Un nuevo estudio de un equipo de cientÃficos de la Universidad del Estado de Oregón esboza un avance clave en la conversión de los residuos de manzanas en un material de embalaje respetuoso con el medio ambiente que podrÃa servir como alternativa al plástico.
Tradicionalmente, el periódico reciclado ha sido el ingrediente principal de los productos de embalaje de pulpa moldeada, que han ido ganando popularidad gracias a que son compostables. Sin embargo, el suministro de papel reciclado está en declive, lo cual crea un mercado para materiales sustitutos.
Yanyun Zhao, profesora de la Universidad del Estado de Oregón, que dirige un equipo de investigación centrado en materiales sostenibles para alimentos, ha estudiado los residuos de la manzana y otros subproductos del procesamiento de jugos de frutas y hortalizas y de la elaboración de vino como alternativa para el periódico reciclado en la fabricación de pulpa moldeada. Ella y su equipo han obtenido la patente para esta investigación.
"Ahora mismo, los residuos de la manzana se compostan o se utilizan para la alimentación animal", dice Zhao, cuya investigación se propone reducir la pérdida y de alimentos y el derroche de agua en la cadena agroalimentaria. "Pensamos que por qué no convertirlos en un producto ecológico que cubriera una necesidad de la industria".
Zhao visualiza los residuos de la manzana como el ingrediente principal para los productos de pulpa moldeada para embalajes, como los envases de productos para llevar, macetas de flores, cajas y botellas de bebidas y envases tipo clamshell utilizados para frutas y hortalizas.
Se ha concentrado en los residuos de la manzana, en parte, porque son fáciles de conseguir en el PacÃfico-Noroeste. Cuando las manzanas se transforman en zumo, en torno al 70-75% de la manzana acaba en el zumo y el 25-30% son residuos.
Uno de los problemas claves que resolver en la creación de embalajes de residuos de fruta y papel es mejorar la resistencia al agua para que pueda soportar productos con una humedad alta, alimentos lÃquidos o productos no alimentarios, asà como productos almacenados en condiciones de humedad elevada.
En un artÃculo que acaba de publicarse en Food and Bioproducts Processing, el equipo busca crear soluciones ecológicas, de base biológica, compostables y rentables que mejoren la hidrofobicidad, o resistencia al agua, de los productos de pulpa moldeada a partir de residuos de manzana.
Han utilizado dos estrategias: incorporara la formulación de pulpa polÃmeros y compuestos con caracterÃsticas que mejoren la resistencia al agua, y aplicar recubrimientos superhidrofóbicos en la superficie del producto. Los polÃmeros y compuestos estudiados son lignina, quitosano y glicerol.
La lignina es un polÃmero que forma materiales estructurales claves en los tejidos de soporte de la mayorÃa de las plantas. En este estudio se emplearon residuos de ruibarbo, particularmente ricos en lignina.
El quitosano es un polÃmero de bbase biológica comúnmente utilizado en la industria papelera. Un estudio previo del equipo de Zhao descubrió que el quitosano reducÃa la absorción de agua de las pelÃculas de nanofibra de celulosa de manera considerable mediante la absorción de quitosano en estas fibras a través de enlaces de hidrógeno.
Por último, el glicerol es un compuesto orgánico a menudo añadido a un material para tornarlo más blando y más flexible. Estudios previos han demostrado que, a niveles bajos, el glicerol disminuye la absorción de agua.
Los investigadores han determinado las cantidades óptimas de estos polÃmeros y compuestos, y, al mismo tiempo, han incorporado una pequeña cantidad de fibra de cartón para aportar estabilidad a los productos de embalaje de pulpa moldeada.
Para más información: today.oregonstate.edu
Fecha de publicación: ju. 17 feb. 2022
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