Envases inteligentes y sostenibles: innovación en la conservación y gestión para productos frescos

Autores: Inmaculada Lorente, Jefa de Proyectos de Tecnologías de Impresión y Superficies Funcionales; Jesús Palenzuela, Jefe de Proyectos de Tecnologías de Impresión y Superficies Funcionales; y Teresa Calvo, Jefa de Proyectos de Procesos de transformación, soluciones de envase y materiales auxiliares en ITENE.

Tecnologías como sensores de tiempo-temperatura o indicadores de frescura permiten monitorizar en tiempo real el estado de los alimentos, detectar el estado de deterioro y optimizar la trazabilidad, lo que contribuye a una reducción significativa del desperdicio alimentario y a una mejor gestión de la cadena de suministro. Estos avances también mejoran la calidad y seguridad de los alimentos, ya que permiten una conservación más eficiente y una detección temprana de posibles riesgos, alineándose con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU.

Por otro lado, la percepción del consumidor está evolucionando positivamente hacia este tipo de envases, aunque persisten desafíos como el precio, la escalabilidad industrial y la aceptación generalizada. En este sentido, en 2021 se empezó a trabajar en el proyecto europeo ‘ZeroW: Systemic Innovations Towards a Zero Food Waste Supply Chain’, cuyo objetivo es reducir a la mitad las pérdidas y desperdicio de alimentos para 2030, y llevarlo a niveles cercanos a cero aproximadamente para 2050, empleando un enfoque sistémico de innovación para identificar e implementar innovaciones integradas. De esta forma, las distintas innovaciones se prueban y validan en cadenas alimentarias reales mediante “laboratorios vivientes” o “living labs”.

El proyecto ZeroW aborda los principales desafíos de los envases inteligentes y sostenibles mediante un enfoque integral que combina innovación tecnológica y validación industrial. Para controlar el precio final del envase, se optimizan los materiales y se diseñan etiquetas y films modulables que se integran fácilmente en líneas de envasado existentes, reduciendo inversiones adicionales.

La escalabilidad industrial se garantiza mediante las pruebas en los laboratorios vivientes y mediante la colaboración estrecha con socios del sector, asegurando que los prototipos funcionan en entornos reales de retail y logística. Además, el proyecto tiene en cuenta la aceptación por parte del consumidor y del mercado, incorporando soluciones intuitivas y respetuosas con normativas europeas de seguridad y sostenibilidad, facilitando de esta forma su adopción generalizada.

ITENE, como centro tecnológico especializado en innovación para la industria alimentaria y del envase, ofrece una amplia gama de servicios que incluyen el desarrollo de tintas y etiquetas para envases inteligentes, la creación de nuevos materiales sostenibles, el ecodiseño y la optimización de packaging, así como el desarrollo de herramientas avanzadas de trazabilidad y control de la cadena de frío (data loggers, TTI/TTD, pilotos basados en blockchain).

Es por ello por lo que en el proyecto ZeroW, Itene lidera uno de los 9 laboratorios vivientes, concretamente el específico de envases inteligentes y sostenibles para pescado fresco. En este laboratorio se han desarrollado soluciones de envasado compostable adaptadas para salmón fresco envasado en atmósfera modificada, con requisitos de calidad y aceptación definidos por un retail asociado.

Las innovaciones en las que se ha trabajado han sido en una etiqueta colorimétrica de frescura que cambia de color según el estado del alimento y en un envase compuesto por un film compostable con un recubrimiento barrera y una bandeja compartimentada, también compostable, que elimina el uso de almohadillas absorbentes para retener el exudado. Este sistema contribuye a reducir el desperdicio alimentario, ya que permite gestionar mejor el stock y el consumo, además de prolongar la vida útil del pescado gracias a su diseño.

La etiqueta colorimétrica de frescura para salmón está siendo desarrollada por ITENE y tiene como objetivo dar información a los retailers sobre la vida útil del producto, facilitando la gestión del stock. Investigaciones recientes, como la realizada por Zhiyu Yan en 2024, destacan el uso de materiales derivados de alimentos, como alginato de sodio, glicerol y pigmentos naturales, para hacer una película indicadora sensible a compuestos nitrogenados, para monitorear parámetros de frescura del salmón (TVB-N, TBARS, pH).

Muy en línea con esta investigación, Kyung – Jik Lim ha desarrollado un indicador de frescura para sashimi, utilizando indicadores de pH con bromotimol azul y púrpura de bromocresol para la detección de compuestos volátiles nitrogenados como TMA, que se acumulan con deterioro.

