De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés), en un reporte de 2016, en América Latina se pierden o desaprovechan hasta 127 millones de toneladas de alimentos al año.
Esta pérdida de alimentos ocurre dentro de los eslabones de la cadena alimentaria. Un 28 por ciento de estas mermas sucede a nivel de producción; otro 28 por ciento del desperdicio es causado por el consumidor; 22 por ciento se presenta durante el manejo y almacenamiento; 17 por ciento de las pérdidas está en el mercado y su distribución; y el resto ocurre durante el procesamiento.
En este contexto, la Estrategia Regional de Prevención y Reducción de Pérdidas y Desperdicios de Alimentos (PDA) de la FAO considera de gran importancia el desarrollo de tecnologías poscosecha para reducir estos índices.
Ante este panorama, científicos del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) desarrollan recubrimientos para la protección de frutas y verduras en poscosecha. Este desarrollo, trabajado por cerca de una década, tiene como finalidad contribuir a la reducción del desperdicio de alimentos de interés para México, generando a su vez el aprovechamiento integral de productos para el consumidor a través del aumento del tiempo de vida y el fortalecimiento de la economía del sector agrícola nacional.
Látex de polímero sintético para conservación de productos hortofrutícolas
El uso de recubrimientos en poscosecha, como ceras naturales, es una tecnología que se ha aplicado desde hace siglos para conservar diversos frutos (minimizando la pérdida de humedad) y proporcionar brillo a la superficie. A partir de la aparición del quitosano, se detonó el uso de esta protección especial para los alimentos; sin embargo, su optimización continúa de acuerdo con las necesidades sociales, agrícolas y de los consumidores.
“El uso de recubrimientos en productos hortofrutícolas se debe a las grandes pérdidas que se tienen en etapas poscosecha. En países como el nuestro, estas alcanzan valores superiores a 50 por ciento, lo que trae como consecuencia no solo la pérdida de alimentos sino que, además, deriva en grandes pérdidas económicas. Durante los próximos años, con el incremento de la población también aumentará la demanda de alimentos, por lo que es importante contar con tecnologías que nos permitan conservar por más tiempo los productos a nivel poscosecha”, puntualizó la doctora Lluvia de Abril Alexandra Soriano Melgar, catedrática Conacyt, adscrita al Departamento de Plásticos en la Agricultura del CIQA.
Doctora Lluvia de Abril Alexandra Soriano Melgar y Doctor René Darío Peralta Rodríguez.Los productos poscosecha, una vez que son separados de la planta “madre” buscan sobrevivir con las reservas que tienen. Durante esta etapa, el fruto pierde agua debido a su proceso de respiración. Esto trae como consecuencia la pérdida de peso y desencadena más rápido la senescencia (cambios debido al transcurso del tiempo) del producto y, por tanto, menor vida útil.
Los recubrimientos generados en el CIQA están elaborados a partir de alcohol polivinílico y una suspensión de poliacetato de vinilo, un polímero utilizado en la formulación de la goma de mascar y en algunos alimentos de forma limitada y regulada. Con estos elementos se forma una cubierta polimérica biocompatible, inocua para los humanos, que permite proteger diversos productos hortofrutícolas después de la cosecha.
“Lo que se busca, cada vez más, es utilizar recubrimientos que sean lo más naturales posibles y que, además, puedan ser consumidos. Los componentes del recubrimiento que se emplean en el CIQA tienen esa particularidad ya que son biocompatibles”, explicó Soriano Melgar.
Con la aplicación de los recubrimientos, los especialistas del CIQA disminuyen la respiración y la pérdida del agua, para lograr que el producto en poscosecha se mantenga durante más tiempo.
“Por lo general, los productos recubiertos con el látex (poliacetato de vinilo y alcohol polivinílico) pierden menos peso que los que no están recubiertos en condiciones controladas de laboratorio, es decir, en condiciones ambientales contra condiciones de almacenamiento recomendadas para cada producto Cada producto tiene su temperatura óptima de almacenamiento en poscosecha”, indicó el doctor René Darío Peralta Rodríguez, investigador titular C del Departamento de Procesos de Polimerización en el CIQA.
El científico agregó que, hasta la fecha, han aplicado estos recubrimientos en diversos productos agrícolas como tomate saladette, tomate bola, tomate cherry, pimiento, pepino, naranja, lima ácida (limón) y papaya, en todos los casos se han reportado resultados positivos.
