A partir de la harina de dicho tubérculo –también conocido como ñame agua–, cultivado en el Caribe pero poco conocido en la gastronomía nacional, se obtuvo un tipo de plástico repelente al agua que se degrada de manera natural, y que en un futuro se podría utilizar como “empaque inteligente”, es decir que, por ejemplo, mediante cambios de color, indicaría el estado de alimentos como frutas o carnes.
A simple vista el ñame morado parece una yuca teñida de púrpura. Se trata de un tubérculo popular cuya producción se da sobre todo en la zona de los Montes de María, tiene una piel más delgada que el ñame blanco y es más pequeño. Además, posee un excelente sabor, ayuda a curar enfermedades de la piel y el corazón, tiene antioxidantes y promueve la salud capilar, entre otros beneficios.
“Entre 2013 y 2018 el ñame alcanzó en Colombia una producción de 363.063 toneladas. Sin embargo, es poco consumido y muy desconocido en el país”, señala Gregorio Simón Díaz Martínez, magíster en Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.
Con el fin de potenciar su cadena productiva y presentar soluciones al consumo de plásticos de un solo uso en el país, el investigador Díaz indagó sobre la posibilidad de usar el ñame en el desarrollo de un bioplástico –o sea derivado de productos vegetales– que se degrade en menos tiempo que el plástico convencional, reforzado con nanotecnología.
El primer paso de su trabajo consistió en caracterizar el alimento, sobre todo para entender por qué es de color morado y aprovechar esa información en el desarrollo del producto final.
“Esta parte la trabajé con el profesor Juan Felipe Osorio en el Colegio Mayor de Antioquia, en donde encontramos que el color obedece a la presencia de antocianinas, que son unos pigmentos solubles. Teniendo esto claro decidimos extraer ese pigmento con un equipo de ultrasonido y etanol, con el fin de analizar para qué nos podría servir”.
Así, el investigador evidenció que si las antocianinas están expuestas a un pH neutro suelen dar un color morado, pero si están expuestas a uno más ácido dan tonos naranja o rojo.
“Aunque eso no lo pudimos comprobar totalmente, al final de la investigación determinamos que sí podríamos hablar a futuro de un ‘empaque inteligente’, es decir que le brinde información al consumidor. Por ejemplo, si una fruta envuelta en el bioplástico de ñame morado cambia su pH porque se avinagra, el consumidor podrá saberlo solo por el cambio de color del empaque”, explica.
La segunda parte del trabajo consistió en desarrollar el bioplástico en forma de película flexible. “Sabíamos que el ñame morado contiene almidón, un biopolímero muy utilizado en la fabricación de empaques biodegradables. Sin embargo, decidimos hacer el bioplástico a partir de la harina de ñame morado, ya que nunca se había hecho así, y además su obtención es más económica y sencilla”.
“Para obtener la harina basta con cortar el ñame, secarlo y molerlo. Ahora, para obtener la película es necesario agregar agua destilada y glicerol, que es el que le da la textura. Luego pasamos esa mezcla por un proceso de calentamiento a unos 95 ºC para evaporar los líquidos, y finalmente quedar con una sustancia espesa que se pasa a los moldes”, relata.
Los resultados fueron muy favorables porque el producto mantuvo el color morado, es decir que la presencia de las antocianinas quedó intacta. “Tuvimos la oportunidad de aplicar nanotecnología al proceso gracias a una pasantía en la Universidad de Carolina del Norte (Estados Unidos), en donde utilizamos un equipo de alta presión, a partir del cual obtuvimos nanopartículas –o sea imperceptibles al ojo humano– de la misma harina de ñame morado”.
Con estas nanopartículas se desarrolló una nueva película, y los investigadores encontraron que así aumentaban las propiedades mecánicas y de barrera del bioplástico, es decir que quedó más fuerte y resistente, de manera que repelía mejor el agua y soportaba el calor.
“La máquina que utilizamos nunca había sido empleada para esto, por eso también establecimos una metodología para quienes deseen usarla para obtener nanopartículas de harina. Así mismo quedó la tarea, para futuras investigaciones, de evaluar cómo se comportaría este bioplástico en contacto con alimentos como frutas y carnes, de manera que se constate su funcionamiento como empaque inteligente”, concluye.