En el proyecto ZeroW, se ha trabajado en una tinta indicadora de frescura imprimible por flexografía, persiguiendo en todo momento obtener la aprobación por parte de la EFSA, acorde al Reglamento (CE) n. 450/2009, el cual establece los requisitos específicos sobre el uso y la autorización de materiales y objetos activos e inteligentes destinados a entrar en contacto con alimentos.

Esta etiqueta tiene una coloración casi imperceptible sobre un fondo blanco y cambia a marrón a medida que la carga microbiana del producto y, por tanto, su vida útil se acorta. Es importante destacar que el objetivo no es que la etiqueta sustituya la fecha de consumo, sino que la complemente ofreciendo una indicación en tiempo real del estado del producto. En caso de que el producto haya estado almacenado en unas condiciones inadecuadas o se haya producido alguna micro-fractura en el envase, el indicador de frescura viraría de color antes de la fecha de caducidad impresa, alertando al comercio de que el producto no es apto para consumo.

Este desarrollo se complementa con una aplicación móvil para medir el color del indicador que de información objetiva traducida a días de vida útil. La etiqueta desarrollada es compatible con la maquinaria de envasado existente, pero no es reutilizable, ya que deja de ser precisa una vez se ha abierto el envase. Además, ha sido diseñada específicamente para salmón, requiriéndose modificaciones químicas adicionales en caso de quererse aplicar en otros alimentos.

Por su parte, los envases sostenibles contribuyen de manera significativa a la economía circular en el sector alimentario al promover el uso de materiales biobasados, reciclables y/o compostables, facilitando la reincorporación de recursos al ciclo productivo y reduciendo la dependencia de plásticos de origen fósil.

Según un estudio realizado por Ajit Kumar Singh, que analiza cómo los productos de pulpa moldeada pueden contribuir a la sostenibilidad de los envases alimentarios dentro de la economía circular, se destaca que estas soluciones ayudan a disminuir la acumulación de residuos plásticos.

Esto resulta especialmente relevante si se considera que el 26% de la producción global de plásticos se destina a envases, de los cuales la mitad son de un solo uso, suponiendo un importante reto ambiental. Además, los envases sostenibles apoyan el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) al reducir el desperdicio de alimentos, conservar recursos naturales y mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero.

Dentro del proyecto ZeroW se ha desarrollado una nueva solución de envasado sostenible para, como se ha explicado, ayudar a reducir el desperdicio de alimentos y el uso de envases no sostenibles en pescados grasos, como el salmón. El desarrollo consta de una bandeja y una tapa que están fabricadas con materiales compostables de origen biológico, sustituyendo a los envases convencionales de origen fósil. La geometría mejorada de la bandeja elimina la necesidad de utilizar almohadillas absorbentes y evita que el pescado quede sumergido en líquido, lo que ayuda a su vez a prolongar su vida útil.

Además, el film tapa del envase está fabricado con un material biodegradable que incorpora un recubrimiento barrera. Esta estructura combina, por un lado, un polímero procedente de fuentes renovables que se emplea como sustrato y por otro, una capa barrera aplicada mediante métodos convencionales de impresión, lo que mejora las propiedades técnicas del film y garantiza la adecuada conservación del producto fresco envasado, simplificando a su vez la estructura del envase.

La integración de envases inteligentes y sostenibles representa una estrategia clave para avanzar hacia una industria alimentaria más eficiente, segura y respetuosa con el medio ambiente. Además, presenta ventajas tanto para los minoristas como para los consumidores. Como se ha explicado, esta nueva solución de envase prolonga la vida útil de los productos pesqueros grasos, lo que ayuda a reducir el desperdicio de alimentos y sustituye los envases fósiles no biodegradables por materiales compostables de origen biológico. Todo ello al tiempo que facilita una mejor rotación de existencias y orienta al consumidor mediante la etiqueta de frescura, apoyando los objetivos de sostenibilidad y economía circular de los minoristas y las marcas.

Por otro lado, proporciona información clara y en tiempo real sobre la frescura del producto, lo que ayuda a reducir el desperdicio en el hogar. La implementación de este tipo de estrategias es clave para mejorar la eficiencia de la cadena de suministro y cumplir con regulaciones que exigen altos niveles de reciclabilidad y bajas emisiones.

Autores: Inmaculada Lorente, jefa de Proyectos de Tecnologías de Impresión y Superficies Funcionales; Jesús Palenzuela, jefe de Proyectos de Tecnologías de Impresión y Superficies Funcionales; y Teresa Calvo, jefa de Proyectos de Procesos de transformación, soluciones de envase y materiales auxiliares en ITENE.