envasado activo, inteligentes y nuevos materiales

ENVASADO EN AM, ENVASADO EN AM, ENVASES ACTIVOS E ENVASES ACTIVOS E

INTELIGENTESINTELIGENTES

ATMÓSFERAS MODIFICADAS

A diferencia de las AC, en donde la concentración de gasesque rodea el producto se ajusta a los niveles óptimos, en

las atmósferas modificadas (AM) se tiene un control menos estricto de la concentración de gases, ya que se establece

en base al metabolismo del producto vegetal y la permeabilidad del material que lo envuelve.


En la AM si la composición gaseosa deseada se obtiene por la interacción entre la respiración y la permeabilidad del polímero se denomina modificación pasiva.

Si la composición gaseosa se obtiene mezclando externamente el gas por inyección en el envase con ayuda o no de un vacío previo se denomina modificación activa.


La AM y AC se diferencian en los sistemas de generación y de estabilización y en el grado de control de la composición de la atmósfera, que en la AC es más exacto.


Las AM consisten en envasar los productos vegetales en una película de permeabilidad selectiva para conseguir una atmósfera alrededor del producto durante la conservación.

COMPOSICIÓN DEL AIRE

Gases Mayoritarios (volumen

aproximado)

Otros gases (Volumen total < 0.012 %)

Nitrógeno (78.03 %)Oxigeno (20.99 %)

Argón (0.94 %)Dióxido de Carbono

(0.03 %)

Dióxido de Nitrógeno

Monóxido de Carbono

Oxido NitrosoOzono

HelioHidrogenoDióxido de

AzufreVapor de

Agua


La base física de la técnica de AM consiste en el hecho de utilizar determinados materiales de características altamente selectivas al paso de los gases: O2, CO2, N2, C2H4, H2O, etc.


Son capaces de regular adecuadamente los intercambios gaseosos entre el órgano vegetal y el ambiente que lo rodea, originados en el metabolismo general del producto, de manera que se genere y estabilice una AM favorable para su supervivencia.


Procesos de interacción envase plástico-alimento

Fuente: Alvarado et al. (2001)


Modelo de permeabilidad de gases y vapores a través de

una película plásticaFuente: Coles et al. (2004)

CARACTERÍSTICAS GENERALES EXIGIBLES A LOS ENVASES

• Permeabilidades requeridas y selectivas para aire y vapor de agua.

• Elevada transparencia, brillo y propiedades anti-empañantes.

• Peso ligero.• No tóxico• Resistencia a la rotura y al estiramiento.• Facilidad para sellarse por calor a temperaturas

bajas.• Que no reacciones con el producto.• Que no produzca migraciones al producto.• Buena resistencia térmica.• Buena transmisión del calor.• Facilidad de manejo y etiquetado• Bajo costo y fácil adquisición.

MATERIALES EMPLEADOS PARA ENVASES

• Los polímeros son empleados en la fabricación de películas flexibles para el envasado de productos vegetales frescos, entre los que destacan el policloruro de vinilo (PVC), el poliestileno (PS), el polietileno (PE) y el polipropileno (PP).

• Los PE y PP son los polímeros más utilizados.

CARACTERÍSTICAS DE LOS DIFERENTES TIPOS POLÍMEROS

Polímero PERMEABILIDAD(P) [mL/m3.día.atm

O2 CO2 PCO2/PO2

Polietileno baja densidad

Polipropileno

Poliestileno

Acetato de celulosa

Cloruro de polivinilo

Cloruro de polivinilideno

Policarbonato

3900-1300

1300-6400

2600-7700

1814-2325

620-2248

15.5

13950-14725

7700-77000

7700-21000

10000-26000

13300-15500

4263-8138

59

23250-26350

2.0-5.9

3.3-5.9

3.4-3.8

6.7-7.3

3.6-6.9

3.8

1.7-1.8

Propiedades deseables de los materiales de envasado

Barrera o de protección

Estos materiales deben preservar el alimento y la atmósfera, del ambiente exterior

Barrera frente a gases, humedad y olores

Técnicas o mecánicas

Impuestas por el proceso de envasado,la maquinaria utilizada en él yla manipulación de los envases acabadosdurante su distribución y venta

Resistencia a fuerzas de tracción y fricciónResistencia frente a impactos, desgarros, perforaciones y abrasionesFlexibilidad para soportar la presión interna de los gasesAptitud para el termoformadoFacilidad de selladoResistencia a bajas y/o altas temperaturas

Comerciales

Presentación atractiva y manipulación

sencilla y práctica para el consumidor

Brillo y transparencia Capacidad antivaho Facilidad de apertura Aptitud para la impresión y la adición

de etiquetas y códigos

Otras

EconómicasLegalesMedioambientales

Rendimiento y coste por m2

Disponibilidad en el mercado Inercia química Posibilidad de reciclado

Propiedades deseables de los materiales de envasado


• Los envases más extendidos en el envasado en atmósfera modificada que se fabrican con materiales poliméricos se dividen en dos categorías:

• Envases flexibles. A este grupo pertenecen los envases o bolsas tipo “almohada”, que tienen una soldadura longitudinal y dos transversales en los extremos, y los tipo “saco o sobre”, con los cuatro lados sellados.

• Envases rígidos. En esta segunda categoría los envases constan de dos componentes. El inferior puede tener distintas formas (copa, tarrina, etc.) aunque generalmente se trata de una bandeja sobre la que se deposita el alimento. El otro componente es una película flexible que sirve para cubrirlo.


