Aquí hay tomate

El tomate es uno de los vegetales más consumidos, siendo un ingrediente fundamental en muchas recetas a lo largo y ancho del mundo. Tal es así que su producción no para de crecer y ya se superan los 180 millones de toneladas al año a escala global con China, India, Turquía y Europa como los mayores productores. En la UE, Italia y España son competidores directos en el cultivo de tomate. Sin embargo, el negocio del país transalpino está más dedicado al tomate fresco mientras que en nuestro país la producción se enfoca principalmente a su procesado para la fabricación de salsas, kétchups, zumos, gazpachos, purés, concentrados, etc. España representa el 8% del tonelaje mundial y ocupa el cuarto lugar entre los países con mayores tasas de procesamiento a nivel internacional. A nivel nacional, Extremadura es la reina indiscutible en el cultivo y procesado de tomate con Andalucía (en particular, Sevilla) en segundo lugar y a cierta distancia, pero creciendo a buen ritmo cada año.

Los residuos de tomate son el subproducto resultante y están compuestos por pieles (casi la mitad), semillas (aproximadamente un 40%) y un material fibroso residual. Si nos referimos a peso en seco, estos residuos representan aproximadamente el 2-3% del peso fresco procesado. Se calcula que solo en España se generan unas sesenta mil toneladas al año. Hoy en día, este subproducto low cost (cuya eliminación se valora en unos 4 € la tonelada) se desperdicia o, en mucha menor medida, se utiliza para alimentación animal o para extraer sustancias con un cierto valor añadido como el licopeno (un pigmento natural con propiedades antioxidantes) o pectinas (unos polisacáridos que se usan como espesantes y gelificantes en platos preparados y medicamentos). Lamentablemente, en muchos países aún se permite la quema de este tipo de residuos, lo que contribuye a las emisiones de CO2 y, por tanto, al calentamiento global.

En un contexto de bioeconomía circular, los residuos del procesamiento de tomate representan una fuente de materias primas abundante y renovable que puede ser usada de manera sostenible y eficiente para fabricar diferentes productos que se incorporen de nuevo al ciclo de producción y consumo. En particular, nuestro equipo de investigación trabaja con la cutícula vegetal, esto es, la membrana más externa que cubre la epidermis de los frutos de tomate. Como interfase entre la planta y el medio ambiente, las cutículas evitan la pérdida masiva de agua, regulan el intercambio de gases, defienden contra patógenos y protegen de daños mecánicos y cambios severos de humedad relativa, intensidad y calidad de la luz (por ejemplo, radiación UV dañina) y temperatura.

Estas características hacen de la cutícula un sistema ideal para ser imitado y usado como material en diferentes aplicaciones industriales como el envasado de alimentos. En cuanto a su composición, la cutícula vegetal está formada principalmente por cutina (un poliéster formado por ácidos grasos polihidroxilados) y polisacáridos de la pared celular epidérmica, además de pequeñas fracciones de ceras y compuestos fenólicos. Recientemente, la cutina ha sido considerada un sustituto potencial de los plásticos convencionales derivados del petróleo en usos específicos como parte de una estrategia más amplia para reducir los desechos plásticos en el mar y los microplásticos, según Naciones Unidas.

Nuestras investigaciones han consistido en obtener los componentes de la cutina de la piel del tomate y volver a polimerizarlos para la fabricación de bioplásticos, como se explica en la Figura 1. En general, estos bioplásticos inspirados en la cutina son hidrófobos, impermeables, dúctiles, insolubles, infusibles, completamente biodegradables por hongos y otros microorganismos e inocuos para el ser humano. Además, desde nuestros inicios con una química clásica en la que usábamos disolventes orgánicos y catalizadores hasta el uso de tecnologías escalables respetuosas con el medio ambiente, hemos dado un salto cuantitativo hacia una mayor sostenibilidad. Y los hemos utilizado, añadiendo otros componentes con propiedades muy interesantes, para fabricar envases de alimentos, recubrimientos de latas, antenas Wi-Fi, camisetas que producen electricidad, etc. ¿Hasta dónde pueden llegar estos bioplásticos fabricados a partir de pieles de tomate? Nosotros seguimos trabajando e imaginando en el laboratorio.

Nuestro equipo de investigación está formado por científicos del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea (IHSM) “La Mayora”, el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS) y la Universidad de Málaga (UMA) y nuestros trabajos sobre la fabricación de materiales con cutina han sido financiados durante más de trece años a través de diversos proyectos de investigación nacionales y autonómicos y becas y contratos de investigación a nivel nacional y europeo.