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Pedro Roncalés RabinalCatedrático de Tecnología de Alimentos
Dpto. de Producción Animal y Ciencia de los AlimentosFacultad de Veterinaria
Universidad de Zaragozaroncales@unizar.es
Zaragoza, Noviembre de 2008
NUEVOS MÉTODOS DE ENVASADO
EN CARNE Y ELABORADOS CÁRNICOS
XIX JORNADAS NACIONALES
DE LA CARNE Y SEGURIDAD ALIMENTARIA
INTRODUCCIÓN: DETERIORO DE LA CARNEINTRODUCCIÓN: DETERIORO DE LA CARNE
Formación de metamb
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25 30
Días
Met
aMb
(%
)
Over-wrap
9
Olor de deterioro
1
2
3
4
5
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Days
Sen
sory
od
ou
r
Odour ofspoilage
12
La vida útil de la carne es limitada, princ. debido al deterioro del colorPedro RoncalésUniv. Zaragoza
LÍMITE VIDA ÚTIL MARCADO POR:• Formación de MetaMb Color pardo• Incremento del N volátil Olor y sabor intenso y/o desagradable• Oxidación de lípidos Olor oxidado (off-odour; olor a viejo) [EAM con O2]• Formación de limo superficialCAUSA: Población psicrotrofos (Pseud., Broch...) ≥ 107 (106) UFC/cm2 (+ Oxidación)
t = 6,5 (7 - log N0 / T + 2) [Mossel, 1982]
LÍMITE DE LA VIDA ÚTIL DE LA CARNELÍMITE DE LA VIDA ÚTIL DE LA CARNE
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE ALTERACIÓN:• Población microbiana inicial < 103 UFC/cm2
• Especie animal Vacuno < Ovino < Cerdo < Aves• Integridad piezas Canal < pieza << filete < picada• Higiene manipulación• Temperatura 0°C 7°C• Valor de pH 5,5 7,0• Presencia oxígeno Vacío < conc. crecientes de O2
• Presencia CO2 (EAM) ≥ 20% inhibe crec. microorg. Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
REQUISITOS:Evitar desecación Material barreraInhibición crecimiento microorg. Ausencia O2, presencia CO2Mantenimiento color rojo carne fresca Presencia O2
VACÍO:Muy eficaz frente a desecación y crecimiento microorganismosColor rojo mate (desoximioglobina)
Conservación a largo plazo (piezas) / No adecuado para venta
ATMÓSFERA MODIFICADA: O2 + CO2 (80/20)Eficaz frente a desecación y crecimiento microorganismosColor rojo brillante (oximioglobina)
Conservación a medio plazo (filetes) / Adecuado para venta
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
SISTEMAS DE ENVASADO DE CARNE FRESCASISTEMAS DE ENVASADO DE CARNE FRESCA
OVER-WRAP:Algo eficaz frente a desecaciónColor rojo brillante (oximioglobina)
Conservación a corto plazo (filetes) / Adecuado para venta
Requisitos de los envases específicos para la venta directa de carne
Facilitar la VISIÓN del alimento
Asegurar un producto ATRACTIVO
Materiales TRANSPARENTES
Materiales BRILLANTES
Facilitar el ETIQUETADO
Materiales IMPRIMIBLES oque admitan ADHESIVOS
ENVASADO DE LA CARNE: VENTA DIRECTAENVASADO DE LA CARNE: VENTA DIRECTA
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ENVASADO: PROPIEDADES DE LOS MATERIALESENVASADO: PROPIEDADES DE LOS MATERIALESPE Auto-sellado / Termo-sellado(PP) ≈ Impermeabilidad al agua
Permeabilidad a los gases
EVOH Barrera a los gasesPVDC Barrera a la humedadPA Barrera a todoPET
PET Resistencia mecánicaPA Barrera a todo
PET RigidezPEs
Bandejas// barquetas
Over-wrap
Envasado VacíoAM
Laminados multi-capa
PE + EVOH / PVDC + PA / PET
PAEVOHPE
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ENVASADO DE CARNE FRESCA PARA LA VENTAENVASADO DE CARNE FRESCA PARA LA VENTA
VIDA ÚTIL (color y/o olor): Over-wrap < EAM < Vacío
Aprox. (en cond. óptimas): ≤ 9 ≤ 17 > 26
ENVASADO PARA LA VENTA
ATMÓSFERA MODIFICADA predomina
Lenta tendencia a VACÍO
Los consumidores deben acostumbrarse
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
Formación de Metamioglobina
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25 30
Días
Met
aMb
(%
)
Over-wrap
AM (80/20)
Vacío
