Esta innovadora tecnología aporta una posible solución que podría transformar la industria del envasado en los próximos años, reduciendo drásticamente su impacto ambiental

En un mundo en el que la contaminación por desechos de plástico supone un enorme problema medioambiental, la posibilidad de sustituir de forma eficiente el uso continuo de estos materiales en el envasado de productos por otros con menor impacto ecológico supondría un avance fundamental.

En este sentido, en la Universidad de Cádiz (UCA) encontramos una investigación pionera hacia el desarrollo de envases sostenibles gracias a una que utiliza extracto de hoja de olivo para impregnar plásticos comunes, como el polipropileno. Este innovador método, basado en tecnología con CO2 a alta presión, permite mejorar la conservación de los alimentos sin generar residuos tóxicos, ofreciendo una alternativa ecológica a los materiales de envase convencionales.

El estudio, publicado en la prestigiosa revista Journal of CO2 Utilization, ha demostrado que este proceso es viable a gran escala sin alterar las propiedades del extracto natural ni del polímero, lo que representa un avance crucial para la industrialización de este tipo de envases ecológicos. Además de favorecer la reducción de residuos plásticos, el uso de material vegetal de desecho como las hojas de olivo resultantes de la poda permite el aprovechamiento de un recurso natural que hasta ahora se desperdicia, suponiendo un magnifico ejemplo de economía circular.

El método desarrollado por los investigadores de la UCA se basa en el uso de fluidos supercríticos, una tecnología avanzada que emplea CO2 a alta presión en un estado intermedio entre líquido y gas. Este proceso permite transportar el extracto de hoja de olivo hasta la estructura del plástico, asegurando una impregnación uniforme y eficaz.

Uno de los principales beneficios de esta técnica es que no genera residuos tóxicos, a diferencia de otros métodos químicos convencionales. Además, permite que el plástico conserve sus propiedades mecánicas, lo que facilita su uso en la industria del envasado sin necesidad de modificaciones estructurales.

Además, el extracto de hoja de olivo es rico en compuestos antioxidantes, como los fenoles y la oleuropeína, que ayudan a prolongar la vida útil de los alimentos al reducir su oxidación. Este efecto antioxidante, aplicado al envase, no solo contribuye a la mejor conservación de los alimentos frescos, sino que también podría abrir nuevas vías en la fabricación de envases activos con propiedades antimicrobianas, reforzando la seguridad alimentaria y reduciendo el uso de conservantes químicos.

En el estudio, se comprobó que las moléculas más pequeñas del extracto se impregnaban rápidamente en el plástico, mientras que las de mayor tamaño, como la oleuropeína, requerían más tiempo. Ajustando estos tiempos de impregnación, se logró una distribución óptima del extracto en el material.

Un equipo de investigación multidisciplinario

El estudio ha sido liderado por un equipo de investigadores de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Cádiz, adscritos al Instituto de Investigación Vitivinícola y Agroalimentaria (IVAGRO). La investigadora Noelia D. Machado, primera firmante del estudio, ha destacado la relevancia del tiempo de impregnación y su impacto en la distribución del extracto dentro del material plástico.

Esta investigación multidisciplinar forma parte de dos ambiciosos proyectos financiados tanto a nivel nacional como europeo. Por un lado, el Plan Nacional I+D+i incluye el proyecto SCO2LIVE, cuyo objetivo es el desarrollo de este concepto de economía circular en el sector del olivar mediante el aprovechamiento del material resultante de la poda. Por otro lado, el proyecto europeo Im-Pack, respaldado por la fundación PRIMA, explora el potencial tecnológico y económico de los llamados envases activos para la conservación de alimentos frescos del Mediterráneo.

El equipo también está compuesto por Lidia Verano, Cristina Cejudo (coordinadora del proyecto Im-Pack), Casimiro Mantell y Lourdes Casas (investigadora principal del proyecto SCO2LIVE). Su trabajo ha sido posible gracias a la financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN) y la Agencia Estatal de Investigación (AEI), con el apoyo de la Unión Europea a través de los fondos NextGeneration.

