El ‘envoltorio’ para alimentos que se rocía y se enjuaga puede cortar los envases de plástico

El empaque es esencial para preservar y distribuir muchos tipos de alimentos, pero a menudo incorpora plástico, cuyos restos ya ensucian demasiado el planeta, lo que representa una amenaza para la vida silvestre y contamina el agua potable y el suelo. Ahora los investigadores dicen que han desarrollado un no tóxico, recubrimiento alimentario biodegradable y antimicrobiano que podría reducir el desperdicio de alimentos y las enfermedades transmitidas por los alimentos sin agregar plástico al medio ambiente. Un nuevo estudio muestra que este material se puede rociar de manera efectiva en productos individuales, como frutas o verduras. Quitarlo es tan simple como enjuagarlo con agua.

Proteger los artículos comestibles de las bacterias y otros microorganismos. reduce el deterioro, que es un factor importante en el desperdicio de alimentos. Y este tipo de residuos es un causa fundamental del hambre en el mundo: todos los años aproximadamente un tercio de los alimentos producidos en todo el mundo se desperdician. Esa no es la única razón para proteger los productos agrícolas contra los gérmenes: algunos microorganismos también son fuentes de enfermedades, incluidas la listeriosis y Escherichia coli envenenamiento. Las enfermedades transmitidas por los alimentos causan más de 420.000 muertes estimadas en todo el mundo anualmente.

Desafortunadamente, empacar alimentos para conservarlos también contribuye enormemente al plástico ambiental. “El envasado de alimentos es definitivamente enemigo número uno cuando se trata de contaminación plástica”, dice Win Cowger, científico ambiental del Instituto Moore para la Investigación de la Contaminación Plástica, que no participó en el nuevo estudio. “Podemos ver a nivel mundial que los envases de alimentos son el material plástico más abundante en el medio ambiente”. Aunque el nuevo recubrimiento solo reemplazaría una parte del empaque que existe, no afectaría a algunos de los mayores infractores, como las botellas de agua y las tapas de las tazas de café, Cowger dice que cualquier paso hacia la reducción de la contaminación plástica es bueno.

Los plásticos pueden permanecer en el medio ambiente durante mucho tiempo, posiblemente para siempre, pero el nuevo recubrimiento es biodegradable. Esto se debe a su ingrediente principal: pululano, una fibra comestible que la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. reconoce generalmente como segura (GRAS, por sus siglas en inglés). El recubrimiento también incorpora los agentes antimicrobianos de origen natural ácido cítrico y aceite de tomillo, así como un compuesto producido por bacterias llamado nisina, todos los cuales se consideran seguros para el consumo humano en las cantidades involucradas. Se describe en un nuevo estudio publicado esta semana en Alimentos naturales.

Los investigadores del estudio utilizaron un sistema de fabricación llamado hilado por chorro rotatorio enfocado, o FRJS, para generar fibras con antimicrobianos y aplicarlas a los alimentos. El bioingeniero de la Universidad de Harvard y coautor del estudio, Huibin Chang, compara el sistema FRJS con una máquina de algodón de azúcar, que hace girar rápidamente azúcar derretida para conducirla a través de pequeños agujeros, produciendo hebras finas que se pueden envolver alrededor de un cono de papel. FRJS también crea una corriente enfocada de fibras de telaraña (hechas de pululano en este caso en lugar de azúcar con sabor) que se pueden envolver alrededor de un alimento, por ejemplo, un aguacate. Pero FRJS, desarrollado en el laboratorio de Harvard del coautor del estudio y bioingeniero Kit Parker, donde Chang es investigador, no fue diseñado originalmente para aplicaciones alimentarias. “Cuando creamos esta tecnología, la usamos para la ingeniería de tejidos”, dice Chang. Por ejemplo, explica, FRJS desempeñó un papel en su trabajo anterior construyendo modelos tridimensionales de ciertas estructuras del corazón.

Los investigadores probaron el recubrimiento en aguacates porque estas frutas son especialmente propensas a la maduración desigual y la descomposición poscosecha. Después de depositarse en un aguacate a través de FRJS, el recubrimiento de pululano no tóxico podría enjuagarse fácilmente en un fregadero y tirarse por el desagüe, encontró el estudio. “Puede envasar el aguacate en la granja y extender la vida útil, y luego puede lavar el recubrimiento”, dice el coautor del estudio Philip Demokritou, investigador de nanoaerosoles en la Universidad de Rutgers y Harvard. Incluso si se desecha el objeto tratado, su recubrimiento se degradará en el suelo en unos tres días, según los científicos.

El equipo también probó cuánto mejoró el recubrimiento la seguridad alimentaria. Cuando los investigadores lo compararon con patógenos comunes transmitidos por los alimentos, incluidos E. coli, listeria inocua y Aspergillus fumigatus, vieron una reducción en las poblaciones de bacterias y hongos. También descubrieron que los aguacates con recubrimiento tenían menos probabilidades de pudrirse: solo el 50 por ciento de estas frutas se estropearon en el transcurso de una semana, en comparación con el 90 por ciento de los productos sin recubrimiento. Y era más probable que los aguacates recubiertos conservaran su color interno verde.

Aunque este no es el primer recubrimiento antimicrobiano para alimentos, los investigadores creen que han creado la opción más efectiva y fácil de desechar hasta la fecha. Sostienen que la tecnología de rociado requiere menos material de partida, lo que la hace más eficiente que a base de fibra de seda recubrimientos, que requieren que los alimentos primero se sumerjan en el material y luego se sequen. Otros intentos de envases de alimentos sin plástico han involucrado películas a base de celulosa; estos no se pueden enjuagar y algunos incluso necesitan ser reciclados.

El equipo está trabajando actualmente para ampliar el proceso de recubrimiento para tratar varias piezas de productos a la vez, dice Chang. Los científicos están considerando varias opciones, incluido un sistema basado en una línea de montaje, pero aún se encuentra en las primeras etapas de planificación.

Es posible que el recubrimiento también deba someterse a más pruebas de seguridad, sugiere Nishad Jayasundara, toxicólogo ambiental de la Universidad de Duke, que no participó en el estudio. «Como toxicólogo», dice, «el pensamiento principal cuando ve un producto recién sintetizado es ‘¿Sabemos lo suficiente sobre él?'». Por ejemplo, aunque los materiales de partida del recubrimiento no son tóxicos, tirarlos por el desagüe podría hacerlos descomponerse en subproductos inesperados.

Jayasundara dice que, en general, se siente alentado por los resultados del nuevo estudio. “Siempre es muy emocionante cuando tienes material biodegradable que puede reemplazar o reducir los plásticos en cualquier nivel posible”, dice. Pero todavía duda en celebrar. Aunque la FDA le ha otorgado al pululano la designación GRAS de la agencia, Jayasundara advierte que cada vez que se modifica un material, incluso con aditivos naturales como los antimicrobianos que usaron los investigadores, es importante evaluar su seguridad para la salud humana mediante una variedad de pruebas.

“Cuando pensamos por primera vez en los plásticos, se consideraban moléculas bastante seguras”, señala Jayasundara. “Pero con el tiempo nos dimos cuenta, ‘Oh, en realidad, no, ese no es el caso’. Ahora sabemos que los plásticos en todos los niveles, independientemente del tamaño, tienen efectos a nivel celular, efectos a nivel molecular y efectos a nivel de ecosistema”.