Los plátanos son una de las frutas más populares y consumidas en el mundo. También son el cuarto cultivo más cultivado en el mundo, sólo superado por el arroz, el trigo y el maíz. ¿Qué podría tener que ver esta fruta tropical con la lucha contra la actual crisis de residuos plásticos?
Mucho, potencialmente, según Srinivas Janaswamy, profesor asociado de química de alimentos en el Departamento de Ciencias Lácteas y Alimentarias de la Universidad Estatal de Dakota del Sur. Su estudio, titulado "Películas de embalaje biodegradables a partir de fibra de cáscara de plátano", se publicó en la revista Sustainable Chemistry and Pharmacy. .
"Muchos de nosotros consumimos al menos un plátano al día", afirmó Janaswamy. "Después de disfrutar de la deliciosa fruta, desechamos la cáscara. ¿Y si pudiéramos encontrarle un uso a la cáscara que ayude a eliminar los residuos plásticos?"
Durante los últimos años, Janaswamy ha estado investigando cómo se pueden utilizar diferentes subproductos agrícolas, como cáscaras de plátano y aguacate, para crear películas biodegradables:materiales de embalaje similares al plástico que se descompondrán en el medio ambiente. Uno de los mayores desafíos del plástico a base de petróleo (el tipo de plástico más común) es su falta de descomposición.
Por ejemplo, los envases de plástico, como las bolsas de plástico, tardarán hasta 20 años en descomponerse. Dado que se recicla muy poco plástico, la mayoría termina en vertederos o en el medio ambiente, generando graves consecuencias para la salud y el medio ambiente. Encontrar una alternativa similar al plástico que se descomponga relativamente rápido sería de gran ayuda para combatir la actual crisis de residuos plásticos.
"En general, la falta de biodegradabilidad de los plásticos y sus efectos sobre la salud humana y el medio ambiente justifican medidas de remediación con una alternativa viable", afirmó Janaswamy. "Las cáscaras de plátano destacan como un material prometedor y económico."
Debido a que los plátanos son una de las frutas más cultivadas en el mundo, generan una enorme cantidad de subproductos. En todo el mundo, las plantaciones de banano producen alrededor de 220 toneladas de residuos por cada 2,5 acres. Los residuos de plátano se componen predominantemente de material lignocelulósico, el ingrediente clave para crear películas biodegradables.
"Los residuos lignocelulósicos de los biorresiduos se destacan como una alternativa viable para fabricar bioplásticos debido a su estructura robusta, biodegradabilidad, baja densidad y no toxicidad", señaló Janaswamy.
Los residuos de plátano (la cáscara) casi siempre no se utilizan, lo que los convierte en un subproducto casi perfecto para utilizar en este trabajo.
"Cada año se producen casi 36 millones de toneladas de cáscaras de plátano, la mayoría de las cuales se eliminan como residuos", afirmó Janaswamy. "La industria procesadora de alimentos desecha una gran cantidad de cáscaras de plátano en los vertederos mientras fabrica chips, harina, jugo, mermelada, alimentos para bebés y otros productos elaborados con plátanos. Encontrar un uso más práctico para las cáscaras de plátano es importante para proporcionar beneficios financieros a la industria agrícola. industria y prevención de la contaminación ambiental."
Además, la producción de banano aumentó un 10% entre 2010 y 2020 y se espera que siga creciendo durante la próxima década. También se espera que crezca la necesidad de material de embalaje de plástico a medida que aumenta la demanda de alimentos envasados y procesados.
En resumen, se necesita desesperadamente un material de embalaje similar al plástico que sea respetuoso con el medio ambiente. En un nuevo estudio, Janaswamy y Mominul Hoque, asistente de investigación graduado en SDSU, demostraron cómo las cáscaras de plátano se pueden utilizar para crear películas biodegradables, algo que algún día podría reemplazar al plástico de petróleo como material dominante para el envasado de alimentos.
El equipo de investigación primero convirtió las cáscaras usadas en salvado usando una licuadora. Luego, como habían hecho anteriormente Janaswamy y su equipo con cáscaras de aguacate, posos de café y pasto varilla, extrajeron el material lignocelulósico mediante un proceso de tratamiento químico. Luego, las fibras extraídas se sometieron a blanqueo, destilación y tratamiento antes de prepararlas en forma de película. Después del secado, se probaron las propiedades de la película.
"Las películas son fuertes y transparentes y, lo que es más importante, se biodegradan en 30 días con un contenido de humedad del suelo del 21%", dijo Janaswamy. "El hallazgo abre nuevas posibilidades para la cáscara de plátano y otros subproductos del procesamiento de frutas en el diseño y desarrollo de envases biodegradables que reemplacen el plástico".
La transparencia es una de las propiedades esenciales de las películas, ya que los consumidores prefieren envases transparentes para juzgar la frescura de los alimentos. Las películas preparadas en este estudio fueron más transparentes que las películas anteriores elaboradas a partir de diferentes subproductos.
Los valores asociados con la resistencia a la tracción y el alargamiento se pueden utilizar para predecir si una película puede mantener su integridad como material de envasado de alimentos. Como señala Janaswamy, los valores asociados con las películas de cáscara de plátano son más altos que los de las bolsas comerciales de supermercado.
"Las películas de fibras de cáscara de plátano muestran una resistencia a la tracción de más de 30 MPa, lo que sin duda sería atractivo para bolsas y aplicaciones de embalaje relacionadas", explicó Janaswamy.
En general, las propiedades muestran que las cáscaras de plátano podrían ser un material viable utilizado para fabricar películas biodegradables.
"Nuestra investigación con productos químicos ecológicos y reciclables es una ruta económica y sostenible prometedora para producir películas biodegradables que reemplacen los plásticos petroquímicos y, por lo tanto, es una contribución atractiva a la bioeconomía circular", añadió Janaswamy.
Se buscarán más investigaciones para mejorar la flexibilidad de la película e investigar la escalabilidad y comercialización de este proceso de preparación.
Más información: Mominul Hoque et al, Películas de embalaje biodegradables a partir de fibra de cáscara de plátano, Química y farmacia sostenibles (2023). DOI:10.1016/j.scp.2023.101400
Proporcionado por la Universidad Estatal de Dakota del Sur
