Desarrolla FES Cuautitlán recubrimiento comestible a base de dispersiones nanométricas
Con la finalidad de promover y fomentar la innovación tecnológica y la cultura de la propiedad industrial, así como proteger el trabajo de investigación y desarrollo que se realizan sus académicos, la UNAM, a través de la Coordinación de Innovación y Desarrollo (CID) y de la Dirección General de Vinculación, creó el Programa para el Fomento al Patentamiento y la Innovación (Profopi), en cuya cuarta edición, realizada el pasado abril, el proyecto desarrollado en el laboratorio 16 de la UIM de la FES Cuautitlán, “Recubrimientos comestibles a base de dispersiones nanométricas cargadas con ingredientes funcionales y su uso para incrementar la vida de alimentos”, obtuvo el primer lugar.Tecnología ganadora
Fue en abril de 2009 cuando la CID creó el Profopi, entonces existía un enorme acervo de conocimientos indebidamente explotados, muchos de los cuales han tomado más de 10 años para la obtención de resultados, aunque en más de una ocasión fueron retomados por la industria y al no existir la debida protección de las investigaciones. De este modo, eran utilizadas sin ningún beneficio para la Universidad, institución que aporta recursos, equipos, investigación, apoyo económico y todo el recurso humano.
La convocatoria también incluye a la industria, encargada de evaluar los procesos de patente que naturalmente representan un beneficio económico y social en cuanto a su innovación y potencial de aplicación. Así, por cumplir con prácticamente todos los aspectos mencionados, la investigación de la Facultad recibió el primer lugar en esa cuarta edición. Coca-Cola, Móndele, Pepsico fueron algunas empresas interesadas en el proyecto ganador.
Los inicios
La doctora María de la Luz Zambrano Zaragoza, responsable del Laboratorio de Transformación y Tecnologías Emergentes en Alimentos e Investigación, en particular lo relacionado a las tecnologías emergentes aplicadas a alimentos, indicó que desde 2007 se iniciaron los procesos de experimentación que tomaban como fundamento el trabajo sobre adaptación de talla nanométrica en conservación de alimentos, realizados en conjunto con el grupo de investigación de Farmacia del doctor David Quintanar Guerrero, académico de esta Facultad, y del doctor Edmundo Mateo Mercado Silva, catedrático de la Facultad de Química de la Universidad Autónoma de Querétaro.
Uno de los principales retos del proyecto fue apegarse a los lineamientos de la Food and Drug Administration (FDA) y la Comisión Federal para la Protección de Riesgos Sanitarios (Cofepris), dependencias que establecen qué activos e ingredientes pueden o no ser utilizados para el área de alimentos y que ponen especial atención en los niveles de seguridad y toxicidad. Dado lo anterior, en 2009 se realizaron los primeros ensayos de nanocápsulas con activos lipofílicos aplicados a superficies de frutos frescos cortados, esto con el objetivo de medir la funcionalidad en la conservación de la vida útil de esos alimentos.
En contexto, un compuesto lipofílico se refiere a los aceites esenciales de carácter lipídico no solubles en agua como la vitamina E, betacaroteno, vitamina B u Omega 3. La dificultad del proceso radica en que no interactúan fácilmente con la superficie del alimento, por lo que tienden a separarse. La función de las nanopartículas, por tanto, ayudan a integrarlos en un solo sistema, permitiendo que sean más afines a las membranas y paredes de los frutos y vegetales.
Estas nanocápsulas son preparadas por medio de un polímero pared (poliepsilon caprolactona), polímero biodegradable que se transforma en ácido láctico, por lo que no representa ningún efecto nocivo para la salud. Adicionalmente, permite que la pared o reservorio contenga poros micrométricos que dejan salir gradualmente la sustancia lipofílica, permitiendo así el efecto conservador y logrando un periodo de almacenamiento refrigerado mucho más prolongado.
El contenido lipofídico de las cápsulas es el que ejerce el efecto conservador en la superficie (pared en caso de fruto; membrana en productos de origen animal), inhibiendo las reacciones que lo hacen perder su calidad nutrimental.
Frutos frescos cortados: experimentación
La fruta fresca, cortada, desinfectada y lista para el consumo es uno de los productos más buscados por las sociedades actuales que piden un alimento sano, natural y listo para consumir. Estas características las posee la fruta; sin embargo, tienen prácticamente una vida nula en anaquel, por lo que no es posible que la industria de alimentos las comercialice. Tanto la necesidad del consumidor como de la industria son el motivo del proyecto.
El primer objeto de experimentación fue la manzana, fruto muy popular entre los consumidores, resistente bajo muchas circunstancias, pero que se oxida rápidamente dándole un aspecto poco apetecible y convirtiéndolo en no consumible. A partir del recubrimiento comestible a base de dispersiones nanométricas cargadas con ingredientes funcionales se logró detener el proceso de oxidación y deshidratación hasta por 21 días a 4° C.
Sin embargo, no todos los frutos poseen la misma respuesta de resistencia debido a sus características, ejemplo de ello los frutos de mayor contenido de agua como el melón. En este rubro, el primer reto con un tejido que posee más cantidad de agua es que éste drena casi inmediatamente su contenido, lo que ocasiona la deshidratación. Para contrarrestarlo, se tuvieron que adecuar las cinéticas de liberación de las sustancias lipofílicas en función del tiempo, para evitar lo más posible la deshidratación y la oxidación. A raíz de ello se pudo experimentar con otros frutos de características similares, como la sandía, el kiwi y la guayaba.
Preocupados por la obesidad, un problema de salud pública, se inició una nueva etapa en la experimentación, que consiste en la incursión de recubrimientos comestibles a base de dispersiones nanométricas cargadas con ingredientes como inulina. Esto ayudará en la activación del páncreas para reducir azúcares en el torrente sanguíneo y otras propiedades funcionales como agentes antimicrobianos mediante agentes oleicos de romero, lima y limón.
Al hacer uso de tallas nanométricas no se interfiere con el sabor natural del producto, además, tienen una dimensión de entre 250 y 500 nm. Debido a estas dimensiones, se tiene seguridad de la no toxicidad o la no penetración en el torrente sanguíneo, evitando de este modo que ingresen a otros sistemas.
El porvenir de la investigación
La patente otorgada al grupo de investigadores de la FES Cuautitlán está enfocada en frutos y vegetales, aunque se está por implementar la misma tecnología en tejidos animales. El objeto de estudio en esta nueva etapa es la Trucha Arcoíris, seleccionada por ser de producción regional y por tener potencial de ser un producto exportable a través de las granjas de truchas ubicadas, principalmente, en el Estado de México (Toluca, Huixquilucan). Gracias a los betacarotenos nanoencapsulados se busca la conservación del filete de pescado.
La doctora Zambrano comentó que más de 30 alumnos de licenciatura, maestría y doctorado intervinieron en este proceso de investigación, el cual, sin su participación, no hubiera sido posible. Finalmente aseguró que la parte más complicada del proyecto fue convencer de que la implementación tecnológica era realmente efectiva dado su objetivo de protección y conservación de alimentos.
Rodrigo Pérez Maldonado