“En todos los casos hemos observado buenos resultados en lo que respecta a la conservación del producto, desde el punto de vista de degradación microbiológica o ataque microbiológico y también desde el aspecto de pérdida de peso”, especificó Peralta Rodríguez.
Protección alimentaria
Durante cerca de 10 años, estos recubrimientos han ido evolucionando, iniciaron con un látex únicamente de poliacetato de vinilo que no tuvo buenos resultados, posteriormente se le incorporó alcohol polivinílico. Actualmente, los especialistas trabajan esta mezcla adicionando otros compuestos para aumentar la efectividad del recubrimiento.
“Adicionalmente al látex, lo que hicimos junto con el doctor René Peralta, fue adicionar otros compuestos como el quitosano y aceites esenciales para mejorar propiedades del recubrimiento, buscando disminuir el crecimiento de microorganismos tanto en el látex como en el producto”, señaló la doctora Soriano Melgar.
La investigadora aclaró que, a pesar de las diferencias entre las diversas frutas y verduras con las que han trabajado, se han obtenido resultados promedio satisfactorios.
“Estos recubrimientos fueron probados tanto a temperatura ambiente como en refrigeración. La refrigeración es una tecnología que por sí sola aumenta la vida poscosecha de los productos, aplicando el recubrimiento se consigue aumentar hasta seis días más la vida poscosecha en frutos de lima ácida (limón) con respecto a los frutos sin recubrimiento”.
Soriano Melgar añadió que la idea con estos tratamientos poscosecha es utilizar temperaturas bajas con los recubrimientos y extender la vida de los productos, ya que a temperatura ambiente, algunos de ellos, tendrían un ciclo de vida mucho menor. En cambio, en refrigeración, algunos pueden extender su vida de anaquel por arriba de tres semanas, como en el caso del limón.
Peralta Rodríguez comentó que el futuro del proyecto a corto plazo será estudiar combinaciones de este látex con otros ingredientes, para optimizar el recubrimiento antes de una transferencia tecnológica.
“El látex, tal y como está, como se ha estado aplicando y sin agregar otros componentes, creo que está en posibilidades de ser transferido en un tiempo relativamente corto. Lo que hemos observado y lo que quisiéramos hacer es incorporar otros componentes, estas nuevas adiciones lo que harán es mejorar el desempeño del recubrimiento en cuanto a protección contra los microorganismos”.
Además de los elementos mencionados, como quitosano y aceites esenciales, los científicos del CIQA se encuentran probando el látex con nanopartículas metálicas, para mejorar la capacidad de defensa de los recubrimientos contra microorganismos.
“Estamos probando el látex, adicionando en la reacción algunas nanopartículas metálicas y óxidos metálicos como el de zinc y cobre, los cuales se ha comprobado que poseen efectos biocidas, lo cual aportaría propiedades adicionales al recubrimiento”, precisó la investigadora.
Además, y para tal propiedad, se prefieren nanopartículas de óxido de zinc obtenidas por química verde, las cuales son sintetizadas por la doctora Esmeralda Mendoza Mendoza, catedrática Conacyt adscrita a la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), quien realizó una estancia posdoctoral en el CIQA y con quien se mantiene colaboración en este proyecto.
Peralta Rodríguez resaltó que el trabajo multidisciplinario de investigadores y estudiantes de diferentes instituciones, junto con la experiencia en poscosecha de la doctora Soriano Melgar y la de la doctora Mendoza Mendoza en síntesis de nanopartículas inorgánicas, ha fortalecido el proyecto y agregado nuevas perspectivas de trabajo.
“Pensamos que podemos seguir trabajando en esto, incorporando la experiencia y conocimientos de las doctoras Soriano Melgar y Mendoza Mendoza que, los que estamos en el equipo, no disponíamos de ellos. Esto lo que hace es agregar una nueva visión al proyecto y, desde luego, considerar variables que antes no teníamos y seguir adelante con la investigación”, puntualizó Peralta Rodríguez.
La doctora Soriano Melgar coincidió en que continuarán la investigación en torno a las propiedades del látex e iniciarán un enfoque comercial de los recubrimientos para su transferencia al mercado.
“Esperamos que con las nanopartículas encontremos más ventajas en el recubrimiento, evitando el crecimiento de microorganismos durante el almacenamiento de los productos poscosecha. Por lo que seguimos trabajando en mejorar las propiedades y características del látex para facilitar la manipulación y el aporte de más brillo al producto poscosecha como ventaja comercial”.
Fuente: CONACYT
