Los días 5 y 7 de mayo se presentan los resultados finales del proyecto europeo REFUCOAT

La economía circular y la gestión sostenible de los recursos son conceptos cada vez con mayor presencia en los procesos de la industria alimentaria. En este sentido, la búsqueda de nuevos envases para alimentos y bebidas más sostenibles tiene un gran protagonismo. Sin embargo, los materiales biodegradables que se utilizan actualmente en el envasado de alimentos, todavía no han alcanzado las propiedades de seguridad y durabilidad de los envases convencionales. El proyecto REFUCOAT, en el que ha participado AINIA, ha supuesto un importante avance. Tras tres años de investigación el proyecto REFUCOAT presentará los resultados finales a través de dos encuentros virtuales a los que puedes inscribirte a través de la página web oficial del proyecto y que tendrán lugar los próximos días 5 y 7 de mayo.

Hace más de medio siglo, el plástico trajo una revolución a la industria alimentaria. Este innovador embalaje era ligero y podía mantener fuera el gas y la humedad y proteger los alimentos del deterioro durante el transporte y el almacenamiento. El objetivo principal era una mayor vida útil y la seguridad alimentaria. Sin embargo, el aumento de estos materiales y su idoneidad para el envasado de alimentos convino con una enorme carga ambiental y económica. Esto se debe principalmente a que el material de embalaje es multicapa, a menudo incluye fuentes no renovables (por ejemplo, aluminio), puede ser difícil de reciclar y tiene altos costos de reciclaje. Ahora más que nunca necesitamos un material plástico sostenible para garantizar la inocuidad de los alimentos y reducir el impacto ambiental de los envases de alimentos.

Hacia la estrategia europea del plástico 2030

Como parte del avance hacia una economía circular, la Comisión Europea ha adoptado una estrategia de plásticos en la que todos los plásticos del mercado de la UE serán reciclables para 2030. En una economía circular, el valor de los productos y materiales se mantiene durante el mayor tiempo posible. Los residuos y el uso de recursos se minimizan, y cuando un producto llega al final de su vida útil, se utiliza de nuevo para crear más valor. Esto puede traer grandes beneficios económicos, contribuyendo a la innovación, el crecimiento y la creación de empleo. Al pensar en un entorno de plásticos sostenible y circular, es importante tener en cuenta toda la evaluación del ciclo de vida del proceso de producción de plástico.

REFUCOAT asume el reto

REFUCOAT está financiado por la Empresa Común de Industrias Basadas en la Biotecnología en el marco del programa de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea. Un equipo multidisciplinar de investigadores ha trabajado en el desarrollo y uso de materiales de embalaje totalmente reciclables y biodegradables y de recubrimientos de embalaje con propiedades de alta barrera.

El consorcio REFUCOAT

El objetivo final del proyecto REFUCOAT es desarrollar diferentes envases bioplásticos para carne de pollo, cereales y productos salados. Dependiendo del principal factor de degradación que afecta a cada alimento diferente (por ejemplo, humedad, oxígeno, microbios), las características de los envases deben seleccionarse y diseñarse cuidadosamente.  Los paquetes finales tendrán  buenas  propiedades mecánicas, térmicas y de barrera como las alternativas metalizadas y no bio-basadas actuales.

El proyecto REFUCOAT fue concebido con este concepto de circularidad en su núcleo. El equipo está trabajando en líneas de investigación que abarcan toda la vida útil de la producción, el uso y la eliminación de envases.

Uso eficiente de materiales renovables para la producción de biopolímeros para envases y revestimientos

Los polihidroxialkaaados de cadena media (PHA) son biopolímeros, con propiedades físicas similares a los plásticos de origen de fósiles, sintetizados por microorganismos. En general, los bioplásticos tienen propiedades de barrera más bajas a los gases y la humedad que los plásticos de fuentes fósiles. Este no es el caso de los PHA, que son biopolímeros totalmente biodegradables con una baja permeabilidad a la humedad, por lo que son una buena alternativa para el envasado de carne fresca. Su biodegradación por compostaje, se puede convertir en fertilizante de alta calidad alternativa a las soluciones químicas actuales.

REFUCOAT ha utilizado con éxito el subproducto de uno de nuestros socios industriales como material de origen para la producción de PHA a través de la fermentación microbiana. En este caso, el subproducto utilizado es harina de baja calidad que de otro modo se desperdiciaría.

REFUCOAT también tiene como objetivo explorar el uso del ácido poliglicólico (PGA) como un recubrimiento de alta barrera para films biobasados para alimentos. Las ventajas de la PGA son que es un material totalmente biodegradable con comportamiento termoplástico y buena compatibilidad tanto con otros biopolímeros como con plásticos tradicionales como las poliolefinas. También tiene excelentes propiedades de barrera de agua, por lo que es un material prometedor para su uso en alimentos. Proporcionarán una alternativa a los recubrimientos metálicos, que requieren un proceso de reciclaje complejo y costoso.

Como parte de REFUCOAT, la investigación en curso se centra en aplicar una capa de PGA a la capa de base de envases para mejorar las propiedades de barrera que son importantes para mantener la calidad de los alimentos envasados a lo largo del tiempo. La capa debería, por ejemplo, impedir que el agua entre en un paquete de patatas fritas (las haría reblandecer) o salir de un paquete de pollo fresco (secaría la carne).

