Un equipo internacional de expertos, dirigidos por investigadores del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’ (IHSM-CSIC-UMA), en Málaga, y el Instituto de Ciencias Materiales de Sevilla (ICMS-CSIC-US), ubicado en el Parque Científico Tecnológico Cartuja de Sevilla, ha desarrollado resinas de orujo de tomate para recubrir la parte interior de envases metálicos de alimentos, latas de conservas y bebidas, entre otros.

Para ello, han reutilizado los subproductos que se producen después de procesar el tomate para hacer gazpachos, salsas o zumos y que está formado por semillas, pieles y pequeños restos de ramas. Hoy día, el orujo de tomate se elimina como residuo sólido, se quema, o, en una pequeña proporción, se destina para alimentación animal por su bajo valor nutricional.

Entre sus principales características, esta resina biológica e inocua para el medio ambiente procedente de los residuos del tomate repele el agua, se adhiere firmemente al metal de la lata que recubre y presenta propiedades anticorrosivas frente a la sal y cualquier líquido. Tras realizar pruebas con comida simulada, el próximo paso es probar su eficacia en latas y envases que contengan alimentos reales y evaluar su aplicación industrial.

Resina expuesta sobre latas de conservas y otros envases. Foto: Isabel Díaz.

Con este estudio, titulado ‘Bio-based lacquers from industrially processed tomato pomace for sustainable metal food packaging’, publicado en la revista Journal of Cleaner Production y el que también participan investigadores de la Universidad de Málaga, la Universidad de Sevilla, el Instituto Italiano de Tecnología y la Universidad Politécnica de Las Marcas, los expertos proponen una alternativa biodegradable para recubrir los envases alimenticios basada en la bioeconomía circular de un producto como el tomate.

El objetivo es reutilizar un desecho, el orujo de ese fruto, como materia prima para otros bienes, en este caso las latas de conservas y otros envases que contengan comida. “Partiendo de un residuo, obtenemos una materia prima ecológica y sostenible, con un impacto ambiental muy bajo, ya que reducimos la generación de basura y al mismo tiempo minimizamos la extracción de recursos fósiles para la fabricación de estos mismos recipientes”, explica a la Fundación Descubre el investigador del Instituto Hortofrutícultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’, Alejandro Heredia.

Equipo del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’ (CSIC-Universidad de Málaga) responsables de este trabajo. Foto: Isabel Díaz.

Actualmente, el acero y el aluminio son los principales materiales empleados para fabricar latas y envases metálicos. En contacto con los alimentos, éstos pueden corroer el metal, contaminando así la comida conservada. Para evitarlo, el interior de estos recipientes se cubre con una capa muy fina que protege al metal de esa corrosión. Esta resina adhesiva se denomina epoxi, un plástico derivado del petróleo que contiene bisfenol A, más conocido como BPA. Es un compuesto químico industrial que protege a los alimentos, pero al mismo tiempo desprende partículas que interfieren en la salud humana. “El BPA es similar a los estrógenos, es decir, pasa a la comida como un disruptor endocrino, como hormonas, y se asocia a la aparición de enfermedades como el cáncer, la diabetes y problemas de crecimiento en bebés y adolescentes”, apunta Heredia.

Por ello, el uso de BPA en España para la fabricación de envases de alimentación como latas y bebidas está prohibido por la Ley de Residuos y Suelos Contaminados para una Economía Circular de 2022.

Laca hidrófoba, adherente y anticorrosiva

Para obtener esta resina, los expertos dejaron secar las muestras de orujo de tomate y las sometieron a un proceso de hidrólisis, es decir, eliminaron cualquier resto de agua y se quedaron con los lípidos, en este caso grasa vegetal.

Una vez extraída la parte grasa, la mezclaron con una proporción mínima de etanol, compuesto orgánico conocido como alcohol etílico. “Dispersamos la muestra en un 80% de agua y un 20% de etanol aproximadamente. Esa dispersión de grasa en agua la aplicamos directamente con un spray sobre la superficie de metal que se va a proteger. De este modo, se impregna en el metal, se queda pegado al conformado de la lata, resistiendo a los cortes posteriores del envase”, detalla el responsable del estudio.

Proceso de obtención de la resina a partir de desechos de orujo de tomate. Foto: Isabel Díaz.

Para conseguir la unión de las moléculas de la mezcla y obtener la resina, los expertos aplicaron calor. “Sometimos la laca a una temperatura de 200 grados durante un periodo de tiempo muy corto, entre 10 y 60 minutos y así obtuvimos la resina”, cuenta Heredia.

Como conclusión, los expertos comprobaron que la resina de orujo de tomate es hidrófoba, es decir, repele el agua. Además, tiene una alta capacidad de adhesión al metal de la lata que recubre. “Si el recipiente se cae, sufre golpes o recibe algún impacto como consecuencia de su transporte, por ejemplo en un camión de reparto, la resina actúa como barrera protectora entre la comida y el metal”, señala el investigador de ‘La Mayora’.

Junto a estas cualidades, también presenta una alta capacidad anticorrosiva frente a la sal y cualquier líquido. “Los compuestos de esta laca no pasan a la comida y por tanto no contamina el producto que contiene la lata, como sí sucede con la resina de BPA”, matiza Heredia.

Pruebas con comida simulada

Para corroborar todas estas propiedades, los expertos realizaron pruebas con simulantes de comida, como establece la normativa de la Unión Europea para plásticos en contacto con alimentos. “Usamos productos que limitan el comportamiento de un grupo de alimentos que tienen características parecidas. Por ejemplo, usamos disoluciones de etanol como si fueran sopas, aceites a modo de cremas y polímeros absorbentes como comida seca”, detalla Heredia.

Además de identificar las características de la resina de orujo de tomate como recubrimiento del interior de los envases, los expertos evaluaron el impacto ambiental de la fabricación de esta resina.

La resina obtenida por los expertos recubre la parte interior de envases metálicos de alimentos, latas de conservas y bebidas, entre otros. Foto: Isabel Díaz.

Para ello, han analizado todo el proceso de fabricación, desde la extracción de la materia prima, la producción de la laca y su uso final. Asimismo, han comparado estos resultados con el mismo proceso si se emplea resina de BPA y qué sucede si se elimina el orujo de tomate quemándolo directamente en la industria. “Este análisis muestra que la obtención de la resina de orujo de tomate produce menos dióxido de carbono que la de BPA. Y en caso de no emplear el orujo de tomate y eliminarlo mediante su quema, la contaminación que produce también es mayor que la reutilización como resina”, puntualiza Heredia.

En paralelo, también han identificado y cuantificado los efectos que provoca la producción de esta resina sobre la salud humana. “Los niveles de impacto son escasos en comparación con la incidencia que tiene el empleo de BPA en productos de uso diario”, advierte el investigador de La Mayora.

Tras realizar ensayos con simulantes alimenticios, el siguiente paso es comprobar la reacción de la resina con comida real. “Cogeríamos salsa de tomate, de atún, lo esterilizamos, conservamos y comprobar si soporta las condiciones reales”, enumera Heredia.

Este estudio ha contado con financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación, la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y Fondos FEDER.

Referencias

José J. Benítez, María C. Ramírez-Pozo, María M. Durán Barrantes, Antonio Heredia, Giacomo Tedeschi, Luca Ceseracciu, Susana Guzmán Puyol, David Marrero López Alessandro Becci , Alessia Amato, José A. Heredia Guerrero: ‘Bio-based lacquers from industrially processed tomato pomace for sustainable metal food packaging’. Journal of Cleaner Production. Febrero de 2023.

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