Un equipo de investigación de la Universidad de Sevilla ha validado un nuevo método para la fabricación de plásticos procedentes de proteínas vegetales más sostenible. El sistema utiliza hornos convencionales en el proceso, por lo que no supone una alta inversión adicional para su aplicación en la industria de la higiene y de envasado de alimentos. Así, se podrá transformar la fabricación industrial de plásticos en bioplásticos con características mejoradas, de manera inmediata y sin coste.

Mercedes Jiménez Rosado, José Fernando Rubio Valle, Víctor Manuel Pérez Puyana y Antonio Guerrero, autores del artículo.

Mediante la incorporación de los hornos convencionales para la fabricación de plásticos, los expertos han logrado un material superabsorbente a partir de residuos de soja y otro con alta permeabilidad desde restos de guisante. En el artículo ‘Use of heat treatment for the development of protein-based bioplastics’, publicado en la revista Sustainable Chemistry and Pharmacy los expertos exponen los ensayos desarrollados para obtener este nuevo método que se postula como alternativa eficiente para la producción de numerosos productos que utilizan en la actualidad plásticos convencionales, altamente contaminantes.

El proceso consiste en la mezcla de proteínas vegetales con glicerina, un plastificante natural usado mayoritariamente en la industria. Los bioplásticos desarrollados con proteínas se pueden procesar mediante moldeo por inyección, uno de los procedimientos más usuales en la fabricación de plásticos. Consiste en introducir el material en un molde donde toma la forma y características deseadas. Las propiedades pueden modificarse cambiando la temperatura del molde o agregando un tratamiento térmico adicional después de su inyección, aumentando así la versatilidad de estos bioplásticos.

La obtención de los nuevos bioplásticos mezcla proteínas vegetales con glicerina, las procesa mediante moldeo por inyección y las somete a una temperatura concreta dependiendo de las características que se deseen lograr.

Los resultados obtenidos demuestran que dependiendo de la temperatura a la que se somete la proteína vegetal se obtendrán unas características concretas que podrían aplicarse a distintos usos. Así, con una temperatura de 130ºC se mejoran las características mecánicas de las proteínas de soja, aptas para el uso en recipientes. Por otro lado, a 70ºC la proteína de soja logra cualidades superabsorbentes, recomendadas para usos higiénicos, como pañales. En cuanto al guisante, sus propiedades mecánicas, baja absorción de agua, bajo coste y actividad antimicrobiana los hacen altamente atractivos como envases para la industria alimentaria. “Además, abre la posibilidad a numerosas combinaciones que pueden utilizarse cuando las aplicaciones requieren otras características intermedias”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Sevilla Mercedes Jiménez Rosado, autora del artículo.

Plásticos inyectados de sostenibilidad

Los residuos de la industria alimenticia son una fuente de recursos para la obtención de subproductos. De esta manera, además de contribuir a una economía circular, se reducen los costes de producción y se obtienen nuevos artículos con mejores prestaciones, orientados a un uso específico.

Concretamente, los guisantes utilizados para la fabricación del bioplástico proceden de los productos desechados por las fábricas de conserva, principalmente, por no cumplir los estándares estéticos para su venta. Con una temperatura de procesamiento de 130ºC y 24 horas de tratamiento térmico logra propiedades mecánicas adecuadas, con alta resistencia y orientado a la sustitución de plásticos no sostenibles en envases alimentarios.

Por otro lado, las proteínas extraídas durante la producción de aceite de soja, logran un producto con alta capacidad de absorción de agua y resistencia por lo que proponen su uso en productos como pañales o de higiene íntima. En esta ocasión, el tratamiento térmico adecuado es el de 70ºC.

Los bioplásticos obtenidos con proteínas de soja logran un producto con alta capacidad de absorción de agua y resistencia por lo que proponen su uso en productos como pañales o de higiene íntima.

Este trabajo contribuye a un desarrollo sostenible de la industria del plástico, ya que los expertos logran un producto superabsorbente, que no requiere equipos específicos para su fabricación y que utiliza una materia prima más barata, procedente de residuos y biodegradable.

Esta investigación se ha desarrollado mediante el proyecto ‘Desarrollo de materiales superabsorbentes innovadores, sostenibles y de valor añadido a partir de biorresiduos’ financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación.

Referencias

Mercedes Jiménez Rosado, José Fernando Rubio Valle, Víctor Manuel Pérez Puyana, Antonio Guerrero y Alberto Romero. ‘Use of heat treatment for the development of protein-based bioplastics’. Sustainable Chemistry and Pharmacy. 2020

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