ESTABILIDAD DEL COLOR: SISTEMA DE ENVASADOESTABILIDAD DEL COLOR: SISTEMA DE ENVASADO
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
9 18 >26
VIDA ÚTIL: over-wrap < EAM < Vacío
ATMÓSFERA MODIFICADA: CREC. MICROBIANOATMÓSFERA MODIFICADA: CREC. MICROBIANO
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
Relación directa entre crecimiento microbiano y decoloración
Flora psicrotrofa (PCA)
01
234
56
78
0 10 20 30
Días
UF
C/c
m2
Control
Brooks et al. JOURNAL OF FOOD PROTECTION 71, 293-301 (2008)MAP suppresses pathogen growth
while spoilage characteristics developed in meat
Nissen et al. International Journal of Food Microbiology 59 211–220 (2000)
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ATMÓSFERA MODIFICADA: CREC. PATÓGENOSATMÓSFERA MODIFICADA: CREC. PATÓGENOS
Color es secundario Env. vacío es adecuado EXTENSIÓN VIDA ÚTIL
CARNES PREPARADASCARNES PREPARADAS
El mercado de las carnes preparadas es fuertemente creciente
CARNES PREPARADASHamburguesasAsados, rollos...Brochetas, pinchos...MarinadosOtrosCarnes precocinadas
Además de condimentar, pueden ser Ablandadores CARNE TIERNAAntioxidantes PROL. VIDA ÚTILAntimicrobianos PROL. VIDA ÚTIL
Una gran variedad de ingredientes pueden ser añadidos
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
Marinados Condimentar / Mejorar la textura: ablandar la carne. AdobadosÁcidosNaClFosfatosAzúcar / mielCalcioProteasasExtractos y condimentos varios
Antioxidantes Retrasar las reacciones oxidativas; proteger color y olorGran variedad de extractos naturales antioxidantes
Sistemas de iluminación no oxidantes IdemLámparas especialesFiltros de UV
Antimicrobianos Inhibir deterioro microbiano; inhibir patógenosGran variedad de extractos naturales antimicrobianosÁcido láctico y lactatos
Envases activos Ejercer protección desde el envaseAntimicrobianosAntioxidantes Pedro Roncalés
Univ. Zaragoza
NUEVOS DESARROLLOS: MEJORAR LA CALIDAD Y ALARGAR LA VIDA ÚTIL
NUEVOS DESARROLLOS: MEJORAR LA CALIDAD Y ALARGAR LA VIDA ÚTIL
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
MARINADO CON DIVERSOS AGENTESMARINADO CON DIVERSOS AGENTES
En todos los casos: gran incremento de la terneza
Cítricos
Sal y azúcar
Fosfatos
Proteasas
ADICIÓN DIRECTA DE ANTIOXIDANTESADICIÓN DIRECTA DE ANTIOXIDANTES
Resumen de la extensión de la vida útil
RomeroOréganoPim. Cay.Pim. DulceBorraja
CarnosinaL.O.M.
Té verdeTaurinaVit. EVit. C
PimientaTé rojo
CarnitinaL.R.T.P.
0 50 100 150 200 250
% de extensión
Incremento extraordinario de la vida útilde carne y otros alimentos
frescos con ingredientes y sistemas naturales
Orégano Romero Tomate Pimientos Pimientas Té verde Borraja
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
Aplicación directaen marinados
ACCIÓN ANTIOX.: ORÉGANO, ROMERO Y BORRAJAACCIÓN ANTIOX.: ORÉGANO, ROMERO Y BORRAJA
• Gran efecto antioxidante de orégano y romero• Efecto dependiente de la concentración• Borraja: inhibe totalmente la oxidación.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 4 8 12 16 20 24
Días
TB
A (
mg
MA
/kg
)
Control
Orégano 0.1%Orégano 0,05%
Orégano 0.02%
Romero 0.1%
Borraja 1%Borraja 2%
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
0
1
2
3
4
5
6
0 4 8 12 16 20
Días
TB
AR
S (
mg
MA
/kg
)
ControlPimiento dulce 2%Pimiento cayena 2%LRTP 1,5%LRTP 2,5%LRTP 5% LoM 0,055%LoM 0,2%
• Pimientos: inhiben casi totalmente la oxidación (total: capsaicinoides)• Significativo efecto antioxidante de prod. de tomate enriq. en licopeno• Efecto dependiente de la concentración. Pedro Roncalés
Univ. Zaragoza
ACCIÓN ANTIOXIDANTE: TOMATE Y PIMIENTOSACCIÓN ANTIOXIDANTE: TOMATE Y PIMIENTOS
• Iluminación estándar es fuertemente prooxidante• La ausencia de radiación UV (lámpara Promolux© o filtro de policarbonato) protege de la oxidación.
