Comunicado. Investigadores de la Universidad de Kyushu creen que el propio envase debería indicar el estado de los alimentos. En un estudio publicado en la revista Chemical Engineering Journal, desarrollaron una película suave y flexible con un pigmento vegetal natural que cambia de color a medida que los alimentos se deterioran, ofreciendo a los consumidores una señal visual sin necesidad de abrir el envase. Este material también puede reparar sus propios cortes, impidiendo la entrada de bacterias durante el transporte y la manipulación.
La frescura tiene una huella química. La carne, por ejemplo, comienza siendo ligeramente ácida. A medida que las bacterias se multiplican, descomponen las proteínas y liberan compuestos alcalinos, por lo que el pH de la carne aumenta progresivamente antes de que aparezca cualquier signo visible de deterioro.
Las antocianinas —los pigmentos responsables del color de las batatas moradas y la col lombarda— reflejan directamente este cambio. A medida que aumenta el pH, pasan de un rojo púrpura a un verde amarillento. Este cambio es visible a simple vista, y su origen natural las hace seguras para el contacto con alimentos. Sin embargo, la luz y el calor pueden alterar fácilmente su respuesta cromática, provocando lecturas erróneas y convirtiéndolas en un indicador poco fiable a largo plazo.
El equipo obtuvo sus antocianinas de la batata morada, un cultivo asequible y ampliamente disponible, y luego las molió y liofilizó hasta convertirlas en polvo. Para su estabilización, recurrieron a UiO66-NH₂, una estructura metalorgánica (MOF) conocida por su estabilidad térmica y química.
“Los MOF han atraído una enorme atención debido a sus estructuras porosas únicas y sus funciones versátiles, y me entró la curiosidad de saber si podrían utilizarse para algo más cotidiano, como la conservación de alimentos. En las Reuniones HOPE con Premios Nobel, asistí a la conferencia del profesor Susumu Kitagawa sobre el uso sostenible de materiales porosos funcionales. Su perspectiva me inspiró a reflexionar más ampliamente sobre cómo los MOF podrían generar valor en los sistemas alimentarios”, indicó Xirui Yan, autor principal del estudio e investigador de la JSPS en la Facultad de Agricultura de la Universidad de Kyushu.
En su diseño, las moléculas de antocianina se adsorben en la superficie del MOF mediante múltiples interacciones químicas, anclándolas en su lugar. Al estar fijas y ser menos móviles, las moléculas quedan protegidas del oxígeno, la luz y el calor que provocan la degradación, a la vez que conservan su sensibilidad al pH. En pruebas con carne de cerdo, el pigmento protegido demostró una respuesta constante: a medida que la carne se deterioraba y se acumulaban gases alcalinos, el material cambiaba continuamente de rojo púrpura a verde amarillento, proporcionando una señal legible en cada etapa.
Posteriormente, el equipo incorporó el MOF cargado con antocianinas a un hidrogel, obteniendo una película suave y moldeable, en gran parte de origen vegetal y biodegradable. Además de controlar la frescura, el material prolongó la vida útil de la carne de cerdo en aproximadamente 12 horas en comparación con las muestras no tratadas.
“Otra característica interesante de este material es que no solo protege los alimentos, sino que también se autorrepara. Al cortarlo y volver a unir las piezas, el daño se vuelve prácticamente invisible en cuestión de minutos, y la resistencia a la tracción se recupera al 99% en dos horas. En los envases convencionales, cualquier grieta es permanente y se convierte en una puerta de entrada para las bacterias. Este material se une por sí solo. La herida cicatriza, y con ella su capacidad para proteger el contenido, lo que lo hace más duradero y fiable en la práctica”, señaló Fumihiko Tanaka, profesor de la Facultad de Agricultura de la Universidad de Kyushu.
El equipo está explorando ahora una aplicación complementaria para teléfonos inteligentes que proporcione a los fabricantes, las empresas de logística y los consumidores una forma fiable y objetiva de evaluar la calidad de los alimentos en tiempo real.
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