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Patente a empaques que retardan la maduración de los alimentos

El empaque, cuya patente fue lograda por el Grupo de Investigación en Macromoléculas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), atrapa gases como el oxígeno, el dióxido de carbono y el etileno, que influyen en el envejecimiento de los alimentos, permitiendo que se conserven por más tiempo.
 

Según la Cámara de Comercio de Cali, las exportaciones de frutas en Colombia alcanzan los 3.053 millones de dólares, de los cuales el 34,6 % corresponde a frutos comestibles, especialmente banano, aguacate y gulupa. En 2019 la cifra aumentó en un 2,4 % y podría seguir creciendo si se logra conservar los alimentos por mayor tiempo.
 

La más reciente innovación en la industria de paquetería es la combinación de siete aditivos que permiten absorber y adsorber –o retener– la concentración de gases en un empaque que atrapa el etileno, un gas que influye en la maduración de las frutas y que cambia su color –de amarillo a traslúcido–, por lo cual sirve como indicador de su funcionalidad y ciclo útil hasta por más de un mes a diferentes temperaturas de almacenamiento.
 

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En 1920 se identificó que alimentos como el aguacate y la gulupa respiran y siguen madurando aún después de ser cosechados, es decir que son climatéricos, a diferencia de las nueces o la mandarina que maduran levemente.
 

“Una molécula adicionada atrapa el compuesto químico, y la fruta, al no percibirlo en el ambiente, retrasa su proceso de maduración y por ende su envejecimiento, permitiendo que dure hasta seis semanas, suficientes para los periodos de exportación” explica el profesor Ricaurte Rodríguez Angulo, doctor en Diseño Racional de Fármacos y líder actual del Grupo de Investigación en Química Heterocíclica de la UNAL.
 

El empaque se determinó a partir de la gulupa, fruta que además de madurar rápidamente tiene un amplio potencial comercial. Ante las grandes pérdidas de gulupa, el Grupo Química de Materiales, en compañía de una empresa exportadora, vio necesario crear un empaque. Así, los profesores Rodríguez Angulo y César Sierra Ávila junto con los magíster en Ciencias Químicas, Luis Gutiérrez Carranza, y Sugey Martínez Gómez, realizaron varias fases de un proceso que, en conjunto, dio como resultado un material único.
 

El empaque polimérico translúcido tiene un espesor de entre 0,035 y 0,052 mm, y ausencia de microperforaciones.


Mediante la patente del producto (registro WO 2016/071875 Al) se podrá mejorar el transporte y la exportación de frutas (con calidad y sanidad), además de disminuir el desperdicio de alimentos en el país, cercano a los 9,76 millones de toneladas anuales, de las cuales el 58 % corresponde a frutas y verduras.


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Empaques proactivos


Antes se usaban películas o plásticos sellados para el control de gases, pero con la evolución de estudios de materiales y empaques para la industria alimentaria, se puntualizó el concepto de “empaques activos”, los cuales contienen aditivos que controlan los procesos de respiración.

Para desarrollar el empaque se estudiaron diferentes sustancias teniendo en cuenta la posible afinidad con el etileno; según los resultados sobre la incidencia del compuesto en las propiedades físicas del fruto, los compuestos se redujeron a siete: monooleato de polioxietileno; oleato de sorbitan; monooleato de glicerol; mezcla de mono y triglicéridos; escualeno; diludina; y ácido aminooxiacético (AOA).
 

“De estos resaltan el escualeno, que proporciona un recubrimiento en la película polimérica, que actúa como antiempañante –es decir que captura el agua liberada por el fruto en su proceso de respiración– y la diludina, encargada de capturar el etileno que se libera en el proceso de maduración” explica el magíster Gutiérrez.
 

Los investigadores destacan la disminución del pico de deterioro analizado, ya que la película con aditivo presenta entre 3 y 6 veces menos concentración de etileno que con la película protectora sin aditivo o con la fruta sin empaque, respectivamente.
 

La reducción de color del empaque se hace más evidente en el pico climatérico o periodo de mayor producción de etileno por una fruta, el cual ocurre a las cinco semanas de almacenamiento: “en este caso, la producción de etileno es superior a 600 microlitros /kg/h en las frutas sin empacar, y se reduce a cerca de 100 microlitros /kg/h con el empaque”, agrega el profesor Rodríguez.
 

La elaboración


En términos generales, cuando ya se cuenta con las materias primas, se realiza la mezcla del polímero –preferiblemente en forma compacta– con los aditivos en una concentración específica y óptima: “para garantizar una mezcla homogénea entre la matriz del polímero junto y los aditivos líquidos o sólidos, se recomienda usar un molino que facilite este proceso”, destaca el magíster Gutiérrez.
 

Cuando se tiene la mezcla homogénea, el material se introduce en la máquina extrusora que lo fusiona, presiona y moldea; en esta se debe optimizar la temperatura de procesamiento entre 180 y 210 oC.

Una prueba infalible


Además de conservar y proteger las frutas, el equipo se aseguró de que las propiedades organolépticas (percibidas por los sentidos) correspondiera con su vida útil, para lo cual conformaron un panel de catación entrenado e integrado por ocho panelistas.


Así, diferentes lotes de fruta repartida en ocho porciones por empaque, en iguales condiciones, se almacenaron entre 2 y 7 semanas y se suministraron a los catadores.
 

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El grosor de la película es importante para la migración de los aditivos a la superficie sobre la que actúan, y para los fenómenos de transporte de los gases de respiración y maduración.


En los análisis fue fundamental la apariencia y el color tanto de la cáscara como de la pulpa de la fruta, además del aroma y sabor de la pulpa de la fruta. Estos parámetros se evaluaron y compararon con los obtenidos por un empaque usado actualmente por exportadores de frutas de la misma familia vegetal; al promediarlos, todos recibieron una puntuación satisfactoria en el comportamiento de estos atributos.


Colombia ya no sobresale solo por ser el territorio de origen de frutas y verduras exóticas y de gran calidad, sino por lograr la última innovación en la conservación de los alimentos que exporta, retrasando el envejecimiento de días a semanas y preservando el mismo sabor distintivo.

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