Un equipo de la Universidad de Kyushu desarrolló un envase experimental a partir de cáscara de calabaza que, en pruebas de laboratorio, superó al plástico en tres funciones clave para conservar alimentos: bloquear radiación ultravioleta, frenar el crecimiento microbiano y proteger la actividad antioxidante, una línea de trabajo que busca reducir al mismo tiempo el desperdicio de comida y de materiales de embalaje, informó el portal científico Science Alert.
El avance, publicado en la revista Food Research International, cobra relevancia en un contexto en el que entre el 40% y 50% de las frutas y verduras cosechadas nunca llegan a los consumidores por falta de conservación adecuada.
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El material que busca reducir ese índice tiene como base los puntos cuánticos de carbono —partículas negras de tamaño muy pequeño— obtenidos a partir de cáscara de calabaza, que representa entre el 10% y el 12% de la masa total del vegetal y suele desecharse aunque es comestible.
Fumihiko Tanaka, científico de alimentos de la universidad y autor del estudio, explicó que su laboratorio lleva años centrado en extender la vida útil de los productos agrícolas y en reducir la dependencia de plásticos derivados del petróleo.
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Tres indicadores en los que el material de calabaza ganó
Para preparar la cáscara, los investigadores la calentaron a alta presión y luego la liofilizaron —un proceso de secado por congelación al vacío—hasta convertirla en puntos cuánticos de carbono. Después combinaron esas partículas con fibras vegetales y gelatina para crear el nuevo material de envasado.
La comparación se hizo frente a envases plásticos convencionales y también frente a la ausencia total de embalaje. El alimento elegido para el ensayo fueron tomates cherry.
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Tras 20 días de análisis, el material derivado de la cáscara mostró mejores resultados que no usar envase alguno y también superó al plástico estándar en tres indicadores: exclusión de luz ultravioleta, control del crecimiento bacteriano y conservación de la actividad antioxidante, es decir, la capacidad del alimento para neutralizar compuestos que aceleran su deterioro. El plástico convencional, de todos modos, aún fue más eficaz para limitar la pérdida de humedad.
El artículo también señaló que el material se mantiene dentro de los umbrales de toxicidad considerados aceptables. M.A. Reshaka Kavindi, científico de alimentos del mismo centro y autor del estudio, indicó que “las pruebas de viabilidad celular confirmaron que el material no es tóxico por debajo de 2 mg/mL, y el recubrimiento en sí usa solo una fracción de esa cantidad, con un espesor aproximado de 0,01 milímetros“.
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Kavindi añadió que los consumidores pueden reducir aún más la exposición “simplemente lavando o pelando” el alimento. Ese punto responde a una de las objeciones habituales sobre los materiales en contacto directo con productos frescos: su seguridad de uso.
El material también puede rociarse sobre zonas específicas
Además de utilizarse como película de empaque, el nanomaterial puede rociarse sobre superficies concretas de frutas y hortalizas. Esa posibilidad, de acuerdo con la publicación, permitiría proteger zonas específicas del alimento y recortar todavía más el desperdicio.
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Tanaka destacó otra diferencia con tecnologías ya existentes. “Los envases antimicrobianos convencionales suelen depender de nanopartículas metálicas como óxido de zinc o plata, que tienen una huella ambiental mayor que los puntos cuánticos de carbono“, afirmó.
La investigadora añadió que los del nuevo material “se derivan de materia orgánica y muestran buena biocompatibilidad en concentraciones eficaces”, una condición que consideró crítica para cualquier material destinado al contacto con alimentos.
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El desarrollo todavía no está listo para llegar a las tiendas. El portal precisa que solo se probó con un tipo de alimento, bajo condiciones limitadas y durante 20 días, por lo que el siguiente paso será ampliar la escala del sistema y sumar más agentes naturales a la película para reforzar la protección frente a amenazas como los mohos.
El equipo también detectó una propiedad adicional de los puntos cuánticos de carbono: brillan bajo luz ultravioleta y su color cambia según el tamaño de las partículas. Tanaka dijo que le gustaría que el material aportara “algo de diversión” al envasado de alimentos y planteó la posibilidad de usar esa fluorescencia para representar textos o ilustraciones.
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