Unha tese do CITENI mellora as propiedades de envases alimentarios baseados en bioplásticos
Unha tese do CITENI mellora as propiedades de envases alimentarios baseados en bioplásticos
Unha investigación do Laboratorio de Biopolímeros do CITENI conseguiu mellorar de maneira significativa as propiedades mecánicas e de barreira fronte ao osíxeno e á humidade dos envases alimentarios baseados en bioplásticos. Estes avances foron recollidos na tese de doutoramento da investigadora Anja Schmidt, defendida recentemente no Campus Industrial de Ferrol
O exceso de plásticos dun só uso é un dos grandes problemas ambientais do noso tempo. Cada ano prodúcense centos de millóns de toneladas de envases que acaban contaminando océanos, ríos e solos, e moitos deles non se reciclan. Como solución, os polihidroxialcanoatos (PHA)
—biopolímeros totalmente biodegradables e de orixe natural— ofrecen unha alternativa sostible para substituír os plásticos convencionais e abrir o camiño a envases máis activos e funcionais.
Un proxecto europeo e unha tese de doutoramento
Neste contexto, a investigadora Anja Schmidt do Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI) da Universidade da Coruña (UDC), centrou a súa tese de doutoramento na creación de compósitos de PHA capaces de mellorar notablemente as propiedades mecánicas e a resistencia ao paso do osíxeno e á humidade dos envases. Estes compósitos combinan un polímero base —o PHA— con materiais chamados reforzos, que actúan como axudas estruturais para incrementar a resistencia, a estabilidade e outras funcións do elemento final.
Estratexias innovadoras para envases máis resistentes e funcionais
El estudio incorporó dos tipos de refuerzos. El primero fueron nanocristales de celulosa (CNC) procedentes de residuos de la industria papelera, que actúan como un armazón microscópico dentro del polímero, al aumentar su rigidez y reducir su permeabilidad al oxígeno y a la humedad.
O segundo tipo foron micropartículas doutros PHA, como o PHB (polihidroxibutirato), o PHBV (copolímero de hidroxibutirato e hidroxivalerato) e o PHBH (copolímero de hidroxibutirato e hidroxipropionato). Ao pertencer á mesma familia química, estas partículas intégranse con especial facilidade, o que mellora a súa resistencia sen alterar a biodegradabilidade.
Ademais, estas micropartículas permiten encapsular compostos bioactivos naturais —como a curcumina, procedente da cúrcuma, e a quercetina, un flavonoide presente en alimentos como a mazá ou a cebola— que se liberan de maneira controlada e axudan a prolongar a vida útil dos produtos. Esta funcionalidade foi explorada no proxecto europeo Waste2BioComp, que busca transformar residuos orgánicos en compósitos bioactivos destinados á industria alimentaria, téxtil e do calzado.
Bioplásticos con propiedades melloradas e escalables a nivel industrial
Os bioplásticos de PHA procesáronse mediante técnicas de extrusión e moldeamento por inxección en equipamento de laboratorio, que permiten fundir e moldear os polímeros de forma controlada co obxectivo avaliar o seu comportamento antes da súa produción a grande escala. Isto garante que as melloras observadas no laboratorio poidan transferirse con facilidade ao sector industrial.
Por outra banda, as propiedades dos materiais desenvolvidos avaliáronse mediante ensaios térmicos, mecánicos e de barreira. Os resultados mostran unha maior estabilidade térmica, un incremento da rixidez e da resistencia e unha diminución notable da permeabilidade ao osíxeno e á humidade, parámetros esenciais para os envases alimentarios. Estes avances demostran que os PHA mellorados poden competir cos plásticos convencionais en aplicacións industriais e ofrecer envases máis sostibles sen comprometer a súa eficacia.
Novas vías de investigación en envases activos
A investigación tamén abre a porta ao deseño de envases activos con liberación controlada de antioxidantes ou compostos antimicrobianos. Ademais, explorouse a chamada fase beta metaestable dos PHA: unha disposición especial das cadeas do polímero que se xera baixo condicións concretas de procesamento. Esta estrutura interna pode facer o material máis flexible e resistente, o que amplía o seu potencial para aplicacións avanzadas como envases intelixentes, dispositivos electrónicos lixeiros ou mesmo produtos médicos.
Defensa da investigación ante un tribunal internacional
A tese, que leva por título: «Development of New Biodegradable and Sustainable Materials Based on Polyhydroxyalkanoates for Application in the Packaging Industry», foi defendida o 27 de novembro de 2025 no Edificio de Batallóns do Campus Industrial de Ferrol. O traballo estivo dirixido por María Belén Montero, investigadora do Grupo de Polímeros da UDC, e por Birgit Bittmann-Hennes, investigadora do Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (Alemaña).
O tribunal internacional compuxérono o director de investigación e desenvolvemento da empresa italiana PropaGroup S.p.A. (Italia) Salvatore Davide Crapanzano, que exerceu de presidente; a investigadora do Centro de Investigación de Polímeros Avanzados (CIPA, Chile) Natalia Andrea Pettinelli que actuou como vogal; e o profesor do Departamento de Física e Ciencias da Terra da UDC Joaquín Cayetano López, quen foi o secretario. Os membros destacaron a relevancia científica e industrial do estudo e propuxeron para a tese a máxima cualificación: sobresaliente cum laude (en espera de aprobación oficial).
CITENI, referente gallego en ciencia de materiales
A tese de doutoramento de Anja Schmidt, xunto con outros proxectos do Laboratorio de Polímeros nesta liña de investigación, amosa o compromiso do CITENI co desenvolvemento de materiais funcionais e plásticos sostibles. Estas iniciativas consolidan o centro como referente galego no campo da ciencia de materiais e a innovación aplicada á economía circular.