Evolución del índice TBA
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 10 20 30
Días
mg
mal
on
ald
ehid
o/k
g
Oscuridad
Fluorescente standard
FS + Filtro
Promolux
VIS
VIS
VIS + UV
Fluorescente standard
FS + filtro
Promolux
EFECTO DE LA ILUMINACIÓNEFECTO DE LA ILUMINACIÓN
Pedro RoncalésUniv. ZaragozaLuz standard Promolux L.S. + filtro UV Oscuridad
Espectros emisión Transmisión
F.S.
Promolux
Envase
Filtro
EFECTO DE MÉTODOS COMBINADOSEFECTO DE MÉTODOS COMBINADOS
• La combinación de romero + vit. C e iluminación libre de radiaciónUV permite la conservación de carne más tiempo que en oscuridad
• La vida útil aumenta al doble.
FS + romero ++ Vit. C
Promolux ++ romero + Vit. C
FS FS + filtro UV ++ romero + Vit. C
Resumen de la extensión de la vida útil
Promolux + romero + vit. C
FS + filtro + romero + vit. C
FS + romero + vit. C
Promolux
FS + filtro UV
0 20 40 60 80 100 120
% de extensión
OscuridadFS
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ANTIMICROBIANOS: ÁCIDO LÁCTICOANTIMICROBIANOS: ÁCIDO LÁCTICO
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10 15 20 25 30
Días de almacenamiento
B. t
her
mo
sph
acta
(lo
g1
0 u
fc c
m-2
)
70/20/10
Lactic acid+70/20/10
Brochothrix thermosphacta
El ac. láctico inhibe la microbiota alterante sin afectar a las características de calidad de la carne.
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
Flora psicrotrofa (PCA)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 10 20 30
Días
UF
C/c
m2
Control Orégano Pimiento
ANTIMICROBIANOS: EXTRACTOS NATURALESANTIMICROBIANOS: EXTRACTOS NATURALES
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
DESARROLLO DE ENVASES ACTIVOSDESARROLLO DE ENVASES ACTIVOS
Envasado en atmósfera modificada
Envases inteligentes
Envases activos
ENVASES ACTIVOS
Incorporación al envase de agentes para mejorar la conservación
Evitan adición directa a los alimentosAcción basada en interacciones envase - alimento
Antimicrobianos Antioxidantes
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
MIGRACIÓN
SORCIÓN
PERMEACIÓN (O2, CO2 ...)
POSITIVAAntioxidantesAntimicrobiosAromasOtros?
NEGATIVAMonómerosAditivosContaminantesOlores
Legislación Envase Activo
INTERACCIONES ENVASE - ATMÓSFERAS - ALIMENTOINTERACCIONES ENVASE - ATMÓSFERAS - ALIMENTO
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
Envase Activo
Suministra
Compuestos que protegen al alimento
Absorbe
Compuestos quedeterioran el alimento
es el envase que, además de separar el alimento del entorno,
ejerce funciones sobre el producto envasado mediante
fenómenos positivos de migración envase-alimento
CONCEPTO DE ENVASE ACTIVOCONCEPTO DE ENVASE ACTIVO
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO 1ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO 1
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
Ejemplo de actividad frente a patógenos: Listeria
ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO 2ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO 2
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
Control
Envase activo Enterocina
Control
Envase activo Nisina
Antioxidante Barniz
Antioxidante + barniz Lámina PE - EVOH
Lámina PE - EVOH + antioxidante + barniz
Envase activo
DISEÑO DEL ENVASE ACTIVO ANTIOXIDANTEDISEÑO DEL ENVASE ACTIVO ANTIOXIDANTE
P. RoncalésU. Zaragoza
Antioxidant active varnish.Patente europea.Patent No.: 03380302.4
DISEÑO/DESARROLLO MODELO DE ENVASE ACTIVODISEÑO/DESARROLLO MODELO DE ENVASE ACTIVO
Introducción del alimentoen bandeja de
poliestireno
Colocación delfilm impregnadode barniz con el
extracto antioxidante
Rellenado con gas y sellado con
lámina de PE - EVOH
P. RoncalésU. Zaragoza
ACTUALMENTE: desarrollo de bobina industrial con barniz activo incorporado
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 10 15
días
TB
AR
S
Control Romero PR2 PR4 PR8
• El envase activo inhibe significativamente la oxidación lipídica• El efecto antioxidante aumenta con la concentración de extracto en el barniz, si bienlas diferencias no son muy significativas
• El efecto fue inferior al de la adición directa de extracto a la carne.
Porcentaje de inhibición de la oxidación lipídica a los 14 días de conservación
025
5075
% In
hib
ició
n
Control PR2 PR4 PR8 Romero
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ENVASES ACTIVOS: CARNE DE VACUNOENVASES ACTIVOS: CARNE DE VACUNO
22111PR8
32111PR4
32111PR2
22111Romero
43211Control
1412950
Days of storage
Tratamiento
32211PR8
33211PR4
33211PR2
22111Romero
44211Control
1412950
Days of storage
Tratamiento
Carne de vacuno: EVALUACIÓN SENSORIAL
• La vida útil de la carne vino determinada por la aparición de olor de oxidación• La vida útil se alargó significativamente con la concentración más alta de extracto• Se extendió de 9 a 12 días.
