Nanotecnología en bandeja

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Justo por estas fechas se cumplen 62 años de la conferencia que supuso un punto de inflexión en el desarrollo de la nanotecnología. El 29 de diciembre de 1959 Richard Feynman pronunciaba en el Caltech (el Instituto Tecnológico de California) el discurso 'There's Plenty of Room at the Bottom'.

Más de seis décadas después, la nanotecnología se está expandiendo por distintos campos. Entre ellos, la industria alimentaria. Una de las aplicaciones posibles es el desarrollo de envases activos y envases inteligentes. Por ejemplo, las nanoarcillas se pueden unir a plásticos, cartones y films que protegen los alimentos e impedir que agentes como el oxígeno o el dióxido de carbono deterioren el producto o, como mínimo, retrasar este deterioro. 

Igual que las nanoarcillas, también podemos hablar de nanopartículas orgánicas e inorgánicas, nanofibras y otros nanocompuestos con capacidades antibacterianas y antifúngicas, ya que la causa más frecuente de alteración de la mayoría de alimentos frescos o procesados es el crecimiento microbiano. Y si hablamos de envases alimentarios, no podemos olvidarnos de un tipo de nanodispositivos: los nanosensores.

La nanotecnología ha puesto en bandeja la aparición de nuevos sistemas de envase en el sector alimentario: los envases activos y los envases inteligentes. Por diferenciarlos de forma muy simple, el envase activo participa activamente en la conservación del producto, mientras que el envase inteligente monitoriza y avisa de su estado.

AITIIP (https://www.aitiip.com/noticias/envases-activos-e-inteligentes.html)

En los envases activos, las sustancias interactúan con el alimento para incrementar su vida útil, sea absorbiendo compuestos que deterioran el producto, sea emitiendo compuestos que ayudan a su conservación. Pero este envase por él mismo no ofrece ningún tipo de información adicional al consumidor respecto a la que puede ofrecer un envase tradicional. 

En un post del Instituto Tecnológico del Plástico AIMPLAS sobre envases activos para productos cárnicos se habla de la adición de scavengers de oxígeno, sustancias que absorben eficazmente el oxígeno residual del medio en el que se encuentran. También mencionan los envases activos con antioxidantes y antimicrobianos que se van liberando de manera controlada a lo largo del tiempo. 

Por ejemplo, la empresa Nurel incorpora en las fibras de nylon microcápsulas con principios activos con el objetivo de evitar la oxidación y la proliferación de bacterias. Bandejas de salchichas o carne de pollo, pavo o ternera ya incluyen esta tecnología.

Los compuestos activos se pueden introducir en el envase en forma de etiquetas, sachets, tarjetas o en el mismo film o bandeja. Además de los eliminadores de oxígeno y de los liberadores de compuestos antimicrobianos y antioxidantes, también se utilizan absobentes de humedad, pensados especialmente para productos donde puedan aparecer exudados (carnes, pescados, vegetales frescos) o que deben esta crujientes (como galletas o snacks). En esta guía sobre el envasado activo de alimentos editada por la Junta de Andalucía se muestra una gran variedad de envases de este tipo.

Por su parte, el envase inteligente proporciona información sobre la calidad o el estado del alimento que contiene. ¿Cómo lo hace? En primer lugar, porque se produce una reacción entre el alimento y el envase, que contiene una serie de sustancias capaces de sufrir cambios conforme el alimento vaya deteriorándose. Después, esta reacción provoca una modificación de la etiqueta. Para ello es necesario que haya nanosensores que detecten esos cambios e 'informen' al consumidor a través del etiquetado.

Como se explica en el vídeo anterior, un nanosensor está formado por un receptor biosensible que, al detectar el grado de maduración o el deterioro del alimento, emite una señal en forma de cambio de color o de luminiscencia.

ResearchGate (https://www.researchgate.net/figure/A-Schematic-illustrating-the-release-of-ethylene-during-fruit-ripening-B-example-of_fig2_328324221)

La etiqueta de estas peras cambia de color (rojo, naranja o amarillo) según avanza la maduración de la fruta y la etiqueta de esta carne alerta cuando se rompe la cadena de frío.