Los bioplásticos se han convertido en una alternativa industrial de interés no sólo por su capacidad de degradación sin impacto ambiental, sino porque en su fabricación se emplean residuos vegetales, entre otros, sustituyendo de este modo a los procesados de hidrocarburos. Estos nuevos materiales, diseñados básicamente a partir de proteínas, polisacáridos o lípidos, cuentan con unas características que los convierten en únicos al ser considerados como verdaderas lanzaderas naturales para aditivos, antioxidantes, vitaminas o sabores, lo que supone un paso al frente en aplicaciones para sectores industriales como el agroalimentario o el farmacéutico.

Investigadores de la Onubense han dado un paso al frente en el estudio de los bioplásticos y han diseñado un nuevo tipo a partir de proteínas de gluten de trigo utilizando como agente bactericida aceite esencial de orégano. “Las proteínas son capaces de formar numerosos enlaces intermoleculares y pueden someterse a diferentes interacciones, produciendo una amplia gama de potenciales propiedades funcionales. Por otra parte, las proteínas vegetales son materias primas baratas, renovables y abundantes, por lo que nos encontramos ante materiales respetuosos con el medio ambiente en su producción y de fácil degradación”, asegura Inmaculada Martínez, de la Universidad de Huelva.

En el estudio Development of protein-based bioplastics with antimicrobial activity by thermo-mechanical processing, que será publicado en Journal of Food Engineering, los expertos de la Onubense, en colaboración con investigadores de la Universidad de Sevilla, trabajaron sobre dos matrices naturales: proteínas de albúmina de huevo y proteínas de gluten de trigo, a las que introdujeron ácido fórmico y aceite esencial de orégano, respectivamente.

Para comprobar las propiedades de estos dos materiales inteligentes, el grupo de ingenieros realizó ensayos mediante técnicas termoplásticas, (y así mejorar la flexibilidad y la extensibilidad del bioplástico) con la albúmina y el gluten y los dos biocidas para cepas de Aspergillus niger (hongo), Candida kefir (levadura), Bacillus cereus (bacteria gram-positiva) y Escherichia coli (bacteria gram-negativa). “La incorporación de los agentes antimicrobianos se realiza en la mezcla directa de las proteínas con el plastificante. Realizamos pruebas de absorción y difusión para estudiar la influencia del procesado físico-químico y sobre la liberación controlada del aceite de orégano”, subraya. Y en este sentido, “los bioplásticos basados en proteínas de gluten de trigo que contenían los biocidas estudiados demostraron de forma óptima su actividad antimicrobiana”.

Segundas pruebas realizadas por el grupo de la UHU comprobaron que la liberación del biocida está asegurada, al menos, “durante una semana, incluso si el material no está en contacto directo con el sustrato”. La investigadora asegura que “una potencial aplicación de estos bioplásticos podría ser el tratamiento de aguas con desinfectantes naturales como ácidos orgánicos o aceites esenciales”.

Grandes cifras

Europa genera cada año unos 192 millones de toneladas de residuos agrícolas, de los que 90 millones corresponden a España, lo que da buena cuenta del potencial real de estos nuevos materiales. El mercado europeo de bioplásticos quintuplicará su tamaño en cinco años al pasar de 1,2 millones de toneladas en 2011 a seis millones en 2016, según European Bioplastics.