Aplicación industrial

El éxito de este estudio abre nuevas posibilidades para el desarrollo de envases más sostenibles y funcionales. De hecho, esta tecnología podría aplicarse a otros subproductos vegetales, permitiendo la creación de materiales de envasado con propiedades específicas, creados en correspondencia al tipo de alimento a conservar.

Esta aplicación supondría una auténtica  revolución en la industria del envasado, que podría cambiar hacia materiales más sostenibles, que mejorasen con sus propiedades específicas la conservación de los alimentos, y que, además, ayuden a reducir el impacto ambiental.

 

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UCA researchers develop ecological packaging with olive leaf extract

This innovative technology provides a potential solution that could revolutionise the packaging industry in the coming years, drastically reducing its environmental impact.

In a world where plastic waste pollution is a huge environmental problem, the possibility of efficiently replacing the continuous use of these materials in product packaging with others that have a lower ecological impact would be a major step forward.

In this regard, the University of Cadiz (UCA) has pioneered research into the development of sustainable packaging by using olive leaf extract to impregnate common plastics such as polypropylene. This innovative method, based on high-pressure CO2 technology, improves food preservation without generating toxic waste, offering an environmentally friendly alternative to conventional packaging materials.

The study, published in the prestigious Journal of CO2 Utilization, has shown that this process is feasible on a large scale without altering the properties of the natural extract or the polymer, which represents a crucial step forward for the industrialisation of this type of environmentally friendly packaging. In addition to reducing plastic waste, the use of waste plant material such as olive leaves from pruning allows the exploitation of a natural resource that until now has been wasted, representing a magnificent example of circular economy.

The method developed by the UCA researchers is based on the use of supercritical fluids, an advanced technology that uses CO2 at high pressure in an intermediate state between liquid and gas. This process allows the olive leaf extract to be transferred to the fabric structure of the plastic, ensuring uniform and effective impregnation.

One of the main benefits of this technique is that it does not generate toxic residues, unlike other conventional chemical methods. In addition, it allows the plastic to retain its mechanical properties, which facilitates its use in the packaging industry without the need for structural modifications.

In addition, olive leaf extract is rich in antioxidant compounds, such as phenols and oleuropein, which help to extend the shelf life of foods by reducing oxidation. This antioxidant effect, applied to packaging, not only contributes to better preservation of fresh food, but could also open new avenues in the production of active packaging with antimicrobial properties, enhancing food safety and reducing the use of chemical preservatives.

In the study, the smaller molecules of the extract were found to impregnate quickly into the plastic, while larger molecules, such as oleuropein, required more time. By adjusting these impregnation times, an optimal distribution of the extract in the material was achieved.

A multidisciplinary research team

The study has been led by a team of researchers from the Faculty of Science of the University of Cadiz, attached to the Institute of Wine and Agri-Food Research (IVAGRO). The researcher Noelia D. Machado, first signatory of the study, has highlighted the relevance of the impregnation time and its impact on the distribution of the extract within the plastic material.

This multidisciplinary research is part of two ambitious projects funded at both national and European level. On the one hand, the National R&D&I Plan includes the SCO2LIVE project, which aims to develop this circular economy concept in the olive sector by using the material resulting from pruning. On the other hand, the European Im-Pack project, supported by the PRIMA foundation, explores the technological and economic potential of the concept of active packaging for the preservation of fresh food products from the Mediterranean.

The team is also composed of Lidia Verano, Cristina Cejudo (coordinator of the Im-Pack project), Casimiro Mantell and Lourdes Casas (lead researcher of the SCO2LIVE project). Their work has been made possible thanks to funding from the Ministry of Science and Innovation (MCIN) and the State Research Agency (AEI), with the support of the European Union through the NextGeneration funds.

Industrial implementation

The success of this study opens up new possibilities for the development of more sustainable and functional packaging. In fact, this technology could be applied to other vegetable by-products, allowing the creation of packaging materials with specific properties, created in correspondence to the type of food to be preserved.

This implementation would be a real revolution in the packaging industry, which could shift towards more sustainable materials that improve food preservation with their specific properties and also help to reduce their environmental impact.