Decoloración
Olor de oxidación
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ENVASES ACTIVOS: CARNE DE VACUNOENVASES ACTIVOS: CARNE DE VACUNO
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ENVASES ACTIVOS: CARNE DE CORDEROENVASES ACTIVOS: CARNE DE CORDERO
Inhibiciónoxidación
lipídica
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ENVASES ACTIVOS: EFECTO ANTIMICROBIANOENVASES ACTIVOS: EFECTO ANTIMICROBIANO
Inhibiciónflora psicrotrofa
alterante
0
3
6
9
12
15
18
21
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
Días de almacenamiento
CIE
a*
Control
Orégano 0,5%
Orégano 1%
Orégano 2%
Orégano 4%
Extracto orég.
• Los E.A. con orégano inhiben significativamente la formación de MetaMb, y protegen el color rojo.• El efecto es dependiente de la concentración.
CARNE DE VACUNO: COLORCARNE DE VACUNO: COLOR
Films con orégano (concentraciones crecientes) + pulverizado
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
Control
Orégano pulverizado
EA Orégano 0,5%
EA Orégano 2%
Fotografías a los 20 días de conservación en atmósfera modificada a 1±1ºC
EA Orégano 1%
EA Orégano 4%
CARNE DE VACUNO: ASPECTOCARNE DE VACUNO: ASPECTO
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
• La pérdida de color rojo, la decoloración y el olor a oxidado, se retrasaron signific.por acción del E.A con orégano, el efecto de la concentración fue evidente. • La vida útil pasó de 14 a 23 días.
211111Extracto orégano
211111Orégano 4%
322111Orégano 2%
322111Orégano 1%
432221Orégano 0,5%
554221ControlOlor a oxidado
211111Extracto orégano
422111Orégano 4%
422111Orégano 2%
432111Orégano 1%
533111Orégano 0,5%
555211ControlDecoloración
211111Extracto orégano
432221Orégano 4%
422221Orégano 2%
423221Orégano 1%
433221Orégano 0,5%
554221ControlColor rojo
2823201480MuestraParámetro
Días de almacenamiento
CARNE DE VACUNO: EVALUACIÓN SENSORIALCARNE DE VACUNO: EVALUACIÓN SENSORIAL
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ENVASES ACTIVOS: DESARROLLOSENVASES ACTIVOS: DESARROLLOSIncorporación barniz activo a papel adhesivoColocación en cara interior, bajo la etiqueta
Resultados satisfactorios
Incorporación barniz activo directamente a cara interior del material de cierre
Resultados satisfactorios
Nerín C., Tovar L., Djenane D., Camo J., Salafranca J., Beltrán J.A. y Roncalés P. Studies on the stabilization of beef meat by a new active packaging containing natural antioxidants. J. Agric. Food Chem. 54, 7840-7846 (2006).
Camo J., Beltrán J.A. y Roncalés P. Extension of the display life of lamb with an antioxidant active packaging. Meat Sci. 80, 1086–1091 (2008).
Camo J., Beltrán J.A. y Roncalés P. Extension of the display life of beef with increasing concentrations oforegano in an antioxidant active packaging. En preparación.
Pedro RoncalésUniv. Zaragoza
ACTUALMENTE: desarrollo de bobina industrial con barniz activo incorporado
Formación de vaho
Situación legal
NO CLARA
MIC (μL/dm2)SPECIESTYPE
1.181.180.79
7.861.57
1.572.36
4.720.79
-2.36
Clove
1.181.180.79
4.573.14
3.141.57
11.80.33
-1.18
Cinn.-A
0.39Candida albicansYEASTS0.4Aspergillus flavus0.4Penicillium islandicumMOULDS
2.360.39
Enterococcus faecalisBacillus cereus
1.18Listeria monocytogenes1.18Staphylococcus aureusGRAM +1.53Salmonella choleraesuis0.16Yersinia enterocolítica3.14Pseudomonas aeruginosa0.79Escherichia coliGRAM -
Cinn.-B
ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANOENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO
Romero Orégano Albahaca Clavo Canela Genjibre Eneldo
López P, Sánchez C, Batlle R, Nerín C. J AGRIC FOOD CHEM 53: 6939-6946 2005 Solid- and vapor-phase antimicrobial activities of six essential oils: Susceptibility of selected foodborne bacterial and fungal strainsPedro Roncalés
Univ. Zaragoza
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