El Campus Terra de la USC crea nuevos materiales sostenibles y biodegradables para uso alimentario
Se trata de películas activas de quitosano con aceite esencial de sándalo, extractos de ortiga o del alga kelp de azúcar que suponen una alternativa a los separadores plásticos. Estos son los resultados de la investigación hecha por la graduada en Nutrición Humana y Dietética María Flórez Mora en su tesis
Personal investigador de la Facultad de Ciencias del Campus Terra de la USC desarrolla nuevos materiales para uso alimentario la base de quitosano. Se trata de películas activas sostenibles y biodegradables que pueden incorporar aceite esencial de sándamo, extractos de ortiga o del alga kelp de azúcar, con propiedades antioxidantes. Representan alternativas respetuosas con el medio ambiente a los actuales separadores de las lonchas de queso o de los envoltorios plásticos de las porciones de mantequilla.
Estos materiales y los otros componentes son el resultado de la investigación llevada a cabo en la tesis de doctorado ‘Desarrollo de películas compuestas respetuosas con el medio ambiente a base de quitosano’, hecha por la graduada en Nutrición Humana y Dietética, María Flórez Mora, bajo la dirección de Manuel Vázquez Vázquez y Patricia Cazón. La investigación fue presentada en formato de compendio de publicaciones, y dio pie a cinco artículos recogidos en revistas de impacto internacional.
La investigación no concluyó sólo con los materiales en sí, sino que Flórez Mora también enriqueció los compuestos obtenidos con diversos extractos naturales que los convierten en envases activos con capacidad antioxidante. Además, en su tesis de doctorado profundiza en las posibilidades de la economía circular, dado que propone soluciones para aprovechar los residuos de crustáceos y mariscos, que son los que contienen el quitosano, para elaborar productos sostenibles y aptos para la industria alimentaria.
El proceso de la investigación
En un primero momento, Flórez Mora estudió el proceso de extracción de compuestos activos de la hoja de las ortigas, para luego evaluar técnicas, disolventes y tiempos de extracción, con el fin de optimizar la capacidad antioxidante del extracto de esta planta y también para contrastar que el extracto acuoso de las hojas de ortiga constituye un importante antioxidante natural. A partir de estos resultados preliminares y luego de la aplicación de modelos matemáticos, la doctora determinó que las condiciones idóneas para la obtención del extracto de ortiga con mayor capacidad antioxidante requieren de tratamiento por ultrasonido y uso de agua como disolvente durante un período de 3 horas.
El siguiente proceso recogido en la investigación consiste en la adición del extracto acuoso de ortiga en disoluciones de quitosano, para crear una película activa, de la que además caracterizó parámetros relativos a su nivel de solubilidade, humedad de equilibrio, permeabilidad al vapor de agua, propiedades espectrais, antioxidantes y microestrutura.
El extracto de ortiga mostró un efecto significativo en las propiedades analizadas, obteniendo una película con gran capacidad antioxidante, cuyo uso se testó como separador activo de lonchas de queso tipo Havarti a lo largo de 45 días. A partir de los análisis de capacidad antioxidante y de oxidación lipídica realizados en el alimento, se determinó que la película permitió reducir un 56% a oxidación lipídica del queso.
Otro de los experimentos realizados y recogidos por Flórez Mora en su tesis responde a la obtención de un extracto acuoso del alga kelp de azúcar, del que también se analizaría su capacidad antioxidante, para luego añadir, en diversas concentraciones, como ingrediente activo a la película de quitosano. Su posterior aplicación como separador de lonchas de queso tipo Havarti a lo largo de 45 días de almacenamiento deparó una merma de la oxidación lipídica del queso en un 52,8%, además de mantener la capacidad antioxidante de las películas a lo largo del estudio.
La adición de aceite esencial de sándamo Santalum album en diversas concentraciones a la matriz de quitosano centró el último ensayo compilado en la tesis de Flórez Mora, que también recoge la caracterización de la película generada. Este nuevo material se aplicó luego como envasado de mantequilla para analizar la capacidad de retardar la oxidación lipídica. Tras 3 meses de almacenamiento, se observó una merma del 36 % en la oxidación de las grasas de la mantequilla. Además, las películas al ser realizadas con ácido málico son termosellables y totalmente solubles en agua, por lo que se retiran fácilmente del alimento sin generar residuos sólidos.
