PABLO GARCÍA-RUBIO | Tungsteno
La nanotecnología permite modificar elementos en la escala nanométrica y variar las características que los componen. Primero analizamos cómo está revolucionando los sectores de la construcción y el textil. Luego su impacto en la industria de la salud y la farmacología. Y ahora nos detenemos en el potencial que puede tener aplicar estos procedimientos a los alimentos. Además de modificar propiedades como la textura, el sabor o el color, la nanotecnología puede ayudar a que los productos se mantengan frescos o cambien sus propiedades nutritivas. Analizamos varios proyectos punteros y por qué, al menos de momento, su llegada a los supermercados supone un reto muy complejo.
Alimentos más nutritivos y saludables
La mayoría de los procesos nanotecnológicos que se han desarrollado en torno a la modificación de alimentos están relacionados con la nanobioingeniería. Es decir, con la modificación de las estructuras biológicas de los alimentos para mejorar sus propiedades. Esto la convierte en un filón para la nutrición, ya que permite la mejora de algunos procesos digestivos en los que se absorben los nutrientes de los alimentos.
Uno de los principales objetivos a la hora de incorporar la innovación 'nano' a la nutrición es la mejora de la biodisponibilidad, la estabilidad y la solubilidad de ciertos compuestos nutricionales como proteínas, vitaminas o carbohidratos. Para ello, se recurre a una técnica conocida como nanoencapsulación, que consiste en incluir los nutrientes dentro de nanomoléculas para mejorar su absorción, protegerlos de procesos hostiles y facilitar que lleguen en mejores condiciones a su destino.
"Los nanomateriales permiten una mejor encapsulación y una mayor eficiencia de liberación de los ingredientes alimentarios activos en comparación con los agentes de encapsulación tradicionales", afirma la doctora de la Universidad de Florida Yun-Hwa Peggy Hsieh. Esta técnica ha sido utilizada, por ejemplo, para incluir Omega-3 contenido en aceite de pescado en productos de repostería (como pan de molde), evitando así el intenso olor y sabor a pescado característicos de este producto.
La nanoencapsulación permite transportar nutrientes y entregarlos en su destino de manera más eficiente. Imagen: Flickr.
La nanotecnología también es capaz de transformar los alimentos cotidianos en alternativas más saludables. En la Universidad de Nottingham, en Reino Unido, han logrado modificar cristales de sal a escala nanométrica con el objetivo de potenciar su sabor en una menor superficie. Así, uno puede utilizar una menor cantidad de este condimento y ahorrarse algunos problemas de salud que puede producir. De hecho, los investigadores aseguran que se puede reducir el consumo de sal hasta un 90% sin variar el sabor.
Alargar la vida útil y evitar desperdicios
Uno de los mayores retos a los que se enfrenta la industria de la producción de alimentos, desde su cultivo y producción hasta el importante papel de los consumidores, es el desecho de comida. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación (FAO, por sus siglas en inglés) calcula que se desperdician en torno a un tercio del total de alimentos que se producen. O lo que es lo mismo, 1.300 millones de toneladas al año.
En este sentido, la nanotecnología también puede ser una aliada del sector. Además de prolongar la frescura de los productos mediante la nanobioingeniería, puede servir para incluir nanomateriales en el envasado con el fin de conservar el producto durante más tiempo. En el primer caso, se han desarrollado sistemas o materiales nanoestructurados como recubrimientos o películas comestibles que actúan de barrera ante agentes externos relacionados con el deterioro de la comida. Por ejemplo, la humedad, la oxigenación o los microbios. Los recubrimientos se han probado con éxito para proteger frutas y verduras de la degradación.
Algunos sensores pueden detectar las sustancias que desprende la fruta al descomponerse y cambian de color para indicar su grado de madurez. Imagen: Ripesense.
En el terreno del embalaje, la nanotecnología se ha utilizado para modificar las propiedades mecánicas de las superficies, haciéndolas más impermeables o resistentes a cambios en el ambiente. Uno de los materiales más estudiados son las nanopartículas de arcilla, usadas para crear empaquetados altamente eficientes a un coste asequible. La nanoarcilla puede mejorar los envases de cervezas o bebidas gaseosas, ya que es más eficaz a la hora de retener los gases que los plásticos convencionales.
Los nanobiosensores que se desarrollan para la industria médica o de defensa también pueden ser incorporados al packaging de los alimentos. Estos dispositivos utilizan nanotecnología para detectar compuestos con una alta sensibilidad, por lo que podrían alertar de la presencia de distintos elementos que liberan los alimentos cuando se están degradando. Dichos sensores pueden, además, cambiar de color para advertir a los consumidores del mal estado de un producto o de si han empeorado sus condiciones. Aunque todavía no se dejan ver en los supermercados, ya se desarrollan en algunas empresas de Australia y Nueva Zelanda y se han convertido es una de las aplicaciones más prometedoras del sector del envasado.
El difícil camino hasta las estanterías de los supermercados
Pese a todas las promesas de la nanotecnología, todavía existen numerosos obstáculos para que los nanoalimentos triunfen en el mercado y sus beneficios se trasladen desde los laboratorios a la vida real. El principal escollo es la falta de investigaciones sobre los riesgos que las aplicaciones nanotecnológicas pueden conllevar tras su consumo. Especialmente en los productos modificados a través de nanopartículas inorgánicas con plata, titanio y óxidos metálicos.
Algunos científicos estudian los efectos de una posible acumulación de estas partículas en el cuerpo humano y hasta qué punto el sistema es capaz de disolverlas y desecharlas. “Hay miles de estudios sobre nanotecnología, pero muy pocos pueden ser utilizados para evaluar los riesgos”, declara Kai Savolainen, director del Centro de Investigación de Nanoseguridad en el Instituto Finlandés de Salud Ocupacional al diario The Guardian.
Las barreras para trasladar todas estas soluciones al mercado a corto o medio plazo han provocado que grandes empresas que apostaron por este tipo de desarrollos a principios de este siglo hayan dejado de investigar por su cuenta. Un mayor conocimiento de la potencial toxicidad de estas aplicaciones permitiría avanzar el marco regulatorio de los países para llevar este tipo de productos a las estanterías de los supermercados de todo el mundo.
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