Avances del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL)
UNAL/DICYT El diseño de empaques para conservar en fresco aguacate Hass, uchuvas, tomates y alimentos procesados como mora en polvo o snacks de piña, son algunos de los desarrollos en los que avanza el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).
La comercialización y el transporte de los alimentos es una tarea compleja en la industria por factores como la presencia de microorganismos que disminuyen y afectan su vida útil, y por ende su calidad, lo que los convierte en no aptos para el consumo.
En ese sentido, la aplicación de nanomateriales puede representar una ventaja importante para los productores, distribuidores y exportadores de productos agroindustriales, pues permite reducir el volumen de pérdidas y aumentar los márgenes de ganancia.
El profesor Diego Alberto Castellanos, del Área de Empaques y Vida Útil de Alimentos del ICTA, menciona que los investigadores utilizan la nanotecnología, que se compone de la fabricación, caracterización y manipulación de moléculas de alto rango que, aplicadas a los embalajes, los vuelven más seguros, rentables y no tóxicos.
Por ejemplo, se desarrolló un sistema de empaque para conservar el aguacate Hass, que controla activamente la acumulación de agua en los empaques del producto, mejorando su conservación.
El propósito era mejorar los empaques que ya había en el mercado. Para ello, utilizaron la misma caja en la que se transportan los aguacates y le agregaron una funcionalidad activa.
“Tomamos láminas de ácido poliláctico, un polímero biodegradable, y las llenamos de nanopartículas de dióxido de titanio, que en tamaño de partícula tiene un doble efecto: es antimicrobiano y retarda la madurez del producto. Así, evidenciamos que al poner las láminas dentro del empaque se prolongó la vida útil del aguacate hasta en 43 días” explica el docente.
Recuerda además que la nanotecnología es el estudio y la manipulación de materia en tamaños sumamente pequeños, en general entre 1 y 100 nanómetros (unidad de longitud que permite medir dimensiones imperceptibles al ojo humano). Por ejemplo, una hoja de papel tiene unos 100.000 nanómetros de grosor.
La nanotecnología comprende una gama muy amplia de materiales, procesos de fabricación y tecnologías que se usan para crear y mejorar muchos productos que la gente usa diariamente.
“En el caso concreto de los alimentos, trabajamos con materiales a escala de micrómetros, que es la milésima parte de un milímetro. Estos cambian sus propiedades químicas, y en aplicaciones biodegradables, compostables o fácilmente reciclables, pueden mejorar las cualidades mecánicas, térmicas y de barrera, así como la bioseguridad en los envases”.
“Lo que hacemos es reforzar los materiales de empaque que se utilizan en el día a día, entonces yo puedo tener un vaso, una bandeja, una botella de agua o una lata de atún, y si le incluyo nanomateriales en escala micro, puedo cambiar muchas propiedades de esos materiales y darles el valor agregado”, explica el profesor Castellanos.
Según la necesidad del producto, se utilizan algunos materiales contra los microorganismos en pequeña escala; por ejemplo la plata, si se vuelve más pequeña comienza a ser cada vez más antimicrobiana, destruye las bacterias que se le acercan y en algunas frutas retardan la madurez y hacen que el proceso de degradación sea más lento.
La nanotecnología en envases puede servir para hacer bolsas o empaques más resistentes, menos permeables a contaminantes y para cambiar la opacidad de la luz. Es el caso de los empaques inteligentes, diseñados para detectar cambios microbianos o bioquímicos en los alimentos. En partículas de monóxido de titanio o de zinc se pueden programar para que cuando estén expuestas a la luz día o ultravioleta hagan una barrera e impidan el deterioro del alimento.
El académico destaca que en el ICTA se está trabajando con ciertos nanomateriales que se pueden “programar” para que cambien de color cuando pase algo dentro del empaque. “Por ejemplo, un pollo crudo empacado al vacío, a medida que se va descomponiendo emite ciertos componentes volátiles como la amina, que al reaccionar con nanopartículas hace que cambie de color, indicando que ya no es apto para consumir”.
“El envasado con esta tecnología es útil para identificar las condiciones internas y externas de los alimentos y los contenedores en toda la cadena de suministro”, agrega el profesor.
Por último, asegura que en el mercado existen varios nanomateriales que incluyen nanopartículas de nitruro de titanio, nanopartículas de plata y óxido de nanozinc, nanoarcilla y dióxido de nanotitanio, que se presentan como aditivos funcionales para la industria del envasado de alimentos.