El precursor del ácido poliglicólico, el ácido glicólico (GA) se produce actualmente a partir de materias primas fósiles. La producción actual de PGA utiliza un proceso de varios pasos de GA a PGA, lo que resulta en un producto de alto precio.  La producción microbiana a partir de materiales renovables  se ha estudiado intensamente en los últimos años, pero generalmente se traduce en bajos rendimientos y, por lo tanto, no son lo suficientemente competitivos como para reemplazar las tecnologías actuales basadas en el petróleo.

REFUCOAT ha desarrollado por primera vez un proceso eficiente para la producción de GA en condiciones industrialmente relevantes, y con altos rendimientos y buena selectividad. Además, el proyecto ha desarrollado un nuevo ensayo que permite la producción de  PGA mediante policondensación continua con la posibilidad de escalar a escala de producción, eliminando la necesidad de una producción por lotes.

Recubrimientos activos para mantener la calidad y aumentar la vida útil

El envase activo absorbe o libera sustancias con el fin de mejorar la calidad de los alimentos envasados o para prolongar su vida útil. REFUCOAT está explorando la incorporación de algunas sustancias naturales antifúngicas, antibacterianas y antioxidantes en sus estructuras de envasado final para carne de pollo fresca, aperitivos y cereales. Su enfoque ha sido desarrollar recubrimientos activos adecuados para su aplicación en películas de envases con material de origen biológico.

La carne de aves de corral cruda sigue siendo una fuente de contaminación bacteriana en las cocinas domésticas, ya que puede contener Campylobacter y Salmonella, que son responsables de un gran porcentaje de enfermedades transmitidas por los alimentos en la UE cada año. Los bacteriófagos son el tipo de virus que infectan selectivamente las bacterias. Por ejemplo, un bacteriófago de Salmonella atacará únicamente Salmonella impidiendo su replicación y propagación, lo que los convierte en candidatos prometedores para su uso en envases antimicrobianos. Son los microorganismos más abundantes en nuestro medio ambiente, naturalmente presentes en alimentos y agua, e inofensivos para los seres humanos. Las ventajas de los bacteriófagos son que son altamente estables para el almacenamiento, y han sido reconocidos como seguros por algunos organismos reguladores (por ejemplo, la FDA).

REFUCOAT ha desarrollado un recubrimiento activo que contiene bacteriófagos antimicrobianos para atacar el crecimiento bacteriano no deseado. Estos recubrimientos logran una reducción significativa en el crecimiento de la Salmonella cuando se utilizan en muestras de pechuga de pollo empaquetadas en envases de atmósfera modificada (MAP).

Los alimentos deshidratados, como las patatas fritas y las migas de pan, plantean diferentes desafíos a los productos cárnicos frescos. Las patatas fritas y las migas de pan deben permanecer crujientes durante mucho tiempo, sin perder ni tomar ningún sabor hacia/desde el medio ambiente en el que se almacenan.

REFUCOAT está desarrollando un recubrimiento antioxidante en a base de aceites esenciales de hierbas bioactivas, que se puede aplicar a los materiales de envasado comerciales de base biológica para preservar la frescura de estos alimentos secos.

Diseño, fabricación y caracterización de estructuras de envasado

Tras el desarrollo de materiales de embalaje de base biológica y recubrimientos de alto rendimiento, REFUCOAT combina este conocimiento con las necesidades específicas de conservación de cada alimento con el fin de diseñar y producir estructuras de envasado adecuadas para cada producto. REFUCOAT está validando cada nueva estructura de envases que desarrollan y comparando su rendimiento con las alternativas metalizadas actuales y no basadas en la biotecnología en productos industriales. Además de los socios de rendimiento, los socios también están comparando la vida útil y la biodegradabilidad con los productos de embalaje tradicionales actualmente en el mercado. La seguridad y el cumplimiento normativo, la sostenibilidad ambiental y económica se abordarán específicamente

Específicamente, la barrera innovadora y los recubrimientos activos desarrollados durante el proyecto se combinan con bio-PE comercial, bio-PET y REFUCOAT PHA y ácido poliláctico (PLA) para producir estructuras de envasado de alto rendimiento para carne de pollo libre, migas de pan y patatas fritas. Los materiales de base biológica utilizados en el embalaje aseguran que sean una alternativa sostenible al embalaje actual.

(i) Estructura de embalaje para patatas fritas: BIOPET/coating/BIOPE. (ii) Estructura de embalaje para migas de pan: PLA/PHA/coating/BOPLA. (iii) Estructura packaging para pollo: Película: BOPLA/recubrimiento, bandeja: Recubrimiento activo PLA/PHA que contiene bacteriófagos.

Anuncio final de la conferencia

REFUCOAT se enorgullece de presentar los resultados y las lecciones aprendidas en los últimos tres años en su Virtual  Final  Event ‘De los plásticos a la política: ¿cómo podemos mejorar el rendimiento de los envases de alimentos?’

El evento tendrá lugar en dos sesiones online y será una gran oportunidad para que distintos stakeholders intercambien y reflexionen sobre cuestiones relacionadas con el envasado de alimentos, la bioeconomía y la sostenibilidad.

• Sesión 1:  Bioplásticos para envases: retos regulatorios y medioambientales (5 de mayo, 10.00-12.00 CET)
• Sesión 2:  La tecnología detrás del embalaje bio-basado (7 de mayo, 14.00-16.00 CET)