Conservar alimentos más allá del plástico, el reto de desarrollar envases biodegradables. Entrevista con la doctora Herlinda Soto Valdez
MARÍA JOSEFA SANTOS CORRAL*
CIENCIA UANL / AÑO 25, No.112, marzo-abril 2022
La doctora Herlinda Soto Valdez es investigadora titular del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD). Estudió la licenciatura en Ciencias Químico-Biológicas, con especialidad en Tecnología de Alimentos, en la Universidad de Sonora, y tiene un doctorado en Ciencias de los Alimentos por la Universidad de Leeds en el Reino Unido. Su línea de investigación ha estado vinculada con el desarrollo tecnológico de envases, incluyendo las interacciones entre éstos y los alimentos.
La doctora Soto desarrolló una película plástica para eliminar etileno, lo que en 2000 la llevó a obtener el Premio Nacional de Tecnología de Alimentos. En 2010 volvió a ganar el mismo premio, con un proyecto relacionado con la migración de tocoferol de películas de ácido poliláctico a aceite de soya y su efecto en la estabilidad oxidativa. Actualmente la doctora Soto trabaja en tres temas: envases activos con actividad antimicrobiana, contaminación de alimentos por componentes de sus envases y aprovechamiento de residuos agroindustriales para desarrollar artículos de un solo uso.
¿Cómo descubre la doctora Soto su vocación de investigadora?
Nací y viví los primeros años de mi vida en un rancho donde estaban también mis abuelos, padres y otras pocas personas. Mi papá siempre nos enseñó a asegurarnos, a demostrar cualquier cosa que encontráramos o viéramos. Teníamos que hallar la causa de cualquier suceso que se presentara. Me quedé con esa costumbre, comprobar antes de señalar algo o de asustarme con algo.
En aquel entonces para mí era un sueño cursar una carrera universitaria, pero se podía soñar. Sólo había que pensar la ruta, cómo hacer la primaria, la secundaria, la preparatoria y luego llegar a la universidad que para mí estaba lejísimos. Por el tema de la educación salimos de ese rancho y nos fuimos a Cananea, donde pude cursar hasta la preparatoria, lo que me abrió las puertas del mundo. Para ingresar a la universidad tuve que convencer a mi papá, un hombre muy tradicional, para que me permitiera mudarme a Hermosillo, que era la ciudad donde se localizaba la Universidad de Sonora. Estando allí se presentaron nuevas oportunidades. Finalmente, la respuesta a tu pregunta es que cuando vives en un rancho y tienes pocas cosas que hacer te fijas en todo, el mosquito, el chapulín quieres abrirlo, aprendes a desmenuzar las cosas para poder comprenderlas y cambiarlas si es necesario.
En la construcción de mi vocación por la Química puedo sumar también la influencia de mi mamá. Ella era la única que sabía inyectar en todas las rancherías cercanas a la nuestra, tenía un montón de frasquitos de colores de lo que sobraba de las ampolletas, a mí me encantaba ver esos frasquitos que también eran mis juguetes. Fueron quizá esas experiencias de niña las que encaminaron mi vocación por la investiga- ción y específicamente por la Química.
¿Qué ventajas y qué desventajas ha tenido ser mujer en su trayectoria de investigación y vinculación?
Para mi caso no encuentro haber tenido ventajas o desventajas por ser mujer. Primero, porque estudié Química que, en los ochenta, se consideraba una carrera de mujeres, si hubiera estudiado alguna otra carrera, como ingeniería, posiblemente hubiera tenido otros problemas. Además, mi especialidad fue en alimentos, que era un tema legitimado para las mujeres. El doctorado lo hice en la Universidad de Leeds, ubicada en el norte de Inglaterra, un país pionero en equidad de género, y ahí tampoco tuve problema. Así puedo decir que ser mujer nunca ha sido un obstáculo para mi carrera profesional. Cuando ingresé a trabajar al Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD), tampoco hubo diferencia, pues es una institución donde los hombres y las mujeres tenemos el mismo salario, las mismas responsabilidades y oportunidades. Además, el CIAD es un centro donde el personal académico femenino supera al masculino (58% mujeres). Por supuesto a veces hay problemas con ciertos colegas que tienen esos complejos muy arraigados, pero en general las oportunidades se han presentado. No puedo decir que sufrí discriminación o me retrasé por ser mujer, creo que no.
