Así son los nuevos envases biodegradables creados en España a partir de harinas y algas

El problema existente con los envases en buena parte del mundo es real. La industria alimentaria se excede en ocasiones al utilizar el plástico, un material que, si no se trata correctamente, puede tardar entre 100 y 1.000 años en degradarse por completo en el medio ambiente.

En España, solo el 46 % de los envases de plástica se recicla, por lo que aún un gran porcentaje termina en los vertederos, de manera que no se le da más vidas. Las empresas de alimentación y distribución han comenzado ya a reducir sus plásticos, sustituyéndolos por papel o cartón, por ejemplo. Sin embargo, los investigadores buscan ahora una forma de producir este tipo de materiales desde productos naturales para que se degraden con más facilidad.

Y así lo han conseguido ya científicos españoles del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que han desarrollado materiales de envasado diseñados para descomponerse en el medio natural. Estos films biodegradables se han obtenido al combinar harinas de maíz pigmentadas y del cereal sorgo (Sorghum bicolor) con biomasa marina procedente del alga roja Gelidium corneum.

La investigación, del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA) y publicada en Food Hydrocolloids, introduce un enfoque novedoso al emplear harinas de grano entero pigmentadas junto con biomasa marina sin refinar para ajustar las propiedades de los nuevos envases.

Estas harinas son ricas en almidón, componente clave que interactúa con la celulosa presente en las algas para configurar la estructura interna de los bioplásticos. Además, contienen compuestos naturales como polifenoles bioactivos, responsables no solo del color y la luminosidad de los films, sino también de su capacidad para ofrecer protección frente a la radiación ultravioleta. De este modo, el material final no solo es biodegradable, sino también funcional desde el punto de vista óptico y de conservación.

La combinación de subproductos agrícolas y marinos se llevó a cabo mediante la técnica de melt-compounding, habitual en el procesamiento industrial de polímeros. Este procedimiento consiste en aplicar calor y energía mecánica para favorecer que el almidón de las harinas y la celulosa de las algas se integren a escala molecular hasta obtener una mezcla homogénea. Posteriormente, el material se somete a moldeo por compresión, proceso en el que se aplica calor y presión para conferir la forma definitiva al envase. Así, se logra un material continuo y estructuralmente cohesionado sin necesidad de recurrir a modificaciones químicas adicionales.

Primer estudio en este campo

El equipo investigador elaboró ocho formulaciones distintas empleando una proporción de 40 % de harina de cereal y 60 % de residuo de algas. Al comparar estos nuevos materiales con otros desarrollados previamente sin biomasa marina, se observó que la incorporación del residuo marino genera una estructura interna más heterogénea y altera las propiedades ópticas de los films. En concreto, disminuye su luminosidad y blancura, al tiempo que incrementa las tonalidades amarillas y verdosas, resultado de las interacciones entre los pigmentos naturales presentes en ambas materias primas.

Las investigadoras destacan que se trata del primer estudio que combina de manera complementaria harinas de grano entero pigmentadas y biomasa marina sin refinar. Según explica Amparo López, investigadora principal del trabajo, el enfoque aprovecha las interacciones naturales entre pigmentos, polisacáridos y proteínas para ajustar la funcionalidad de los films sin recurrir a transformaciones químicas. Además, el uso de residuos marinos infravalorados como refuerzos sostenibles y de bajo coste permite mejorar la resistencia del material, modular su sensibilidad al agua y aportar protección frente a la radiación UV.

Mejor funcionalidad de los compuestos

El estudio pone de relieve que la mejora de propiedades no responde únicamente a un refuerzo físico, sino también a una compatibilidad molecular entre los almidones de cereal, la celulosa de la biomasa marina y los compuestos fenólicos nativos de las harinas. La integración del residuo de algas influye de forma decisiva en la organización molecular de las matrices basadas en almidón, favoreciendo la formación de redes más cohesionadas.

Estas interacciones sinérgicas explican el aumento de la rigidez y la resistencia a la tracción, así como la reducción de la elongación y los cambios en la polaridad superficial del material. En conjunto, los resultados demuestran una vía químicamente sinérgica para valorizar residuos agrícolas y marinos en envases biodegradables, mejorando tanto su rendimiento técnico como su sostenibilidad dentro de un modelo de bioeconomía circular.