Mallas y films retráctiles para el envasado de productos agrícolas a partir de residuos hortofrutícolas

Actualmente, Andalucía tiene una producción anual de 7,5 millones de toneladas de hortalizas y 2 millones de toneladas de frutas y la convierte en el principal exportador nacional, especialmente de tomates, pimientos, fresas y pepinos. Para revalorizar los residuos hortofrutícolas, el proyecto Biovege busca subproductos para aplicación alimentaria y envasadora.

Un reciente estudio del IFAPA (Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera) de la Consejería de Agricultura, Pesca y Medio Ambiente de la Junta de Andalucía, indica que las pérdidas globales en la comercialización oscilan entre el 2-10% durante la manipulación de estos productos, aproximadamente 500,000 toneladas de subproductos hortofrutícolas, que van normalmente a vertedero.

El objetivo del proyecto Biovege es valorizar los residuos hortofrutícolas generados durante la manipulación, el transporte y la entrega de fruta y verdura para obtener subproductos adecuados para aplicaciones relacionadas con los alimentos y los envases, como:

• Plastificantes para la modificación de PLA para la obtención de mallas y films retráctiles para envasado mediante extrusión.
• Extracción de conservantes naturales adecuados para su utilización en un amplio espectro de alimentos.
• Extracción de ingredientes bioactivos tanto hidrofílicos como lipofílicos y utilización de emulsiones que permitan la incorporación de estos, independientemente de su naturaleza, en matrices alimentarias de todo tipo.

La producción de biomateriales e ingredientes alimentarios a partir de estos productos de desecho permitirá darles un alto valor añadido:

La rama del proyecto focalizada en el desarrollo de nuevos envases para productos agrícolas consta de las siguientes fases:

• Extracción de alcoholes grasos a partir de azúcares fermentables, que pueden encontrarse en los residuos hortofrutícolas (frutas, como el melón y la sandía y verduras, como el pepino, el pimiento y el calabacín).
• Modificación química de biopoliésteres comerciales mediante injertos de alcoholes grasos en la cadena polimérica por medio de extrusión reactiva, para mejorar sus propiedades elásticas.
• Obtención de nuevos biopoliésteres adecuados para la extrusión de mallas y films retráctiles.

Actualmente, el proyecto ha alcanzado el tercio del desarrollo y durante el primer periodo se ha trabajado en las siguientes tareas:

- Definición de los requisitos de materiales y las características que deben cumplir ambos embalajes.

- Modificaciones químicas del PLA en los laboratorios mediante el uso de alcoholes grasos comerciales con diferentes purezas.

A: Requisitos del film retráctil

B: Requisitos de las mallas de envasado

C: Modificaciones químicas en laboratorio

En esta fase, se ha modificado el PLA mediante la utilización de alcohol oleico comercial con dos purezas: pureza alta (80 –85%) y pureza baja (60%). Ambos tipos de alcohol se han injertado en el polímero del PLA mediante el uso directo de reacciones radicales de injertos.

En este ensayo, se ha optimizado el agente radical, el porcentaje empleado en la reacción, el porcentaje de alcohol oleico usado, además de la temperatura y el tiempo de reacción. Una vez optimizadas las condiciones de reacción con el alcohol comercial, se ha llevado a cabo la misma reacción pero empleando el alcohol oleico obtenido mediante la fermentación de azúcares procedentes de residuos hortofrutícolas. A continuación se muestra un resumen de los resultados:

En esta fase, se ha desarrollado una ruta para injertar alcohol oleico al polímero de PLA. Con esta metodología, la eficiencia de la reacción del injerto es superior al 90% en ambos casos, utilizando un 2% de alcohol graso. Actualmente, se están llevando a cabo pruebas adicionales utilizando el alcohol oleico obtenido mediante la fermentación del azúcar procedente de residuos hortofrutícolas.

En la segunda parte del proyecto se llevará a cabo en planta piloto la modificación química realizada en laboratorio y se fabricarán ambos productos, tanto film como mallas retráctiles para envasado. La caracterización del envasado continuará y comenzará su validación, teniendo en cuenta su funcionalidad. Al final del proyecto tendrá lugar el escalado de los nuevos biocompuestos y la producción del producto final.

El consorcio de este proyecto español, coordinado por La Unión, está formado por seis empresas: La Unión, Neol, DOMCA, Torres Morente, Ecoplas y Morera y Vallejo.

Estas empresas han subcontratado cuatro centros de investigación y desarrollo para la realización de algunas tareas: CIDAF, Las Palmerillas, Tecnalia y Aimplas, quien se encarga también de la coordinación técnica del proyecto.

Este proyecto ha recibido financiación del Programa INNTERCONECA (ITC-20151281), financiado por CDTI.