¿Qué habilidades se necesitan para formar e integrarse a redes internacionales de investigación?
Primero, debes contar con instalaciones para trabajar y hacer investigación al nivel que lo hacen en otros países. Segundo, la disponibilidad para viajar, cuando se planean reuniones en otros países debes estar dispuesta, antes no había Zoom. Tercero, debes contar con los medios para hacer estancias de investigación en otros países y recibir investigadores y estudiantes de otros lugares. No sólo se requieren habilidades para hacer investigación, también están relacionados los aspectos sociales.
Cuando recién regresé del doctorado, participé en dos proyectos del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (Cyted), lo que fue muy bueno porque tuve interacción con investigadores e investigadoras de países iberoamericanos. Hice estancias de investigación en Chile, en Cuba y en España, recibí gente de esos países y eso va enriqueciendo no solamente mi trabajo, sino el del equipo. Los y las estudiantes, por ejemplo, pudieron hacer estancias. Eso fue un buen inicio en los años noventa. También ayudaron los proyectos de Conacyt que te permitían comprar equipo para montar un laboratorio, aunque últimamente ya no hay dinero para eso, situación que representa un problema pues los equipos caducan rápidamente y si quieres estar a los niveles de los colegas internacionales, tienes que buscar la manera de conseguir financiamiento.
Participamos, con investigadores de España y Portugal, en los proyectos de Foncicyt del Conacyt. Este equipo fue muy productivo porque los españoles y los portugueses producen muchos artículos, y nosotros, por nuestra parte, también. Además, se establece el compromiso de que si alguien publica tiene que incluir a todos los participantes del proyecto que aportan al artículo. Entre más laboratorios participan en una investigación es mejor, porque éstos tienen diferentes facilidades e instalaciones que se van acoplando y complementando. Por el contrario, cuando sólo participa tu laboratorio estás restringida a tus equipos, y difícilmente puedes producir algo suficientemente bueno como para publicarlo en una revista internacional, que demanda que el trabajo sea novedoso y perfecto.
Por otro lado, no puedes estar publicando eternamente en el mismo tema porque caduca, siempre hay que estar evolucionando y adaptándose a las demandas que van surgiendo. Por ejemplo, el tema de materiales de envase biodegradables en el que todos queremos y tenemos que trabajar, es muy complicado, pero debemos dar una respuesta a la creciente demanda por esos materiales, no podemos ignorarlo porque es un problema serio en el planeta.
¿Qué retos supone la creación de envases biodegradables y su posterior transferencia?
El reto de trabajar con envases biodegradables es monumental. Sobre todo después de usar plásticos no biodegradables con los que se había logrado conservar los alimentos por más tiempo y reducir las pérdidas, durante más de 50 años. Ello debido a que estos materiales no son degradados por los microorganismos, son inertes. Esta propiedad contribuyó a que se incrementara la demanda y los precios de los plásticos disminuyeran. Adicionalmente, se desarrollaron estructuras de varias capas de diferentes polímeros para complementar sus propiedades, algunos proporcionaban barrera al vapor de agua, otros al oxígeno y para mantenerlos unidos se utilizaban adhesivos, lo que hacía que no fuera posible despegarlos, e imposible su reciclaje. Los plásticos nos facilitaron la vida y ahora nos cuesta trabajo sacrificar esa comodidad.
Los materiales biodegradables no cumplen con los requerimientos de conservación que ofrecen los polímeros convencionales. Así, durante siete décadas, los plásticos no degradados se fueron acumulando en el medio ambiente, de tal manera que actualmente existen miles de millones de toneladas en diferentes lugares del planeta. Casi la mitad proviene de envases y embalajes. Éste es un serio problema que requiere de la colaboración de todos los sectores involucrados para atacarlo.
En el área de investigación y desarrollo es muy importante diseñar y desarrollar envases que cuando estén en contacto con el alimento lo protejan, pero una vez en la basura se degraden. Éste es el reto tecnológico, pero hay otro económico. Los pocos materiales biodegradables que existen son más caros que los convencionales, por lo que el precio de los alimentos que los utilizan se incrementa. Los consumidores tendrían que decidir si pagan esta diferencia en favor del medio ambiente o prefieren el alimento en envase convencional, más económico. En un país donde el poder adquisitivo de la mayoría de la población es bajo, se esperaría que la alternativa de alimentos envasados en materiales biodegradables no tuviera gran impacto, a menos que sea el único material utilizado.
