Ya no son simples recipientes que contienen alimentos. Son mucho más que eso. La industria hortofrutícola global es más exigente y un envase puede ser una potente herramienta de marketing, pero aparte de los diferentes formatos, logos y colores, lo que más interesa es que el producto pueda conservar todas sus cualidades prácticamente intactas. Por ello es que hoy muchos envases son capaces de reducir o frenar el deterioro químico, físico o microbiológico que sufren las frutas y hortalizas desde que son cosechadas hasta que son consumidas. El cartón, la madera y las fibras naturales siguen usándose, aunque los materiales plásticos asomaron como un recambio y hoy continúan ganando terreno. Casi nada detiene su desarrollo. Sólo la crisis económica ha frenado la adopción de nuevas tecnologías, aunque hay empresas que están invirtiendo en su perfeccionamiento, en tanto los investigadores siguen con su trabajo. 

Hace una década el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA) era el único centro que trabajaba en el desarrollo de nuevos envases para alimentos en España. Lo hacía concretamente con envases de atmósfera modificada y envases activos. Sin embargo hoy se han sumado al menos cinco centros más que “trabajan en un área que se está convirtiendo en imprescindible para la industria alimenticia”, explica Ramón Catalá, que por años ha liderado el grupo de investigadores del IATA.

LA REVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA MODIFICADA

“La atmósfera modificada fue una revolución en su tiempo”, afirma Catalá. Y lo fue porque modificándola se podía reducir el crecimiento microbiano y también la velocidad de las reacciones químicas internas que pueden alterar la calidad de los alimentos. “Es efectiva y su coste es relativamente bajo para extender la vida útil de las frutas y hortalizas frescas que tienen un tratamiento mínimo, por ejemplo, de cortado y lavado”, explica. Todo, con el fin de garantizar la calidad de los productos.

La atmósfera modificada implica el reemplazo de aire atmosférico por una mezcla de gases que puede incluir O₂, N₂y CO₂, los que se usan para lograr tres objetivos: una reducción en la velocidad de la respiración, la pérdida de humedad del producto y también para la prevención del crecimiento microbiano. Para el especialista, “es un complemento porque llega hasta donde puede llegar. Podemos mejorar la atmósfera modificada, pero para ello debemos combinarla con un material antimicrobiano o antioxidante”. En el IATA han desarrollado esta tecnología para plátanos, trabajando con una atmósfera modificada específica para esta fruta, combinándola con un envase antimicrobiano. Además han trabajado con tomates para el control de etileno.

-¿Qué exigencias supone trabajar con atmósfera modificada?

-Cada producto plantea exigencias específicas y también hay exigencias propias para cada condición de comercialización, ya que el efecto de composición atmosférica no es igual para todos los productos hortofrutícolas. Debemos tener en cuenta las ‘propiedades barrera’, que es la tasa de permeabilidad del o los polímeros usados, frente a diferentes gases y vapores, ya que la atmósfera que se genera naturalmente en el envase tras el cerrado es el resultado del balance entre el consumo y la producción de los gases por el producto, junto con la difusión de éstos a través del material de envase. Por eso es que con las hortalizas es más conveniente usar aire como atmósfera inicial ya que su composición se ve alterada rápidamente por el consumo de O₂ y la generación de CO₂. La composición óptima de equilibrio variará de acuerdo a la especie, su estado de madurez, su temperatura y sus condiciones de almacenamiento.

UN PASO ADELANTE: ENVASES ACTIVOS

Sin embargo, aunque el envasado en atmósfera modificada y la reducción de la temperatura retrasan el deterioro de las frutas y hortalizas frescas, no siempre es suficiente para mantener la calidad de una fruta y hortaliza con un tratamiento mínimo. Y tras una serie de trabajos en diferentes centros investigación surgieron los recubrimientos y tecnologías de envasado activo que han demostrado su beneficio en diferentes alimentos.

Pero, ¿qué es un envase activo? “Coloquialmente se habla de envases activos e inteligentes como una única cosa, pero eso no es así. Los envases activos no son un mero contenedor de los alimentos, sino que tienen un papel activo para la mejora de la calidad y la seguridad del producto que se ha envasado. Su diseño incluye la incorporación de componentes que liberarán sustancias en el alimento o en su entorno, mejorando el estado de éste y prolongando su vida útil. Por contrapartida, los envases inteligentes entrega información sobre el producto, pero no actúan sobre él”, explica Catalá y continúa: “Un envase activo es capaz de corregir las deficiencias del sistema de conservación, con diversas formas de actuación, con la composición de la atmósfera interior mediante materiales selectivos o sustancias que emiten o retienen gases y vapores, liberando sustancias de acción positiva sobre el alimento o absorbiendo aquellos componentes que no son deseados”.

Últimamente el IATA ha trabajado en el desarrollo de envases activos antioxidantes y antimicrobianos, específicamente en el desarrollo de nuevos antioxidantes con polímero de etileno y alcohol vinílico como medio para la introducción de antimicrobianos de origen natural, procedentes de aceites esenciales de plantas. Éstos se utilizan como una capa de recubrimiento sobre un soporte de material polimérico convencional, que puede ser el polipropileno, con el que después se fabricarán las bolsas. Ya han obtenido resultados positivos en hortalizas cortadas para ensaladas, y también con surimi y en leche, utilizando una tecnología similar. Otro trabajo muy parecido es el desarrollo de los efectos de los residuos en cómo inciden en la compostabilidad, reciclabilidad o recuperación de residuos de envases, en este caso en envases con residuos de proteínas, básicamente la ceína.

-Específicamente, ¿qué ventajas tienen los envases activos?

