimentos. Pero también pueden ser engañosos para el consumidor, pudiendo esconder la verdadera composición del producto, y en otras ocasiones ser causantes del encarecimiento de éste. (Demuner, Maria; Guzmán Igiño 2004)

Antecedentes

La prioridad principal de los empaques es la preservación y protección de todo tipo de productos, siendo los alimentos y las materias primas el campo de mayor prioridad. Estos productos requieren atención dada la contaminación generada por microorganismos (bacterias, esporas, hongos, etc.) durante la manipulación (Tharanathan, 2003).

Con respecto a la industria alimenticia, el principal desafío es producir embalajes y envases para alimentos que además de ser biodegradables sean tan durables como los productos que contienen. Esto es particularmente importante si se considera que hay una serie de factores relacionados con la conservación de los alimentos que pueden afectar a los envases y envoltorios, como la temperatura, humedad, presencia de bacterias y hongos, exposición a rayos UV, etc. Estos factores pueden deteriorar a los alimentos, y al mismo tiempo degradar a los materiales que los envuelven, un hecho a tener en cuenta al momento de producir bioplásticos con estos fines. (“Los plásticos biodegradables en la industria alimentaria,” n.d.)

En la actualidad, debido al crecimiento de la producción sustentable se busca que los materiales con los que se fabrican los envases tengan el menor impacto posible sobre el medio ambiente. Como respuesta a esta necesidad surgieron los materiales biodegradables, una alternativa válida a la utilización de los plásticos tradicionales que se obtienen a partir del petróleo (un recurso natural no renovable) y que requieren de un tiempo de 200 años aproximadamente para ser asimilados nuevamente por la naturaleza.

La protección se hace a través de los empaques, los cuales generalmente se elaboran a partir de polímeros sintéticos. No obstante, el uso indiscriminado de empaques sintéticos ha generado serios problemas ecológicos contribuyendo a la contaminación ambiental provocada por desechos sólidos de baja degradabilidad, lo que ha impulsado a la búsqueda de biopolímeros naturales. El aprovechar los recursos naturales como fuente de conservación y reciclaje se convierte en una excelente opción e innovación en el desarrollo de nuevos productos biodegradables. Su total biodegradación en productos como CO2, agua y posteriormente en abono orgánico es una gran ventaja frente a los sintéticos (Bastioli, 2001).  Las unidades estructurales de los plásticos de este tipo se denominan polímeros biodegradables y se obtienen principalmente de materias primas renovables de origen animal, vegetal o microbiano, aunque también se generan sintéticamente a partir de derivados del petróleo ( (Parzanese, 2006)

La biodegradación incluye dos pasos: uno es la depolimerización (división de cadena) y el otro es mineralización hacia dióxido de carbono, sales, agua, etc. Los microorganismos apropiados, la sintonía con el medio ambiente y el sustrato de polímetros vulnerables forman parte de los elementos clave de la biodegradación. Es necesario concientizar y sensibilizar a las sociedades sobre la importancia de incrementar el compromiso con el medio ambiente, por el impacto que tiene hoy su alteración sobre las personas y sobre nuestros hijos y nietos mañana. Se requieren recursos económicos para la investigación y desarrollo, así como políticas de estado que perduren en el tiempo y alcancen a todos los espacios de la sociedad. (Pardo, L.; Menéndez, J.; Giraudo, 2011)

El término biodegradación en el campo de los polímeros hace referencia al ataque de microorganismos a estos materiales, proceso a través del cual se obtiene la desintegración del polímero en pequeños fragmentos debido a la ruptura de enlaces en su cadena principal. La biodegradación de plásticos generalmente es un proceso complejo. Debido al tamaño molecular de los polímeros y a su falta de solubilidad en agua, los microorganismos no son capaces de transportar el material polimérico a sus células donde la mayoría de procesos bioquímicos tienen lugar, por lo que inicialmente excretan enzimas extracelulares que despolimerizan el material fuera de las células. Los productos finales de este proceso metabólico son agua, dióxido de carbono, metano (biodegradación anaerobia) y materia orgánica. (Valero-Valdivieso, Ortegon, & Uscategui, 2013)

En el área de los alimentos estos polímeros se aplican en la fabricación de empaques biodegradables (mono y multicapa), empaques activos, Películas Comestibles (PC) y Recubrimientos Comestibles (RC) sobre frutas, carnes, pescados y otros alimentos, como también en el procesado de alimentos para la obtención de estabilizantes y gelificantes. Entre estas aplicaciones se destaca la tecnología de PC y RC ya que cumple con las exigencias de los consumidores actuales: productos saludables, mínimamente procesados, sin agregado de agentes químicos, y de producción sustentable. Siendo por lo tanto una de las alternativas con más futuro en el campo del envasado y conservación de alimentos (Parzanese, 2006).

Los bioplásticos hoy se producen esencialmente a partir de los cultivos o sus deshechos (almidón, celulosa) o a través de procesos de fermentación bacteriana. El mayor foco se ha centrado en el uso del almidón como materia prima, debido a su disponibilidad, sus antecedentes como parte de plásticos compostables, y a que es económicamente competitivo con el petróleo. Se emplea generalmente almidón de maíz, aunque se están investigando otras fuentes, como la papa, cebada y avena. Los bioplásticos hechos de almidón resultan quebradizos, y a menos que el almidón se mezcle con otros materiales, o se lo modifique químicamente, no sirve para fabricar films flexibles y resistentes como los requeridos para envolver y envasar alimentos. Además, la naturaleza higroscópica del almidón hace que estos plásticos no puedan emplearse para alimentos frescos o con un contenido importante de humedad. Sin embargo, resultan interesantes para bandejas rígidas de bombones u otros productos secos, ya que desde el punto de vista de su degradación, prácticamente se disuelven en agua. (“Los plásticos biodegradables en la industria alimentaria,” n.d.)

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