Restos de langostinos y tencas para fabricar envases

El investigador recoge en su investigación los datos sobre las características y procesos de extracción de moléculas bioactivas de residuos vegetales. Al mismo tiempo, detalla el proceso para optimizar la extracción del quitosano, un biopolímero natural, y lograr un mejor rendimiento. Por otra parte, se especifica cuáles son las formulaciones para que este material, en combinación con otros sistemas, tenga una mayor funcionalidad al transformarse en envases de alimentos y genere otras técnicas de conservación.

El objetivo no es otro que reducir residuos, reutilizar recursos y reciclar materiales que, de lo contrario, acabarían en una bolsa de basura. Y si son ya muchos los que en la cocina aprovechan las cabezas de las gambas para un buen fumet, en este caso, las cáscaras de marisco terminan sirviendo para el envasado y conservación de productos frescos. «Es más natural de lo que utilizamos actualmente. Por decirlo de alguna forma, el biopolímero que nosotros generamos es directamente comestible», explica Rocha sobre un estudio en el que este crustáceo es en realidad uno de los muchos elementos vinculados a las varias líneas de investigación.

La primera línea de la tesis versa sobre la obtención de aditivos naturales alimentarios a partir de residuos vegetales de hojas de olivo y de té verde, con propiedades antioxidantes, antimicrobianas y anticancerígenas.

La segunda línea es la relacionada con las cáscaras de langostinos combinadas con la gelatina y quitosano que se obtiene de espinas y pieles de tenca, pez de agua dulce muy popular en Extremadura.

El tercer eje de la investigación, que está directamente vinculado con los otros dos, consiste en el análisis de las propiedades bioactivas de aceites esenciales de plantas aromáticas como eucalipto, laurel, mastranzo y romero, en combinación con las dos líneas anteriores.

El punto de partida de la tesis fue la detección de los residuos principales que se acumulan en la región y, posteriormente, analizar las fórmulas para poder revalorizarlos. «Había que ver primero los problemas que hay en Extremadura en cuanto a la acumulación de residuos y empezar a partir a tirar del hilo», cuenta este joven investigador, natural de Burguillos del Cerro, que ha podido desarrollar su tesis doctoral mediante un contrato predoctoral en el área de Biotecnología y Sostenibilidad de Cicytex durante cuatro años.

Anteriormente, había cursado sus estudios en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Extremadura, en Badajoz. «Siempre he tenido inquietudes a la hora de averiguar cosas y la investigación me ha gustad mucho; además, la biología siempre me ha llenado», recuerda ya con su tesis terminada años después de poner Biología por delante de otras opciones como Informática o Ciencias del Deporte.

Lo que siempre tuvo claro es que se quería quedar en Extremadura, tierra en la que el emperador Carlos V quedó gastronómicamente prendado de esa tenca que hoy es clave en la investigación de Javier Rocha Pimienta.

«La obtención de quitosano y gelatina de pescado con esos residuos se realiza mediante una serie de extracciones químicas que se hacen con tecnologías verdes para mantener esa parte de la tesis alineada con el medioambiente», relata sobre ese proceso con el que se obtiene la molécula que sirve para fabricar estos innovadores envases. Se trata, en concreto, de la quitina, que forma parte del exoesqueleto de crustáceos e insectos, también de algunas algas y hongos.

Lo cuenta mientras se mueve, también él como pez en el agua, por las instalaciones de la Incubadora de Alta Tecnología en Bioeconomía y Economía Circular, con sede en Mérida. Allí, dispone de las últimas innovaciones tecnológicas para pasar la tesis doctoral del papel a una teórica realidad.

No obstante, esta segunda línea de su tesis aún tiene camino que recorrer para aplicarla a la industria. «No es lo mismo a nivel de laboratorio que a nivel industrial, habría que optimizar esas condiciones para poder trabajar en la industria», reconoce sobre este proceso que, pese a ello, ve viable. «Se están haciendo estudios ya por el tema de la acumulación de plásticos, también para su sustitución, por lo que será una realidad en unos años», concluye sobre esta parte de su investigación.

Más avanzada está la otra parte de su trabajo, la relativa a obtención de compuestos activos a partir de residuos vegetales. «Es ya una realidad desde hace años, se utilizan desde diferentes industrias y no habría que aplicar ninguna innovación técnica», argumenta Rocha.

En este caso, se partía de extractos acuosos ricos en moléculas bioactivas procedentes de hojas de olivo y de té verde, así como de los aceites esenciales de plantas aromáticas y medicinales (eucalipto, laurel, mastranzo y romero).

Para el investigador, se trata de residuos principales que se acumulan en la región. «La hoja de olivo por la industria de aceituna, y el té verde por ser una industria emergente», dice sobre esta elección. Aunque también se tuvo en cuenta el conocimiento previo de que contienen una serie de compuestos beneficiosos, «ya hay estudios que lo demuestran».

En cuanto a las plantas aromáticas, se aprovechan aquellas que en ocasiones son desechadas por la industria cosmética, «porque necesitan unos estándares muy elevados, por lo que las que no cumplen con esos requisitos mínimos se suelen desechar».

Según explica este biólogo, el procedimiento consiste en hacer una especie de infusionado con el material vegetal. «Se mete en agua a una determinada temperatura durante un tiempo y de ahí se extraen las moléculas». De esta manera, se obtienen sustancias activas con bioactividad antioxidante, antimicrobiana e incluso anticancerígena de aplicación en diferentes sectores.

Para evaluar la funcionalidad de los extractos y sus compuestos como aditivos alimentarios, se realizaron ensayos in vivo en un modelo alimentario tipo mayonesa. Se evaluó su impacto en parámetros como el color, PH, proceso de oxidación y vida útil del alimento. Su aplicación disminuyó la oxidación y la carga microbiana.

Ambas líneas de investigación confluyen durante la investigación. De hecho, para potenciar la actividad de los biopolímeros, en su formulación se incluyeron aceites esenciales y extractos acuosos de residuos vegetales. Tal y como se explica en la tesis, aquellos con mejores características presentaban una formulación de quitosano, aceite esencial de romero y extracto acuoso de hojas de olivo, por su capacidad antibacteriana y antioxidante, «aumentando la vida útil del alimento en comparación con un envasado tradicional».

Finalmente, Javier Rocha Pimienta concluye que los extractos acuosos ensayados con hojas de olivo y de té verde en modelos alimentarios grasos son una alternativa a los aditivos de síntesis química. Así, funcionan como conservantes que logran retrasar los procesos de oxidación, la proliferación de microorganismos y, por consiguiente, su deterioro. En otras palabras, las etiquetas de los alimentos que consumimos cambiarían algunos conservantes químicos por otros de origen natural.

Por otra parte, destaca que los biopolímeros son una solución de interés a los plásticos convencionales empleados en la industria alimentaria. En combinación con otras tecnologías de conservación de alimentos, como las altas presiones hidrostáticas, se demuestra que las estrategias que combinan varias técnicas de conservación «son la alternativa más viable para disminuir la carga microbiológica inicial y aumentar la vida útil de los alimentos».

Todo ello después de cambiar el cubo en el que acaban cáscaras de langostinos o restos de poda por la cubeta del laboratorio en el que Javier Rocha Pimienta da a estos residuos una segunda vida.