Biopelícula comestible a base de extracto de cáscara de granada aumenta la vida útil de las fresas

Una biopelícula comestible, obtenida a partir de residuos agrícolas y de la industria pesquera, y desarrollada por investigadores del Instituto de Química de São Carlos de la Universidad de São Paulo (IQSC-USP), en Brasil, permite aumentar la vida útil de la fresa (Fragaria x ananassa Duch.).

En pruebas de laboratorio, los investigadores comprobaron que, a lo largo de 12 días de almacenamiento en refrigeración, las frutas recubiertas con la película presentaron un 11% menos de reducción de peso y tardaron entre 6 y 8 días en comenzar a ser contaminadas por hongos, en comparación con las frutas no recubiertas, que empezaron a contaminarse a los cuatro días.

Los resultados del estudio, realizado con el apoyo de la FAPESP y en colaboración con investigadores de EMBRAPA Instrumentación y de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), fueron descritos en un artículo publicado en la revista Food Chemistry.

“Mediante la aplicación del recubrimiento fue posible duplicar la vida útil de las fresas mantenidas en refrigeración y retrasar la deshidratación de los frutos, conservando al mismo tiempo el sabor, la textura y los compuestos volátiles que confieren el aroma característico de la fruta”, dijo a la Agência FAPESP Mirella Romanelli Vicente Bertolo, primera autora del estudio y becaria de posdoctorado en EMBRAPA Instrumentación –una de las unidades descentralizadas de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (EMBRAPA por sus siglas en portugués).

El trabajo se inició durante el doctorado de Bertolo en el IQSC-USP, bajo la orientación del profesor Stanislau Bogusz Junior.

Durante la investigación, lograron desarrollar una técnica que permite, mediante el uso de solventes eutécticos naturales profundos (NADES, por sus siglas en inglés), extraer de la cáscara de granada (Punica granatum L.) un 84,2% más de antioxidantes –sustancias con propiedades conservantes.

“Más del 40% de la granada, dependiendo de la variedad, está compuesta por cáscara, que es desperdiciada. Nuestra idea fue aprovechar ese residuo para obtener extractos ricos en compuestos fenólicos, con actividades antioxidante y antimicrobiana”, explica Bogusz.

Con el éxito del desarrollo del método de extracción, los investigadores decidieron poner a prueba la hipótesis de incorporar los antioxidantes de la granada a recubrimientos a base de gelatina y quitosano –un polímero (polisacárido natural) presente en los esqueletos de crustáceos, como el camarón–, con el fin de desarrollar una película protectora para frutas.

“Optamos por utilizar quitosano extraído de gládios [conchas internas] de calamar, a través de un proceso de desacetilación de la quitina presente en ese molusco, porque ella no presenta el problema de alergenicidad como el obtenido del camarón. Y combinamos ese material con otro polímero, en este caso, la gelatina, con el objetivo de mejorar sus propiedades mecánicas”, explica Bogusz.

Una fruta altamente perecedera

La fresa fue elegida como sistema modelo para evaluar la eficacia de la biopelícula, ya que es uno de los productos con mayor índice de pérdida en los mercados brasileños debido a su alta perecibilidad y corta vida útil, de menos de siete días bajo refrigeración.

“La fresa es una fruta que tiene una actividad respiratoria muy alta y un pH [acidez] muy bajo. Por eso, es muy susceptible al ataque de microorganismos. Además, es muy húmeda y los frutos son pequeños. Con base en esto, planteamos la hipótesis de que, si el material que desarrollamos funcionaba en la fresa, sería eficaz en cualquier otra fruta”, comenta Bogusz.

Para probar esta hipótesis, los investigadores recubrieron fresas con la película comestible mediante inmersión y evaluaron los efectos del material en el perfil fisicoquímico, microbiológico, volátil y en las características sensoriales de los frutos a lo largo de 12 días de almacenamiento refrigerado.

Los resultados indicaron que el material forma una película sobre la superficie de la fruta que actúa como una barrera frente al paso de microorganismos, a la pérdida de humedad y al intercambio de gases, modificando así la respiración de la fresa. De este modo, el recubrimiento retrasa el metabolismo del fruto en el período poscosecha y, en consecuencia, aumenta su vida útil, preservando el color, la firmeza y los compuestos bioactivos de la fruta.

“Comprobamos que la película permitió mantener la textura, retardar la contaminación por microorganismos y reducir la pérdida de masa de los frutos, que se observa cuando la fresa se marchita. Esto ocurre frecuentemente en frutos no recubiertos porque pierden agua fácilmente y se deshidratan”, afirma Bertolo.

Según la investigadora, la película también permitió reducir la gravedad de lesiones causadas por hongos y mejorar el perfil de compuestos volátiles de las frutas. “El material permitió preservar un 40% más de estos compuestos responsables del aroma característico de la fruta”, comenta Bertolo.

La biopelícula tampoco interfirió en las características sensoriales de la fruta, como el sabor, según lo constatado mediante pruebas de análisis sensorial realizadas con estudiantes de la carrera de Química del IQSC-USP.

“Los resultados de las pruebas mostraron que ellos no identificaron diferencias en el sabor, el aroma ni en las características visuales de la fresa recubierta con el material en comparación con las fresas sin película”, afirma Bertolo.

Los investigadores han solicitado el registro de patente de la formulación y, a continuación, planean licenciar la tecnología a empresas interesadas.

Los análisis económicos indicaron que el recubrimiento podría tener un costo estimado de aproximadamente R$ 0,15 por fruta.

“Este es un costo que los consumidores podrían estar dispuestos a pagar por una fruta con una mayor vida útil y mejor aprovechamiento”, estima Bertolo.

El artículo Improvement of the physical-chemical microbiological, volatiles and sensory quality of strawberries covered with chitosan/gelatin/pomegranate peel extract-based coatings puede ser leído en: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814625000056.

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