Envases inteligentes

El área de investigación a la que he dedicado los últimos años tiene que ver con la forma en la que difunden los gases y vapores a través de capas delgadas de plástico. Si lo explico un poco más, diría que estamos interesados en procesos en los que gases atmosféricos (como el nitrógeno, oxígeno, anhídrido carbónico o vapor de agua, además de otros que anden sueltos por ahí como consecuencia de la contaminación o que deliberadamente los pongamos) pueden atravesar filmes como los que se emplean para envasar alimentos o paredes como las de las botellas de agua, Coca-Cola, envases de cosméticos, etc.

La primera idea sencilla de entender es que, a diferencia de los que ocurre en envases de vidrio o de hojalata, gases como el oxígeno o similares pueden atravesar las paredes de una botellas de agua o el filme que envuelve una bandeja de embutidos expuesta en un supermercado. Eso, que mucha gente no conoce, tiene sus inconvenientes y hay que tenerlo en cuenta en las sofisticadas formas de envasado que hoy en día usamos con nuestros alimentos y otros bienes de consumo. Un buen ejemplo es la botella de Coca-Cola que podemos comprar en un supermercado. La famosa “chispa de la vida” no es sino anhídrido carbónico, dióxido de carbono o CO2, que es lo mismo, encerrado en la botella y que trata de salir al exterior cuando la abrimos.

Si nuestra botella de Coca-Cola está almacenada y bien tapada durante largos períodos de tiempo, puede ocurrir que, al abrir el tapón, de “chispa de la vida” nada de nada. El CO2 se ha ido escapando a través de las paredes a una velocidad que los que nos dedicamos a esto denominamos permeabilidad.

Otras cosas pueden escaparse hacia la atmósfera exterior de forma similar. Por ejemplo, el café envasado debe de mantener diferentes aromas que sólo deben expresarse en el momento en el que preparemos la infusión de café con agua caliente. Para ello, los fabricantes de los envases de café han desarrollado sofisticados sistemas en los que las paredes de esos envases constan de varios filmes de diferentes polímeros, superpuestos en forma de sandwich, cada uno de ellos destinados a evitar la fuga de algunos de los aromas esenciales del café.

Probablemente habrás notado que muchos de los envases de snacks como patatas fritas y otros preparados que hacen las delicias de nuestros adolescentes están ligeramente hinchados. No es que nada esté fermentando en su interior. Se trata, por el contrario, de que los fabricantes introducen atmósferas de gases cuidadosamente elegidos para que el alimento que contienen se deteriore de forma más lenta con el paso del tiempo. Muchos de ellos contienen atmósferas más ricas en nitrógeno (o más pobres en oxígeno) que el propio aire.

Otro buen truco es el aplicado en el envasado de carne. El consumidor gusta de carnes de apariencia roja, debidas a la oximioglobina, compuesto que la mioglobina forma en atmósferas ricas en oxígeno. Por el contrario, todos tenemos un cierto rechazo al color que la carne tiene tras estar mucho tiempo contra la superficie de un plato (un color oscuro, casi tirando a marrón), que surge en la carne en condiciones pobres en oxígeno, cuando se forma la metamioglobina. Pues bien, los exportadores de carne, envasan ésta en recipientes protegidos por filmes de plástico, en el interior de los cuales se coloca una atmósfera rica en oxígeno que genere una superficie rica en oximioglobina. Pero para que ese efecto sea permanente en las estanterías de los supermercados el filme debe de ser suficientemente impermeable al oxígeno, algo harto complicado pues el oxígeno es una molécula pequeña que se cuela con facilidad por el volumen libre que dejan entre sí las moléculas de polímero que constituyen el filme.

Hasta ahora hemos visto la importancia de que un gas no se escape de un recinto como una botella o un envase con atmósfera controlada. Pero el efecto contrario también puede (y debe) controlarse. Me refiero a la entrada de gases atmosféricos, fundamentalmente oxígeno o vapor de agua, en recipientes que contienen productos sensibles a esos gases, debido a reacciones de oxidción o hidrólisis a los que pueden dar lugar.

Uno de los ejemplos por excelencia es el envasado de cerveza. Quizás nunca hayas pensado en las razones por las que es habitual encontrar agua, zumos, bebidas carbónicas envasadas en plástico y, sin embargo, la cerveza siempre se maneje en envases metálicos o de vidrio. La razón no es otra que la extremada sensibilidad de la cerveza al oxígeno atmosférico. Todo el mundo ha experimentado el efecto que un tiempo de aireación extendido tiene en las propiedades organolépticas de la cerveza. Esta sufre un proceso de oxidación rápido que cambia la percepción habitual de un buen trago de nuestra cerveza favorita. Hay ya intentos en el mercado para hacer que las botellas de polietilen tereftalato (PET), el plástico más usado en botellería, tengan una resistencia superior al oxígeno. La nanotecnología ha venido a echar una mano, con la introducción de materiales híbridos PET-sílice en los que la sílice hace el papel de unas chinitas puestas en el camino del oxígeno a través del PET, dificultando así el proceso, rebajando la permeabilidad y permitiendo tiempos de envasado mayores.