Desarrollan recubrimiento natural para mejorar la resistencia de envases de cartulina para alimentos

La cartulina utilizada para envasar alimentos necesita resistir la humedad y las grasas, una función que suele depender de recubrimientos que pueden dificultar su posterior reciclaje o compostaje. Para abordar este problema, investigadores de la Universidad de Santiago de Chile (USACH) desarrollan una alternativa de origen natural renovable que busca combinar protección del alimento y recuperación del material tras su uso.

El trabajo forma parte del proyecto Fondef ID24I10225, dirigido por el doctor Abel Guarda Moraga, director de Laben Chile, con la participación de CMPC Valdivia y la colaboración de la Universidad Tecnológica Metropolitana (UTEM). La propuesta apunta a sustituir recubrimientos derivados del petróleo y evaluar el desempeño de la nueva estructura, tanto durante su utilización como al término de su vida útil.

Aunque los envases de cartulina suelen asociarse con una menor carga ambiental, su composición completa es determinante. La estructura porosa de las fibras absorbe líquidos y grasas, lo que puede reducir su resistencia. Los recubrimientos permiten enfrentar esa limitación, pero algunas formulaciones también hacen más compleja la recuperación de las fibras o el compostaje del envase.

Formulaciones adaptadas a la producción chilena

Uno de los desafíos del proyecto es responder a las características de las cartulinas elaboradas en Chile, cuya mayor porosidad respecto de las producidas a nivel internacional dificulta la aplicación de tratamientos.

El equipo explora formulaciones que incorporan proteínas e hidrocoloides, además de un pretratamiento superficial para mejorar la aplicación del recubrimiento. Los prototipos han mostrado resultados prometedores en resistencia a grasas y humedad, aunque todavía corresponde profundizar las evaluaciones y ajustar las condiciones del proceso.

La investigación también considera la inocuidad alimentaria. Cuando se utilizan fibras recicladas, resulta especialmente relevante evaluar la posible transferencia de sustancias desde el envase hacia el alimento y la eficacia de las barreras destinadas a reducirla.

En ese ámbito, el recubrimiento desarrollado actúa como una barrera funcional que disminuye la migración de sustancias eventualmente peligrosas. Esta función busca responder a las exigencias internacionales para materiales en contacto con alimentos y complementar la evaluación ambiental de la propuesta.

Recuperar las fibras y medir el impacto

El desarrollo se enmarca en un escenario de cambios para la industria de los envases, asociado a la Ley 21.368, que regula la entrega de plásticos de un solo uso, y a la Ley 20.920 de Responsabilidad Extendida del Productor (Ley REP), que incluye los envases y embalajes entre sus productos prioritarios.

A este contexto se suma la relevancia de la industria alimentaria, segunda fuerza exportadora del país, con retornos por US$ 23.764 millones en 2024, según Chilealimentos.

El equipo ya realizó una primera evaluación del impacto ambiental de la propuesta. “Hicimos una primera evaluación del análisis del ciclo de vida y nos dio resultados positivos, porque permite reinyectar ese material, una vez utilizado, en un nuevo ciclo. No olvidemos que la obtención de celulosa virgen es un proceso, que a pesar de los esfuerzos realizados por las empresas, consume bastante de agua, pero al reciclar las fibras se disminuye aún más”, sostiene el Dr. Guarda.

El proyecto contempla evaluar la compostabilidad, la reciclabilidad y la huella de carbono de la nueva estructura, junto con una evaluación económica temprana. Estos análisis permitirán examinar sus posibilidades de aplicación más allá de los resultados obtenidos en el laboratorio.

Del laboratorio a la aplicación industrial

Para el director de Laben Chile, avanzar en estas soluciones requiere fortalecer la colaboración entre universidades, empresas y organismos públicos, junto con las capacidades necesarias para llevar los desarrollos a una escala mayor.

“Las políticas sobre residuos y envases requieren capacidades tecnológicas que permitan llevar sus objetivos a la práctica. Esto supone apoyar ensayos, escalamiento y evaluación ambiental, y ofrecer información comprensible sobre la gestión del envase después de su uso”, enfatiza el profesor Guarda.

El investigador también advierte que la evaluación ambiental debe considerar la capacidad del envase para conservar los alimentos y evitar pérdidas.

“También debemos incorporar la protección del alimento a la discusión ambiental. Si una alternativa reduce material, pero aumenta las pérdidas de comida, su balance puede resultar desfavorable. Evaluar el ciclo de vida ayuda a examinar estos efectos y a comparar soluciones según su aplicación, evitando declarar ganadores únicamente por su apariencia o procedencia”, agrega el director de Laben Chile.

El equipo está integrado, además, por el Dr. Julio Bruna; la encargada de servicios y asesorías de Laben Chile, Ximena Valenzuela; el profesor Bernardo Gárate, de la UTEM, y estudiantes memoristas, quienes conforman el área de “Materiales celulósicos y biobasados” de Laben Chile.

Las próximas etapas estarán centradas en profundizar las evaluaciones y ajustar el proceso para determinar si la propuesta puede ofrecer, junto con resistencia e inocuidad, una vía viable de recuperación después de su uso.