Efecto de la incorporación de antimicrobianos en la biodegradación y compostaje de films activos para el envasado de alimentos

Abstract

[ES] El problema medioambiental generado por el consumo masivo de plásticos en el envasado de alimentos y la necesidad de envasado para garantizar su conservación, hace necesario el desarrollo de materiales biodegradables o compostables que permitan la reducción del impacto ambiental. Por otro lado, el desarrollo de materiales activos con propiedades antioxidantes y/o antimicrobianas representa un reto importante para la favorecer la conservación de alimentos y alargar su vida útil. El presente estudio analiza la situación actual en cuanto disponibilidad de polímeros biodegradables o compostables que pueden ser utilizados en el desarrollo de materiales de envase alimentario. Se discuten diferentes estudios realizados sobre desarrollo de materiales biodegradables activos para la conservación de alimentos por su efecto antimicrobiano: biopolímeros y compuestos antimicrobianos utilizados, y efectos observados sobre diferentes bacterias patógenas o causantes de deterioro. Así mismo, se recopila información relevante sobre los estudios de biodegradación realizados en diferentes biopolímeros en diferentes medios (compost, suelo, medios acuáticos) y el efecto de algunos antimicrobianos sobre este comportamiento. En la mayoría de los estudios realizados no se observa un gran efecto de los antimicrobianos incorporados en la degradación del polímero, pero algunos antimicrobianos retrasan el proceso. Los cambios en la biodegradación debidos al antimicrobiano se atribuyen a su influencia sobre la población de microorganismos responsables del proceso. Son necesarios estudios particulares en cada caso para conocer la influencia concreta de los compuestos antimicrobianos en el comportamiento de cada matriz polimérica en diferentes medios.

[EN] The environmental problem generated by the massive consumption of plastics, and the need for to improve food preservation, makes it necessary to develop biodegradable or compostable materials that reduce the environmental impact. On the other hand, the development of active materials with antioxidant and / or antimicrobial properties represents a major challenge for the enhancement of food preservation and extending its shelf life. This study analyses the current situation regarding the availability of biodegradable or compostable polymers that can be used in the development of food packaging materials. Different studies carried out on the development of biodegradable active materials for food preservation are described, in terms of their antimicrobial activity: biopolymers and antimicrobial compounds used and the observed effects on different pathogenic or spoilage bacteria. Likewise, relevant information on biodegradation studies carried out on different biopolymers in different environments (compost, soil, aquatic), and the effect of some antimicrobials on this behaviour, are reviewed. In most of the studies carried out, no relevant effect of the incorporated antimicrobials in the degradation of the polymer was observed, but some antimicrobials delay the process. The changes in biodegradation due to the antimicrobial are attributed to its influence on the population of microorganisms responsible for the process. Studies are necessary in each case to know the specific influence of antimicrobial compounds on the behaviour of each polymer matrix in different environment.

[CA] El problema mediambiental generat pel consum massiu de plàstics en l'envasament d'aliments, i la necessitat d'envasament per a garantir la seua conservació, fa necessari el desenvolupament de materials biodegradables o compostables que permeten la reducció de l'impacte ambiental. D'altra banda, el desenvolupament de materials actius amb propietats antioxidants i/o antimicrobianes representa un repte important per afavorir la conservació d'aliments i allargar la seua vida útil. El present estudi analitza la situació actual com a disponibilitat de polímers biodegradables o compostables que poden ser utilitzats en el desenvolupament de materials d'envasat alimentari. Es discuteixen diferents estudis realitzats sobre desenvolupament de materials biodegradables actius per a la conservació d'aliments, pel seu efecte antimicrobià: biopolímers i compostos antimicrobians utilitzats, i efectes observats sobre diferents bacteris patògens o causants de deterioració. Així mateix, es recopila informació rellevant sobre els estudis de biodegradació realitzats en diferents biopolímers en diferents mitjans (compost, sòl, medis aquàtics) i l'efecte d'alguns antimicrobians sobre aquest comportament. En la majoria dels estudis realitzats no s'observa un gran efecte dels antimicrobians incorporats en la degradació del polímer, però alguns antimicrobians retarden el procés. Els canvis en la biodegradació deguts a l'antimicrobià s'atribueixen a la seua influència sobre la població de microorganismes responsables del procés. Són necessaris estudis particulars en cada cas per a conéixer la influència concreta dels compostos antimicrobians en el comportament de cada matriu polimèrica en diferents mitjans.