Sin embargo, existen ciertos grupos de personas que dentro de su filosofía y sus hábitos está el cuidado del medio ambiente. Ellos se decidirían por la opción biodegradable. Esto se observa con mayor frecuencia en países desarrollados en los que los consumidores cuentan con mayor capacidad adquisitiva. También es una actitud de las nuevas generaciones de jóvenes que ven su futuro amenazado por la contaminación por plásticos. Sin embargo, aún forman parte de una baja proporción de la población. Existen otros retos técnicos en los envases de material biodegradable, éstos no siempre son transparentes, ni tienen la resistencia a ciertos factores. Pueden estar fabricados de materiales que provienen de la naturaleza como proteínas, almidones, celulosa y otros polisacáridos, o bien una combinación de ellos que no ofrecen la misma capacidad de proteger al producto.
No presentan la resistencia mecánica de las poliamidas, ni la estabilidad térmica del PET, ni la transparencia del polietileno de baja densidad, etcétera. Ya existen polímeros sintéticos que pueden degradarse en ciertas condiciones como el composteo, como el ácido poliláctico (PLA) y los polihidroxialcanoatos (PHAs) aún son más caros que los convencionales y su principal desventaja es que absorben humedad y eso cambia sus propiedades. Pero el agua provoca hidrólisis de la cadena polimérica, lo que contribuye a que los microorganismos puedan degradarlos. Existen miles de investigaciones que tratan de mejorar las propiedades de estos biopolímeros para que sustituyan exitosamente a los polímeros no biodegradables.
Una alternativa adicional son los aditivos oxodegradables que se agregan a los polímeros convencionales durante la fabricación de bolsas, botellas, tarros, popotes, etcétera. En teoría provocan la degradación de los polímeros, pero si bien ayudan a romper las cadenas, no existen evidencias de que llegan a descomponerse en bióxido de carbono y agua, que es lo que se necesita para hacer un material completamente biodegradable. El uso de estos aditivos no está aprobado en muchos países porque lo que hacen es disminuir el tamaño de las cadenas, quedando como contaminantes invisibles en los rellenos sanitarios.
¿Cuáles son los principales retos de la transferencia de conocimientos y tecnología en México?
Las empresas y los investigadores somos dos sectores diferentes. La velocidad con la que trabaja la empresa es mucho mayor a la que tiene la investigación. Allí está la primera brecha. El empresario que llega con una solicitud o un problema requiere la solución urgente, si tienes suficiente experiencia en ese tema puedes dar una recomendación inmediata. Pero la mayoría de las veces, cuando la empresa consulta al Centro es que ya exploró otras soluciones que no funcionaron. Entonces, el personal de investigación del Centro propone un plan experimental que logre encontrar la solución lo que puede llevar unos meses, mínimo.
Cuando se trata de desarrollar materiales biodegradables, el proceso comienza con el diseño del material y su experimentación, que puede llevar meses o años. Una vez que se obtiene debe probar que tiene capacidad de proteger el alimento por un tiempo definido. Adicionalmente se debe comprobar que en realidad es biodegradable, esto puede llevar al menos un año. Actualmente muchos envases que dicen ser biodegradables realmente no lo son. No existe una norma oficial nacional que indique cuando se debe etiquetar el envase con la leyenda biodegradable. Todo este proceso puede tomar varios años. Este es uno de los retos para la vinculación, las distintas velocidades a las que trabajamos los dos sectores. Lo que se explica porque la empresa tiene sus líneas de producción ya establecidas. Mientras que, al investigador le lleva tiempo asimilar, experimentar, entender, a veces equivocarse y volver a repetirlo, hasta encontrar la solución.
