Investigadores del Instituto de Ciencias Materiales de Sevilla (CSIC-US), de la Universidad de Málaga (UMA) y un grupo de investigación Tecnología y Diseño de Productos Multicomponentes de la Universidad de Sevilla han creado plásticos biodegradables a partir de la piel de tomate con aplicaciones en el campo de la alimentación y salud y han obtenido materiales bioplásticos a partir de los residuos procedentes de las fábricas transformadoras del cangrejo rojo del Guadalquivir.

Investigadores de Sevilla crean “plásticos” a partir de la piel de los tomates y las cáscaras de crustáceos

Investigadores del Instituto de Ciencias Materiales de Sevilla (CSIC-US), de la Universidad de Málaga (UMA) y un grupo de investigación Tecnología y Diseño de Productos Multicomponentes de la Universidad de Sevilla han creado un plástico biodegradable a partir de la piel de tomate con aplicaciones en el campo de la alimentación y salud y han obtenido materiales bioplásticos a partir de los residuos procedentes de las fábricas transformadoras del cangrejo rojo del Guadalquivir.

Plástico biodegradable a partir de la piel de tomate

Los científicos del Instituto de Ciencias Materiales de Sevilla (CSIC-US) y de la Universidad de Málaga (UMA) han tomado como referencia el componente principal de la epidermis de la piel de este fruto, un biopoliéster denominado cutina que constituye la matriz de la capa cuticular que recubre la superficie de las hojas, tallos no lignificados y frutos de las plantas superiores. La función principal de este biopolímero es preservar la pérdida de agua desde el interior celular y actuar como interfase entre la planta y el medio externo.

José Jesús Benítez Jiménez, responsable del proyecto, asegura que “la cutina se contempla como un producto biocompatible, biodegradable y no tóxico que la propia naturaleza emplea como capa protectora de frutos y hojas, y, por tanto, susceptible de ser adaptado artificialmente y empleado como material comercial para el envasado de alimentos”.

El material plástico resultante es viscoelástico, con un grosor “a la carta” y de color anaranjado. Es inocuo y biodegradable y su durabilidad es la misma que la de la piel del fruto. “En la actualidad estamos realizando pruebas mecánicas, de resistencia, elasticidad, transparencia y opacidad”, apunta Benítez. Además, la materia prima es gratis, puesto que son desechos de la industria alimentaria.

Aunque la cutina es el material polimérico lipídico más abundante en la biosfera, y es conocido desde hace tiempo, su formación en las plantas a partir de los monómeros constituyentes no está bien descrita y se desconoce con exactitud cómo se ensamblan o unen químicamente entre sí para formar el biopoliéster.

Materiales bioplásticos a partir de los residuos procedentes de las fábricas transformadoras del cangrejo rojo

Por otro lado, en otra investigación “similar”, el grupo de investigación Tecnología y Diseño de Productos Multicomponentes de la Universidad de Sevilla ha obtenido materiales bioplásticos a partir de los residuos procedentes de las fábricas transformadoras del cangrejo rojo del Guadalquivir. Los expertos han utilizado una mezcla basada en la proteína derivada de este crustáceo para desarrollar materiales biodegradables, como una alternativa a los plásticos convencionales. Además de conseguir un producto más sostenible, reutilizan un residuo procedente de la industria cangrejera.

Según explica el investigador de la US responsable del proyecto Antonio Guerrero, las fábricas procesadoras de crustáceos generan un importante volumen de efluentes líquidos y residuos sólidos que no suelen reciclarse. Por otra parte, el carácter estacional de las poblaciones de crustáceos puede originar excedentes importantes de cangrejos que no pueden ser aprovechados o no resultan adecuados para su transformación en ciertas épocas del año.

«Sólo en contadas ocasiones, los residuos sólidos son utilizados como fertilizantes o para obtener harina destinada a alimentación animal. Nuestro objetivo es valorizar estos subproductos que cuentan con una excelente composición, funcionalidad y un elevado contenido proteico», explica a la Fundación Descubre el investigador.

Viabilidad de los plásticos biodegradables a base de cangrejo de río

Precisamente esos elevados niveles de proteínas son los que permiten su utilización como base para los plásticos, a los que se añaden aditivos para conseguir propiedades que no tiene la materia prima de la que proceden, obteniendo así materiales biopoliméricos de fuentes biológicas.

«El procesado de este tipo de mezclas se consigue en tres etapas. Primero se rompen los enlaces moleculares, para que las cadenas de polímero adquieran movilidad. Luego se reorganizan en la dirección y forma deseada. Finalmente, se forman nuevos enlaces intermoleculares e interacciones. Todo ello puede llevarse a cabo a través de procesos tecnológicos fisicoquímicos o termomecánicos», precisa Guerrero.

En concreto, los investigadores han utilizado la técnica del moldeo por inyección, con un equipo que ha obtenido probetas a escala de laboratorio. «El sistema funde el material a altas temperaturas y lo inyecta en un molde a presión con la forma deseada. Este proceso resulta útil para conseguir muchas unidades y cuenta con una elevada precisión en las piezas obtenidas. Se suele utilizar en la industria para producir carcasas de móviles, fundas de CDs o piezas articuladas, entre una gran variedad de productos», relata.

A continuación, los expertos sometieron el bioplástico resultante a diversas pruebas, comparándolo con material plástico preparado a partir de un polímero sintético para evaluar su potencial real. «Hemos acometido ensayos termomecánicos, de flexión, de tracción hasta rotura, de capacidad de absorción de agua, etcétara», enumera.

Valorización de subproductos y residuos de la industria del cangrejo rojo en base a su contenido proteico

Tras estos análisis, los expertos demuestran en su artículo ‘Development of crayfish bio-based plastic materials processed by small-scale injection moulding’ publicado en la revista Journal of the Science of Food and Agriculture la viabilidad de los plásticos biodegradables a base de cangrejo de río.

Estos resultados son fruto del proyecto de excelencia titulado ‘Valorización de subproductos y residuos de la industria del cangrejo rojo en base a su contenido proteico’ financiado por la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo de la Junta de Andalucía.

Fuente: muyinteresante.es y sevilla.abc.es