Foto 1: Recubrimiento de un papel con nanocelulosa. Foto: Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

INDUSTRIA CONSERVACIÓN

Embalajes de papel y cartón para contacto alimentario: retos y oportunidades

Revista Alimentaria

6 de octubre, 2025

Entre los proyectos que abordamos se encuentra recubrir los papeles con films elaborados con bioproductos que impidan o al menos atenúen la migración de potenciales contaminantes presentes en el papel al alimento

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^{José María Carbajo García y Nuria Gómez Hernández}
^{Grupo de Celulosa y Papel}
^{Instituto de Ciencias Forestales (ICIFOR)}
^{Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)}

En los últimos años, el consumo de embalajes de papel y cartón, muchos de ellos destinados al envasado y transporte de alimentos, se ha incrementado, ya que son una opción renovable, masivamente reciclada y biodegradable. Según datos de CEPI (Confederación Europea de Industrias del Papel) en Europa en 2010 el consumo de papel y cartón para embalaje fue de 37 millones de toneladas, lo que supuso un 43 % del consumo total de papel y cartón¹. En 2024 este consumo aumentó hasta situarse por encima de los 42 millones de toneladas que suponen más del 60 % de consumo total². Además, el extenso reciclado de papel y cartón (según EUROSTAT³ en Europa se reciclan más del 80 % de los residuos de embalajes de papel y cartón), es una de las ventajas que presenta el papel frente a otros materiales y que no debe perderse de vista.

No obstante, hoy día, los materiales más empleados en los envases de alimentos perecederos son los plásticos, ya que pese a su origen fósil, su baja biodegradabilidad y su limitado reciclado presentan un bajo coste y unas excelentes propiedades barrera que permiten una buena conservación de los alimentos que contienen. Para que el papel y el cartón puedan sustituir a estos materiales deben afrontar importantes retos científicos-tecnológicos, ya que presentan una serie de limitaciones que deben solventarse⁴.

Entre estos limitantes destacan por un lado la higroscopicidad del papel y cartón, característica que limita su uso sobre todo para el transporte de alimentos no portantes húmedos. Además, en el caso del transporte de productos perecederos, este se realiza a baja temperatura y se producen altas humedades, condiciones donde la resistencia del envase celulósico se ve aún más comprometida. Otro limitante del papel y cartón es su elevada permeabilidad a los líquidos y a los gases (aire, vapor de agua, etc.) que en muchos casos limita su capacidad como material barrera al exterior para preservar los alimentos. Para paliar este problema muchos papeles se recubren con plásticos que, si bien aportan muchas ventajas al nuevo material, también presentan una serie de inconvenientes como la generación de microplásticos.

El Laboratorio de Celulosa y Papel del Instituto de Ciencias Forestales (ICIFOR), actualmente integrado en el CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas), lleva más de 70 años investigando en el área de celulosa y papel para que su producción sea más sostenible y para obtener productos papeleros competitivos. Actualmente, una de sus principales líneas de investigación aborda los papeles destinados a estar en contacto con alimentos. En este ámbito se desarrollan proyectos de I+D+i para (i) mejorar la resistencia mecánica de los papeles, con especial interés en mantener las propiedades en ambientes refrigerados, (ii) la formulación de bio-coating sobre materiales celulósicos que los doten de propiedades barrera (gases, líquidos y grasa) y (iii) el desarrollo de envases activos con propiedades antimicrobianas y anti-oxidantes que colaboren a prolongar la vida útil de los alimentos.

En el proyecto VALOPACK (PID2020-114365RB-C22 “Desarrollo de alternativas sostenibles a los embalajes plásticos mediante la valorización de biomateriales residuales renovables”) se han desarrollado bio-recubrimientos de papeles con diferentes polímeros naturales para mejorar su capacidad como barrera frente a agua, gases y grasas. Se han estudiado diferentes tipos de nanocelulosas de origen vegetal y bacteriano, chitosano, un polímero procedente de residuos de crustáceos, cera de origen vegetal, ligninas y almidones.

Los sistemas de aplicación de las mezclas de biopolímeros, de secado de los recubrimientos húmedos y de acabado de los papeles recubiertos se adaptaron a la tecnología utilizada actualmente por la industria de manufactura del papel, cartón ondulado y converting, entendido como manipulado del papel para convertirlo en un envase terminado. De esta forma, se puede evaluar la posibilidad de que estos desarrollos innovadores puedan escalarse a nivel industrial en el futuro.

Combinando correctamente el material a aplicar con los modos de aplicación y secado, se consiguen generar recubrimientos uniformes que han dado lugar a resultados prometedores. Así, un papel de envase con 1 g/m² nanofibras de celulosa carboximetilada redujo considerablemente la resistencia al paso de aire y la mojabilidad de la superficie. Además, con una aplicación multi-capa, se produjeron incrementos notables de la resistencia y repelencia a la grasa, consiguiendo un papel anti-grasa (repelencia a la grasa nº kit>10)⁵. Esto sugiere que el recubrimiento del papel con esta nanocelulosa podría ser una alternativa viable para fabricar papel de embalaje mucho más respetuoso con el medio ambiente para su uso con alimentos grasos (Foto 1).

También se ha analizado la reciclabilidad de estos papeles, ya que como se ha comentado anteriormente la elevada reciclabilidad del papel es un activo a conservar. Los ensayos llevados a cabo con papeles recubiertos con nanocelulosas han mostrado una buena reciclabilidad a escala de laboratorio, no dando lugar a pérdidas de rendimiento del proceso limitantes, ni de las variables operacionales.

Actualmente se están ejecutando proyectos para cubrir dos necesidades de papeles para contacto alimentario. Por un lado, recubrir los papeles con films elaborados con bioproductos que impidan o al menos atenúen la migración de potenciales contaminantes presentes en el papel al alimento. Este aspecto cobra especial importancia en el caso de los papeles reciclados, donde es muy frecuente encontrar los denominados NIAS (del inglés Non Intended Aded Substances), sustancias presentes en el papel procedentes de sus “vidas anteriores” como componentes de tintas, adhesivos, etc., que son difíciles de trazar al no añadirse intencionadamente durante la producción del papel reciclado. Si bien este problema es global, ya que el uso de papel reciclado es un objetivo siempre deseable, es de especial importancia en países como España donde la producción de papel reciclado supone más del 80 % del total. Los primeros resultados obtenidos indican que es factible desarrollar barreras eficaces para frenar la migración a partir de bioproductos naturales.

Por otra parte, se están desarrollando envases activos con propiedades antioxidantes y antimicrobianas para aumentar la vida útil del alimento y contribuir a reducir el desperdicio alimentario. Resultados preliminares con ligninas están mostrando capacidad antimicrobiana (Foto 2).

Foto 2: Actividad Antimicrobiana. Foto: Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Las investigaciones en base a biopolímeros que se están desarrollando actualmente están consiguiendo paliar las limitaciones de los envases de papel y cartón y ofrecer nuevos materiales para el consumidor del siglo XXI, cada vez más comprometido con el cambio climático, que prefiere envases con baja huella de carbono, renovables, reciclables y biodegradables.