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Los plásticos biodegradables en la industria alimenticia
Bioplásticos para cuidar el ambiente  

Un cálculo hecho en Estados Unidos estima que una persona descarta alrededor de dos kilos de basura por día. De esta basura, más del 10% son plásticos, fundamentalmente envases y embalajes. Estos plásticos generalmente son sintéticos, fabricados por polimerización de compuestos derivados del petróleo, y no son biodegradables. 



Bacterias que almacenan PHA 


Si bien hay métodos para reciclar plásticos, en el caso de los envases de alimentos estos procesos son muy limitados, ya que los materiales que los componen están formados por estructuras difíciles o casi imposibles de separar en capas o partículas menores. Debido a estos inconvenientes, el tratamiento de los plásticos descartados como basura se ha vuelto un problema ambiental cada vez más serio. Considerando además que los plásticos actuales derivan del petróleo, que es una fuente no renovable de energía, hoy hay mucho interés y esfuerzos destinados a la fabricación de embalajes para alimentos basados en bioplásticos. 

Se denominan bioplásticos a aquellos plásticos que son biodegradables, y que esencialmente derivan de recursos renovables, como el almidón y la celulosa de las plantas, por ejemplo. Se dice que un material es biodegradable cuando puede ser degradado por microorganismos para originar moléculas sencillas asimilables por el ambiente. Como los microorganismos no tienen las enzimas necesarias para romper las uniones químicas de las moléculas que forman parte de los plásticos sintéticos comunes, como el polietileno, polipropileno, policloruro de vinilo, polietilentereftalato, etc., estos plásticos no resultan biodegradables. 

Con respecto a la industria alimenticia, el principal desafío es producir embalajes y envases para alimentos que además de ser biodegradables sean tan durables como los productos que contienen. Esto es particularmente importante si se considera que hay una serie de factores relacionados con la conservación de los alimentos que pueden afectar a los envases y envoltorios, como la temperatura, humedad, presencia de bacterias y hongos, exposición a rayos UV, etc. Estos factores pueden deteriorar a los alimentos, y al mismo tiempo degradar a los materiales que los envuelven, un hecho a tener en cuenta al momento de producir bioplásticos con estos fines. 




Vajilla de PLA 


Los bioplásticos hoy se producen esencialmente a partir de los cultivos o sus deshechos (almidón, celulosa) o a través de procesos de fermentación bacteriana. El mayor foco se ha centrado en el uso del almidón como materia prima, debido a su disponibilidad, sus antecedentes como parte de plásticos compostables, y a que es económicamente competitivo con el petróleo. Se emplea generalmente almidón de maíz, aunque se están investigando otras fuentes, como la papa, cebada y avena. Los bioplásticos hechos de almidón resultan quebradizos, y a menos que el almidón se mezcle con otros materiales, o se lo modifique químicamente, no sirve para fabricar films flexibles y resistentes como los requeridos para envolver y envasar alimentos. Además, la naturaleza higroscópica del almidón hace que estos plásticos no puedan emplearse para alimentos frescos o con un contenido importante de humedad. Sin embargo, resultan interesantes para bandejas rígidas de bombones u otros productos secos, ya que desde el punto de vista de su degradación, prácticamente se disuelven en agua. 

Otra materia prima que puede usarse para hacer bioplásticos es la celulosa. Este polímero es el principal componente de los tejidos vegetales, y por lo tanto el polímero más abundante en la naturaleza. Como el almidón, está compuesto de moléculas de glucosa, pero en este caso unidas de forma diferente, impidiendo la firme compactación de las fibras. Por eso la celulosa rinde bioplásticos quebradizos, poco flexibles y bastante permeables a la humedad. 

Como una alternativa, las investigaciones se han volcado al desarrollo de materiales basados en celulosa modificada químicamente, como el acetato de celulosa. Este compuesto es empleado para hacer envoltorios para alimentos, ya que tiene buenas propiedades para hacer films, flexibles y resistentes a rupturas y perforaciones. Sin embargo, aún así mantiene un escaso poder de barrera a la humedad y a los gases, e inclusive en ciertas condiciones, puede hidrolizarse, generando ácido acético. Debido a las limitaciones que presentan los polímeros naturales como materias primas para la elaboración de bioplásticos, hoy el mayor desarrollo se enfoca en los bioplásticos obtenidos por fermentación bacteriana, como los poliláctidos (PLA) y los polihidroxialcanoatos (PHA). 

Los PLA son poliésteres alifáticos, biodegradables y termoplásticos, derivados del ácido láctico. Éste se genera por fermentación ácido?láctica del almidón o deshechos agrícolas ricos en almidón. Los PLA resultan flexibles, fácilmente moldeables, resistentes y con buena capacidad de barrera a la humedad. Ya se lo emplea para vajillas y utensilios descartables y para envasar alimentos y bebidas. 

Los PHA son polímeros lineales de hidroxiácidos, y se obtienen a partir de microorganismos que los acumulan como sustancias de reserva. Debido a que a veces estos microorganismos son difíciles de cultivar, resulta muy interesante la posibilidad de usar bacterias de laboratorio, mejor caracterizadas, a las que se les ha incorporado por ingeniería genética los genes necesarios para la síntesis de PHA. 




Bolsa de papel con film de celulosa 


De la misma manera, estos genes podrían introducirse en plantas y así abaratar los costos de producción. El PHA más conocido es el polihidroxibutirato (PHB), y el más usado en el envasado de alimentos. Además de la biodegradabilidad, los PHA presentan propiedades termoplásticas y una buena capacidad de barrera a la humedad, asemejándose en parte al polipropileno en sus propiedades mecánicas. Sin embargo, es más quebradizo, lo que limita, además de los altos costos de producción, su aplicación masiva en el embalaje de alimentos. 

Hoy hay un gran número de empresas en todo el mundo volcadas al desarrollo de nuevos y mejores bioplásticos, ya sean derivados de almidón o celulosa, u obtenidos por fermentación microbiana. Las empresas líderes se encuentran en Estados Unidos, Canadá, Japón, y la Unión Europea, aunque otros países como Australia, Brasil, Corea y China se están agregando a la lista. Las innovaciones intentan cubrir una amplia gama de aplicaciones: vajilla y utensilios descartables, botellas, bolsas de supermercado, bolsas para snacks, bandejas y embalajes de alimentos, films, etc. Por otro lado, cada vez son más las cadenas de supermercados que han comenzado a adoptar estos productos, fundamentalmente para envasar agua y alimentos frescos. 

Bioplásticos: 
Algunas aplicaciones actuales relacionadas con los alimentos 

- Films de PLA para envasar frutas, verduras, quesos y productos de panadería.

- Bandejas transparentes termoformadas rígidas de PLA, con tapa, para tortas, pastas frescas, ensaladas, ensaladas de frutas. 

- Botellas de PLA para agua y lácteos.

- Vajilla descartable de PLA.

- Bandejas de polímero de almidón de maíz para bombones y galletitas.
 
- Films de polímero de almidón con perforaciones para permitir la respiración de frutas y verduras.

- Films de celulosa modificada para envases de dulces, chocolates y productos de panadería.


   

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