Francisco Javier Álvarez Martínez
Investigador Postdoctoral, Universidad Miguel Hernández
En un mundo cada vez más preocupado por la seguridad alimentaria, la sostenibilidad y la reducción del desperdicio, la conservación de alimentos se ha convertido en un eje estratégico de innovación. En este contexto, el proyecto RiceCycle propone una solución disruptiva basada en la valorización de un residuo agrícola infrautilizado: la paja de arroz. Lejos de ser un subproducto sin valor, este material lignocelulósico esconde un elevado potencial como fuente de compuestos bioactivos de interés para la industria alimentaria y de materiales de envasado.
Cada año se generan más de 800 millones de toneladas de paja de arroz a nivel mundial. Solo en la Comunidad Valenciana, la cifra supera las 80.000 toneladas. La tradicional práctica de su quema en campo ha sido progresivamente restringida por la normativa ambiental, lo que obliga a buscar alternativas sostenibles para su gestión. RiceCycle responde a este desafío con un enfoque de biorefinería que permite extraer compuestos polifenólicos con actividad antioxidante y antimicrobiana, capaces de actuar como conservantes naturales, y al mismo tiempo desarrollar materiales de envasado biodegradables e inteligentes que integran dichos compuestos para prolongar la vida útil de los alimentos.
El primer eje del proyecto se centra en la obtención de extractos ricos en polifenoles mediante tecnologías de extracción verde, que incluyen procesos como la extracción asistida por ultrasonidos, la explosión de vapor y la hidrólisis enzimática, empleando disolventes seguros y respetuosos con el medio ambiente, como los disolventes eutécticos naturales y el metilxilósido, este último con estatus alimentario.
Estos métodos permiten descomponer la matriz lignocelulósica de la paja de arroz y liberar los compuestos fenólicos que, en condiciones normales, permanecen atrapados en la estructura vegetal.
Los parámetros del proceso se optimizan mediante técnicas estadísticas avanzadas y herramientas basadas en inteligencia artificial, lo que garantiza una máxima recuperación de compuestos bioactivos con el mínimo coste ambiental y económico.
Los extractos obtenidos son caracterizados mediante técnicas analíticas avanzadas, ensayos de capacidad antioxidante, y estudios de actividad antimicrobiana frente a patógenos alimentarios comunes. El resultado es un perfil fitoquímico robusto con aplicación directa en la industria alimentaria como conservantes naturales de amplio espectro.
Una de las principales innovaciones de RiceCycle reside en el desarrollo de materiales de envasado inteligentes con capacidad de respuesta ambiental. Para ello, los extractos polifenólicos son encapsulados en nanofibras fabricadas mediante electrospinning, utilizando polímeros biodegradables como policaprolactona, ácido o el poliláctico-co-glicólico. Si se emplea un buen diseño, este tipo de estructuras permiten una liberación controlada y dirigida de los compuestos bioactivos en respuesta a estímulos como cambios de temperatura o pH, asociados al inicio del deterioro del alimento. El comportamiento de liberación se estudia en condiciones simuladas de almacenamiento de alimentos, monitorizando la cinética de liberación mediante HPLC. Además, los materiales desarrollados son sometidos a ensayos de biodegradabilidad, toxicidad y compatibilidad alimentaria, garantizando su adecuación al uso industrial y al marco regulador europeo.
Estos envases no solo protegen los alimentos durante su almacenamiento y distribución, sino que también actúan como sistemas de liberación activa que prolongan la vida útil de los productos perecederos y contribuyen a reducir el desperdicio alimentario. Su naturaleza biodegradable ofrece además una solución al problema del sobreenvasado con plásticos sintéticos, cada vez más restringido por las políticas comunitarias.
Más allá del desarrollo tecnológico, RiceCycle adopta un enfoque de sostenibilidad integral. El proyecto incorpora un análisis completo del ciclo de vida (LCA) que permite comparar el impacto ambiental de sus soluciones frente a las alternativas convencionales: conservantes sintéticos como BHA/BHT y envases plásticos de origen fósil. Los resultados preliminares indican reducciones significativas en emisiones de gases de efecto invernadero, consumo energético y generación de residuos no biodegradables. Además, el residuo sólido que queda tras la extracción de los polifenoles no se desecha, sino que se destina a la producción de bioestimulantes agrícolas o biocarbón, a través de colaboraciones con empresas y centros tecnológicos, cerrando el círculo de aprovechamiento. Estos productos pueden ser reintroducidos en los campos de cultivo, mejorando la fertilidad del suelo o generando energía renovable, lo que refuerza el modelo de economía circular promovido por el proyecto.
Uno de los pilares estratégicos de RiceCycle es su viabilidad económica. El modelo propuesto contempla una cadena de suministro justa y sostenible que ofrece a los agricultores una compensación económica por la recolección y suministro de paja de arroz, lo que no solo mejora el rendimiento económico del cultivo, sino que también profesionaliza su gestión postcosecha. La valorización del residuo mediante procesos de bajo coste y alto valor añadido, como la producción de polifenoles, cuyo valor de mercado puede superar los 40 €/kg, genera nuevas oportunidades para el sector agroalimentario y el de envasado. Asimismo, se fomenta la creación de empleo en áreas rurales, en línea con las estrategias europeas de desarrollo territorial y bioeconomía, que prevén la generación de hasta un millón de nuevos empleos en estos sectores para 2030.
El impacto de RiceCycle sobre la industria alimentaria es múltiple. Por un lado, proporciona una alternativa natural y eficaz a los conservantes sintéticos, cuyo uso se encuentra en revisión por parte de organismos regulatorios debido a posibles efectos adversos. Por otro, ofrece soluciones de envasado avanzadas que no solo cumplen una función protectora, sino que además permiten una mejor gestión de la cadena de frío y reducen significativamente el desperdicio alimentario. Estas innovaciones están alineadas con las tendencias actuales del mercado, donde el consumidor demanda productos con etiquetas limpias, envases sostenibles y procesos de producción responsables. La capacidad de comunicar estos valores de forma creíble será una ventaja competitiva para las marcas que adopten tecnologías como las desarrolladas en RiceCycle.
