Un grupo de investigación brasileño ha creado un sensor biodegradable hecho con almidón. Cambia de color cuando aumenta la humedad dentro de un envase de alimentos. El material pasa de azul a rosa y se puede leer a simple vista o con la pantalla de un móvil. La idea es que fabricantes y consumidores comprueben si un producto seco, como unas galletas, sigue crujiente. El trabajo es de la Universidad de São Paulo y se publicó en la revista Food Chemistry en junio. Tiene un punto débil importante: el compuesto que produce el color es tóxico y no puede tocar la comida. En este artículo repasamos cómo funciona, por qué ese compuesto plantea problemas y qué alternativas estudian los científicos.

Qué han desarrollado en la USP

El dispositivo nace en el Instituto de Química de São Carlos, dentro de la Universidad de São Paulo. La financiación llegó de la Fapesp, la fundación paulista de apoyo a la investigación, a través de tres proyectos distintos. Los autores partieron de un material barato y renovable: el almidón. Con él construyeron una película fina que actúa como indicador visual. Según la nota de prensa del grupo, el diseño se inspira en un objeto decorativo clásico que cambia de color según el tiempo.

El sensor busca resolver un problema cotidiano. Las galletas, los cereales o las patatas fritas pierden textura cuando absorben agua del ambiente. El envase suele ser opaco o no da pistas. El consumidor solo lo descubre al abrir el paquete. Un indicador integrado en el envase avisaría antes.

El sistema tiene una ventaja práctica. No exige equipos complejos. Basta con mirar el color o fotografiarlo con el teléfono. Un programa sencillo podría medir los valores de rojo, verde y azul de la imagen y traducirlos a un nivel de humedad aproximado.

Cómo cambia de color

El almidón es un polímero hidrófilo. Sus cadenas de amilosa y amilopectina tienen muchos grupos hidroxilo, que atrapan moléculas de agua con facilidad. Ese comportamiento convierte la película en una buena esponja para la humedad ambiente. Sin embargo, el almidón por sí solo no cambia de color. Para eso los investigadores añadieron cloruro de cobalto.

La química de este compuesto es conocida desde hace décadas. El cobalto(II) hidratado forma un complejo octaédrico con moléculas de agua, de color rosa. Cuando se seca, pierde esa agua y adopta una geometría tetraédrica con cloruro, de color azul. El proceso es reversible. Por eso el sensor puede pasar de azul a rosa al subir la humedad y volver al azul al bajar.

La técnica no es nueva en otros soportes. Una patente estadounidense antigua describe un indicador de gel de sílice con cloruro de cobalto que cambia de color con una humedad relativa del 50 % al 60 %. Es el mismo principio químico, aplicado a otro material de soporte.

La novedad del trabajo brasileño está en el soporte. Sustituye el gel de sílice por una película de almidón biodegradable. Eso abre la puerta a envases más ligeros y menos contaminantes.

El problema del cobalto

Aquí llega la parte incómoda. El propio equipo reconoce que el cloruro de cobalto hace tóxico al sensor. Por eso no puede entrar en contacto directo con el alimento. Para usarlo en un envase comercial habría que rediseñar el paquete y aislar el indicador, por ejemplo tras una capa barrera.

El riesgo no es solo teórico. La legislación europea clasificó el cloruro de cobalto como carcinógeno de categoría 2 en 1998, según recoge la patente estadounidense. Ese mismo documento estima que se usan unas 4000 toneladas al año de gel indicador con cobalto en todo el mundo. Cada gel contiene como mínimo un 0,5 % de cloruro de cobalto. Es una cifra grande para una sustancia con esa clasificación.

La industria ya se mueve. La Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas analiza el asunto en su informe de restricción de cinco sales de cobalto. Según ese texto, las tarjetas indicadoras de humedad también cambian de azul a rosa de forma reversible. Añade que el uso de cloruro de cobalto ha cesado en muchas de esas aplicaciones. Las consultas con la industria apuntan a menos de 200 kg de esta sustancia al año en ese sector, casi todo ligado a especificaciones militares.

El mensaje es claro. El sector busca abandonar el cobalto. Un sensor que dependa de él tendrá una salida comercial limitada, salvo que se use fuera del contacto con el alimento o en aplicaciones muy concretas.

Pigmentos de fruta como alternativa

Los científicos son conscientes de ello. El grupo de la USP evalúa otras técnicas y materiales. Entre ellos destacan los compuestos bioactivos de origen vegetal, como los que se extraen de la cáscara de la jabuticaba, una fruta brasileña de piel oscura.

Esos pigmentos, de la familia de las antocianinas, reaccionan a los cambios de pH. Cambian de color cuando el medio se vuelve más ácido o más básico. Además, tienen actividad antioxidante. Esa propiedad interesa porque ese tipo de indicador serviría para vigilar la descomposición de la carne, donde el pH varía por los gases que produce el deterioro.

No es un camino aislado. Otros equipos trabajan con membranas de almidón extraído de semillas de mango, un residuo agroindustrial, para detectar amoníaco y otros gases que desprende la carne al estropearse. El envase inteligente es una de las áreas que más crece dentro del sector del embalaje alimentario.

Reflexiones

El interés del trabajo no está en el cobalto, sino en la plataforma. Una película de almidón que cambia de color demuestra que un material biodegradable y barato puede servir de soporte para un indicador. Ahora hay que cambiar el pigmento por uno seguro.

Ese paso no es trivial. Los pigmentos naturales suelen ser menos estables que las sales de cobalto. Se degradan con la luz y el oxígeno, y su respuesta a la humedad no siempre es tan nítida. Además, hará falta calibrar el color frente a valores reales de humedad relativa y comprobar que el sensor aguanta el transporte y el almacenamiento.

También conviene mirar el beneficio real. Un indicador de este tipo ayudaría a reducir residuos si evita tirar productos que siguen en buen estado, o si avisa a tiempo de que otros se han echado a perder. Todo depende de que el precio sea razonable y de que la lectura sea fiable para un consumidor sin formación.

Por ahora, el sensor brasileño es una prueba de concepto prometedora. Todavía no es un producto. Su verdadero valor será servir de base para versiones sin cobalto que puedan llegar a las estanterías.

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