Lara González Ceballos, José Carlos Guirado Moreno, Marta Guembe García, Jordi Rovira, Beatriz Melero, Ana Arnaiz, Ana María Diez, José Miguel García y Saúl Vallejos
Grupos de investigación de Polímeros (POLYMERS) y Tecnología de los Alimentos (TECNOFOOD), Facultad de Ciencias, Universidad de Burgos
El desperdicio de alimentos representa una gran preocupación en nuestra sociedad, con una estimación de 28 kilos de alimentos desechados anualmente por cada ciudadano español. De forma más concreta, en el caso de la carne fresca se desperdiciaron aproximadamente, a nivel de consumidor final 25 mil toneladas durante el año 2021. Con el fin de abordar esta problemática, se pueden emplear técnicas de envasado activo, que involucran una interacción sinérgica entre el alimento, el entorno y el envase, con el propósito de mantener, e incluso mejorar, sus propiedades nutricionales, organolépticas y calidad general, lo que se traduce en un incremento de la vida útil del producto.
Un tipo de envasado activo es el antimicrobiano, que implica la incorporación de una sustancia antimicrobiana, ya sea de manera dispersa junto al alimento o como parte del envase. Sin embargo, la adición de forma dispersa de la sustancia antimicrobiana puede ocasionar modificaciones en las propiedades organolépticas y nutricionales del alimento, generando un potencial rechazo por parte del consumidor final. En vista de esto, el objetivo principal de esta investigación radicó en el desarrollo de un material con propiedades antimicrobianas, con la finalidad de prolongar la vida útil de los alimentos, y el cual se encontró formando parte del propio envasado.
Con el propósito de alcanzar este objetivo, los Grupos de investigación de Polímeros (POLYMERS) y Tecnología de los Alimentos (TECNOFOOD) de la Universidad de Burgos colaboraron en el diseño de un polímero que forma parte del propio envasado de alimentos cárnicos. Este polímero actúa como absorbente de humedad con propiedades antimicrobianas, que ayuda a aumentar la vida útil de los alimentos contribuyendo a la reducción de su desperdicio debido a la mejora de la fecha de caducidad.
La idea principal fue desarrollar un polímero antimicrobiano empleando vainillina, un aceite esencial con propiedades antimicrobianas científicamente demostradas, anclándola de forma covalente al propio material polimérico. Mediante pruebas preliminares, se demostró que este material exhibía capacidad antimicrobiana, sin que se observara migración de la sustancia antimicrobiana ni del propio polímero hacia el alimento. Además, se constató que el polímero podía reutilizarse al menos en 10 ocasiones sin que su efectividad se viera mermada.
Basándose en estos resultados, se realizó una prueba de concepto utilizando carne de lomo fresco de cerdo. Esta carne se envasó en atmósfera modificada, tanto con el material antimicrobiano como sin él, y se conservó durante el mismo tiempo y en las mismas condiciones de temperatura (4°C). En el día 15 de almacenamiento, se llevó a cabo un estudio de vida útil en el cual se analizaron parámetros organolépticos como el color, el brillo y el olor, así como un ensayo microbiológico en el que se estudió el crecimiento de diferentes grupos de bacterias (aerobios mesófilos totales, anaerobios mesófilos totales, bacterias ácido lácticas, Escherichia coli y coliformes).
Tras este estudio, el resultado fue claro, la carne envasada con el polímero antimicrobiano tenía una vida útil superior, siendo el material diseñado capaz de incrementar la vida útil de los alimentos cárnicos envasados hasta en un 50 %.
La investigación se ha centrado en alimentos de origen cárnico; no obstante, existe la posibilidad de extrapolar estos hallazgos a otros tipos de alimentos, como pescados o vegetales. Sin embargo, es necesario llevar a cabo una prueba de concepto específica con dichos alimentos para corroborar resultados similares. Hasta el momento, se han realizado pruebas preliminares utilizando muestras de pescado. Después de una semana de almacenamiento, se evaluaron parámetros organolépticos como el color, brillo y olor, observándose una puntuación más aceptable en el caso del pescado envasado con el material antimicrobiano. Según este resultado, la siguiente fase del estudio se debería centrar en el estudio del deterioro microbiológico del pescado envasado con y sin el material, para verificar su eficacia en esta matriz alimentaria.
Con la evolución de los hábitos de consumo, los consumidores han elevado sus exigencias respecto a los alimentos, demandando productos con un alto valor nutricional, excelentes propiedades organolépticas, un procesado mínimo y una extensa vida útil. En este contexto, el empleo de este polímero podría satisfacer de manera más sostenible las necesidades de los consumidores, dado que el material es reutilizable y contribuye a prolongar la vida útil de los productos, pudiendo reducir significativamente el desperdicio alimentario.
Referencia
Metal-free organic polymer for the preparation of a reusable antimicrobial material with real-life application as an absorbent food pad. Lara González Ceballos, José Carlos Guirado Moreno, Marta Guembe García, Jordi Rovira, Beatriz Melero, Ana Arnaiz, Ana María Diez, José Miguel García y Saúl Vallejos. Food Packaging and Shelf Life 2022, 33, 100910.DOI:10.1016/J.FPSL.2022.100910
Tabla 1: % de inhibición del crecimiento de diferentes grupos de bacterias analizadas con análisis microbiológico convencional en la carne envasa a día 15 con el polímero antimicrobiano frente a la envasada sin el polímero antimicrobiano. Tabla: Universidad de Burgos.