Mientras no existan opciones de materiales efectivos y biodegradables, la industria de los alimentos seguirá usando materiales convencionales hasta que se vayan generando materiales que contribuyan a disminuir el uso de plásticos no biodegradables, lo que llevará tiempo. El otro reto es el precio de los nuevos materiales. El implementar nuevas tecnologías en cualquier sector implica una inversión y precios altos al principio. Después con la demanda y con la masificación de la producción los precios van bajando, como sucedió con los plásticos convencionales que ahora son relativamente baratos y no impactan tanto en el precio final del alimento.
¿Cómo ha ayudado a su carrera de investigación la obtención de dos premios tan importantes como el Nacional de Tecnología y Alimentos?
El objetivo de los premios es reconocer el trabajo que has hecho. En este sentido los premios han sido un reconocimiento. Incluye un monto que no es mucho si lo quieres utilizar en un proyecto de investigación, pero para los participantes puede ser una motivación, sobre todo para los estudiantes. Los premios son una gran satisfacción porque tu trabajo compite con otros, que también son buenos, y cuando el comité escoge tu investigación como la mejor es como decirte vas bien, síguele trabajando por ahí. Para los estudiantes es un reconocimiento al arduo trabajo y desvelos que les cuesta la obtención de un grado, es muy motivante para ellos que también están buscando labrarse un futuro.
¿Qué le ha dado el CIAD a la doctora Soto y usted que le ha dado a este centro?
El CIAD ha sido mi único centro de trabajo. Me abrieron las puertas desde que buscaba un lugar para hacer mi tesis de licenciatura hace 36 años, cuando el Centro apenas comenzaba. Entonces se encontraba en una casa adaptada con dos o tres laboratorios y muy poca gente trabajando. Mi primera tesis fue sobre una enzima que causaba problemas a las manzanas producidas en Hermosillo. Cuando terminé la licenciatura me inscribí en una maestría sobre polímeros y materiales de la Universidad de Sonora, entonces con pocos estudiantes, a la que me invitó un profesor japonés que me dio clases en la licenciatura. Al mismo tiempo, en el CIAD me ofrecieron un trabajo como técnica.
Al principio no quería dejar ninguna de las dos cosas, pero después me decanté por el CIAD que era un trabajo seguro, y aunque terminé todos los créditos de la maestría e hice una parte de la tesis, nunca me titulé. Esa maestría me abrió la puerta para que el director general, que tenía un plan de crecimiento, me conminara, igual que a otros jóvenes, a buscar un lugar donde hacer el doctorado, para después de ello regresar a hacer crecer el Centro y ampliar las líneas de investigación. Como tenía el antecedente en alimentos y polímeros me propuso que estudiara sobre envases. Busqué pues un lugar donde hacer un doctorado en el área y encontré que en Inglaterra podía hacer un doctorado directo, no necesitaba el título de la maestría.
Finalmente creo que he utilizado más los conocimientos de ésta. En 1996 terminé mi doctorado en la Universidad de Leeds y regresé al Centro, donde tuve que trabajar para conseguir fondos para equipar un laboratorio. Fue entonces cuando participé en los proyectos del Cyted que me abrieron puertas, no para equipar el laboratorio, pero sí para aprender a manejarme en el sistema de investigación y ubicarme en las necesidades de México que no eran las mismas del lugar donde estudié el doctorado.
Desde hace 25 años soy investigadora. El CIAD ha financiado mis distintas estancias de investigación internacionales, en East Lasing, Michigan, La Habana, Cuba, y la última en Penang, Malasia, donde colaboro con una investigadora en un proyecto sobre migración de componentes de envases a alimentos. Sigo colaborando con la School of Packaging de Michigan State University donde soy profesora adjunta.
En cuanto a lo que le he dado al CIAD, pienso que he contribuido a la producción académica y a la formación de recursos humanos en licenciatura, maestría y doctorado. También he tenido puestos administrativos, de 2015 a 2019 me alejé de la investigación para ocupar el puesto de coordinadora de Programas Académicos, con el objetivo de subir a nivel internacional al menos un posgrado de los cuatro que tenemos. Durante mi coordinación logré que dos (maestría y doctorado en Ciencias), alcanzaran este nivel en el Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC) de Conacyt. En 2019 volví a mi puesto de investigadora, y aquí estoy, trabajando en proyectos sobre aprovechamiento de residuos agroindustriales para desarrollar artículos de un solo uso.
*Universidad Nacional Autónoma de México.
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