Proxecto H2020 REFUCOAT: Envases alimentarios totalmente reciclables con propiedades de barreira a gases melloradas e novas funcionalidades mediante o uso de recubrimentos de alto rendemento

Os envases de alimentos de polímero multicapa son o estándar da industria, xa que permiten múltiples funcionalidades necesarias que non están presentes en ningunha das capas. Non obstante, as múltiples capas unidas que actúan como barreira contra o osíxeno e a humidade son difíciles de reciclar, e os plásticos sintéticos non son biodegradables, o que crea un problema crecente ao final da súa vida útil. As preocupacións ambientais son compartidas por gobernos, industrias e consumidores, pero atopar alternativas reciclables e/ou biodegradables dunha soa capa que funcionen tan ben como os envases convencionais foi un desafío.

Con financiamento da Empresa Conxunta para as Industrias de Base Biolóxica (Ábrese nunha nova xanela), unha asociación público-privada entre a UE e a industria, o ambicioso REFUCOAT (Ábrese nunha nova xanela) reuniu a 12 socios multidisciplinares de toda a cadea de valor de 5 países da UE para abordar o problema. REFUCOAT avanzou o potencial de dous biopolímeros biodegradables prometedores e tamén ampliou os límites do que podería ser posible, demostrando o uso de organismos que se alimentan de bacterias (bacteriófagos) en revestimentos activos. Dando vida ao bioenvasado aproveitando os microbios e os metabolitos naturais Moitos microorganismos son liñas de produción en miniatura de polihidroxialcanoatos (PHA), bioplásticos totalmente biodegradables con propiedades ajustables.

Obxecto de intensa investigación, os PHA de alto peso molecular axeitados para aplicacións industriais de envasado de alimentos foron ata o de agora pouco acertados. REFUCOAT aproveitou con éxito microorganismos para valorizar residuos agroalimentarios, o que deu lugar a recubrimentos biodegradables a base de PHA para envasado de alimentos. O ácido poliglicólico (PGA) é outro polímero biodegradable, e o seu produto de degradación (e bloque de construción ou monómero), o ácido glicólico, é un metabolito natural. Usado habitualmente como material de sutura, a súa alta resistencia mecánica e as súas excelentes propiedades de barreira a gases tamén fan que o PGA sexa atractivo para aplicacións de envasado de alimentos. Segundo Javier Marzo Muñoz, xestor de proxectos en AIMPLAS (Ábrese nunha nova xanela) e coordinador de REFUCOAT, e Lorena Rodríguez, xefa do departamento de envasado en AIMPLAS e investigadora principal de REFUCOAT: "Actualmente, o ácido glicólico prodúcese mediante a carbonilación do formaldehido ou mediante a hidrólise alcalina do ácido cloroacético utilizando substratos tóxicos ou nocivos e/ou condicións de reacción adversas".

En REFUCOAT, desenvolvemos un proceso catalítico baseado en ouro para converter o monoetilenglicol en PGA para unha produción máis ecolóxica deste biopolímero biodegradable. Finalmente, o equipo aproveitou os inimigos virais naturais das bacterias para formar barreiras activas innovadoras que prolongan a vida útil do produto. Os datos preliminares demostraron que se fomenta a inhibición do crecemento de Salmonella con bacteriófagos. Investigacións adicionais apoiarán a aprobación por parte da Autoridade Europea de Seguridade Alimentaria (Ábrese nunha nova xanela). Apoiando unha sostibilidade a medio prazo.

Durante máis de medio século, os envases multicapa, incluíndo recursos non renovables como o aluminio, evitaron que os produtos perecedoiros se deteriorasen rapidamente. Non obstante, a súa reciclaxe é difícil e custosa, o que supón unha importante carga ambiental e económica. A diversa experiencia do consorcio REFUCOAT estaba nunha posición única para realizar unha extensa investigación sobre o desenvolvemento de envases alimentarios dunha soa capa, totalmente reciclables e de base biolóxica. "REFUCOAT desenvolveu polímeros de bioPGA e PHA prometedores e totalmente biodegradables para o envasado de alimentos. Ademais, o uso de bacteriófagos como recubrimentos activos para o envasado de alimentos demostrou un claro potencial.

"No contexto destas actividades, os nosos socios acadaron solucións de envasado intermedias e máis sostibles", resume Marzo Muñoz. Mentres o equipo continúa a buscar envases monocapa de base biolóxica que cumpran os requisitos do mercado, os científicos esperan que as políticas fomenten a ecoloxización da actual cadea de valor dos plásticos. REFUCOAT preparou un informe de políticas (Ábrese nunha nova xanela) con recomendacións específicas para apoiar isto mediante unha maior sostibilidade, mellora dos procesos de reciclaxe e un maior investimento en biomasa e industrias de base biolóxica.