-El beneficio que tienen los trabajos desarrollados en el IATA es que se mejora la vida útil de las ensaladas entre una y dos semanas. Antes de este desarrollo, las ensaladas no llevaban nada o llevaban antimicrobianos aplicados directamente en el producto. Esto se consume inmediatamente y tiene un efecto muy relativo. La idea con estos nuevos envases es que el antimicrobiano va liberándose desde el polímero poco a poco, y esa liberación permite que el antimicrobiano esté actuando por mucho más tiempo y controlando por mucho más tiempo el crecimiento de microorganismos. Evidentemente no los matan, pero lo que logramos con ello es retardar su crecimiento y ello permite que la vida útil de una ensalada, que puede ser de una semana, pase a ser de dos a tres semanas. 

-¿Ha habido un desarrollo comercial de esta tecnología?

-Lo probamos, a través de un proyecto europeo, con una empresa que envasa y comercializa ensaladas listas para comer, pero esa empresa aún no lo ha puesto en marcha.

-¿Lo hará en el futuro?

-Aquí hay dos aspectos: el científico, que es lo que ponemos los investigadores, pero también hay un aspecto económico, que supondrá modificaciones de las líneas, un posible encarecimiento del producto y una complejidad que, hoy por hoy, muchas empresas no están muy dispuestas a asumir, por cuestiones de la crisis económica. Es una tecnología que está disponible, pero que todavía no ha dado el salto comercial, porque las empresas están contenidas en este aspecto. Lo que sí está claro es que es una tecnología que la hemos probado con ensaladas y también con fresas (frutillas), que funcionó perfectamente. Lo que pasa es que las fresas son un producto que no es caro y no se le puede recargar con un sobreprecio por el envase.

-Pero ahora los freseros españoles piensan en exportar a China. ¿Esto supondría una ayuda a la mejora de la poscosecha de la fresa y de otros berries como los arándanos o las frambuesas?

-Exactamente. Hemos hablado con ellos, pero nos hemos preocupado poco de llegar hasta los empresarios. Concretamente esta tecnología está probada y sólo nos faltaría hacer un ensayo a nivel industrial para que posteriormente pueda implementarse. Son proyectos que desarrollamos en laboratorio y, como mucho, llegamos a la fase de una planta piloto.

Nuestras líneas de investigación es el desarrollo de sustancias antimicrobianas con biopolímeros y sustancias de origen natural, con resultados que me atrevo a calificar de muy interesantes a nivel científico y con muchas posibilidades de aplicación práctica.

-¿Los envases activos son más costosos?

-El empleo de herramientas como éstas siempre implican un encarecimiento del producto. ¿Cuánto más caro será? Depende de qué antimicrobiano se esté utilizando y con qué alimento se esté trabajando. Actualmente, el grupo del IATA está desarrollando con una empresa un antimicrobiano específico para esa compañía, pero no puedo revelar más datos al respecto.

-¿Cuál será el aporte de ese trabajo? 

-El principal es que se contará con un envase biodegradable, con lo cual no plantea problemas medioambientales, y el otro es que las sustancias que adiciona son naturales. Habrá un sobrecoste del producto final, pero ese sobrecoste significa una ventaja promocional sobre otros productos. Siempre la ventaja de aumento de vida útil y de calidad de los productos, se suma la ventaja de contar con un producto que sigue la senda actual de interés de la población por comprar productos que sean más naturales o que, en este caso, el envase sea más natural. Esa es la idea de este desarrollo.

-¿El principal beneficio de los envases activos es el alargar la vida útil de los productos?

-Sí. Lo que se aporta es una mejora a la vida útil, desde días hasta semanas, no mucho más porque los microorganismos están y lo único que hacemos es retrasar su crecimiento y en algunos casos llegamos prácticamente a matarlos, porque con algunos microbianos se rompe la membrana hectoplasmática del microorganismo y no sólo se le impide crecer sino que mueren. Como investigadores lo que tratamos es de impedir su crecimiento, es decir, dejarlo en un estado de latencia, con el objetivo de alargar la vida útil y mantener la calidad del producto. También hemos trabajado con antioxidantes. Y la intención es la misma: en vez de aplicar el antioxidante al producto, lo aplicamos al envase, que lo va soltando. Lo hemos hecho con jamón, surimi, queso y frutas y hortalizas, aun cuando para estas últimas los problemas de oxidación son diferentes.

La tecnología ha avanzado. “Los envases activos llevan poco más de una década de desarrollo, es decir, aún es una tecnología joven y, sin duda, el mayor interés hoy en día es el desarrollo de nuevos envases antioxidantes y antimicrobianos. Asimismo, los materiales activos deben ser diseñados para cada situación y producto concreto, porque no es lo mismo usar un antimicrobiano para un patógeno que para un microorganismo alterante”, explica Catalá. “Se debe avanzar en las tecnologías de reciclado de estos envases, porque la presencia de componentes ajenos dificulta la recuperación o reciclaje de los envases. Por eso es que se está trabajando en la reutilización de biopolímeros o de polímeros procedentes de fuentes naturales, por ejemplo el polipropileno y el PET se están empezando a fabricar no a partir del petróleo, sino de plantas como el maíz o la caña de azúcar, es decir, proceden de una fuente natural distinta al petróleo. Los nuevos desarrollos van a utilizar algas y a utilizar residuos industriales para la utilización de estos polímeros biodegradables, trabajando con quitosano y ceínas. Siguen siendo polietilenos, siguen siendo PET, pero ya no tienen al petróleo como una fuente natural. Y se presume que habrá un gran desarrollo con nano tecnología, con la utilización de nano compuestos, nano recubrimientos, nano sensores y nano materiales. Ese parece ser el futuro.