Envases más utilizados en el envasado en atmósfera modificada: (1) Bolsa tipo “almohada”,

(2) bolsa tipo “sobre” o “saco”, y (3) bandejaFuente: García et al. (2006)


Variaciones del ambiente gaseoso en envases con productos metabólicamente activos, bajo una atmósfera modificada. 1) Composición inicial de la atmósfera; 2) consumo de O2 y producción de CO2 y vapor de agua debido a los procesos metabólicos del producto; y 3) difusión de gases a través del material de envasado de permeabilidad selectiva.

Propiedades físicas, ventajas e inconvenientes de los principales gases utilizados en el envasado en atmósfera modificada.

GasesPropiedades

físicasVentajas Inconvenientes

OxígenoIncoloroInodoroInsípido

Imprescindible para la conservación

óptima de alimentos

metabolicamente activos

Inhibe anaerobios

Favorece el crecimiento de

aerobios

Dióxido de

carbono

IncoloroInodoro

Ligero sabor ácido

Soluble en agua

BacteriostáticoFungistáticoInsecticida

Mayor acción a baja temperatura

Produce colapso del envaseDifunde

rápidamente a través del

envase

Nitrógeno

IncoloroInodoroInsípidoInsoluble

InerteDesplaza al oxigeno

Inhibe aerobiosEvita el colapso del

envase

Favorece el crecimiento de

anaerobios (100%

nitrógeno)

Gases investigados para su aplicación en el envasado en atmósfera modificada

Gas Aplicación

Monóxido de carbono

Inhibe el pardeamiento en productos vegetalesInhibe las reacciones de oxidación (de forma

indirecta)Inhibe el crecimiento de microorganismos aerobios

(de forma indirecta)

Argón Sustituye al N2 en atmósferas modificadas

HelioSustituye al N2 en atmósferas modificadasGas trazador para el control de microfugas

Hidrógeno Gas trazador para el control de microfugas

Óxido nitrosoInhibe el crecimiento de ciertos microorganismos

Inhibe la producción de etileno

Cloro Inhibe el desarrollo de microorganismos (mohos)

OzonoElimina el etileno

Inhibe el desarrollo de microorganismos

Fruta

Velocidad de

respira-

ción5oC mg

CO2/kg/h

Tolerancia Optimo

Temperatura de

Almacenamiento(ºC)

Vida de ana-quel

aproximad

a

% CO2

Máx.% O2

Min.% CO2 % O2

Manzana 5 - 10 2 - 5 1 - 2 1 - 3 1 - 2 0 - 32 – 11meses

Albaricoque

10 - 20 2 2 2 - 3 2 - 3 0 - 5 -

Aguacate - 5 3 3 - 10 2 - 5 5 - 138-10

días

Plátano - 5 2 2 - 5 2 - 5 12 - 15 15 días

Zarzamora - - -15 -

205 - 10 0 - 5 -

Mora azul - - -12 -

202.5 0 - 5 -

Melón Canta-loupe

- 15 2 - - 3 - 7 -

ENVASES ACTIVOS

• Los envases activos constituyen una alternativa para mejorar los métodos de conservación de los alimentos.

• Esta tecnología se basa en la incorporación de aditivos al sistema de envasado con la finalidad de mantener la calidad del producto al retrasar las principales reacciones de deterioro, una vez envasado.

ENVASES ACTIVOS

El envase activo es aquel tipo de envase que cambia las condiciones del envasado para prolongar la vida útil del producto o mejorar su seguridad, mientras mantiene su calidad (Coles et al, 2004).

ENVASES ACTIVOS

Se define como componente activo, al material u objeto destinado a prolongar el tiempo de conservación, o mantener el estado de los alimentos envasados.

Están diseñados para incorporar componentes que transmitan sustancias a los alimentos envasados o al entorno de éstos o que absorban sustancias de los alimentos envasados o del entorno de éstos (Coles et al, 2004).

Ejemplos de sistemas de envasado activo aplicados a la preservación y extensión de la vida de anaquel de frutos y

hortalizas

Categoría Compuestos utilizados Presentación

O2

Compuestos de Fierro, Ácido ascórbico, Sales metálicas,

Glucosa y alcohol oxidasa.

Sacos, etiquetas y películas

CO2

Hidróxido de calcio, sodio y potasio

Oxido de calcio Silica gel

Sacos

Etileno

Oxido de aluminio Permanganato de potasio

Carbón activado + catalizador metálico Zeolita Arcilla

Sacos y películas

Abs

orbe

dore

s

Vapor de agua

Propilenglicol Silica gel Arcilla

Sacos y películas

Olores (aminas y aldehídos)

Acetato de celulosa Sales ferrosas

Ácido cítrico o ascórbico Sacos y películas

Libe

rado

res

CO2

Ácido ascórbico Hidrogeno de sodio

Carbonato y ascorbato Sacos

Deterioros causados por el oxigeno en frutas y hortalizas

Fuente: García et al, 2006

• Dentro del envasado activo, una de las categorías más importantes es sin duda alguna la que componen los absorbedores de oxígeno.

• Un absorbedor o scavenger de oxígeno es una sustancia que absorbe este gas del medio en el que se encuentra; eliminando la cantidad de oxígeno que está en contacto con el alimento (Coles et al, 2004).

• En general, los absorbedores de oxigeno se pueden clasificar en metálicos y no metálicos.

• Los primeros se tratan de sales ferrosas que reaccionan con el oxígeno para formar óxido de hierro bajo determinadas condiciones de humedad.

• Estos sistemas químicos reaccionan con el agua del alimento produciendo un agente reductor metálico hidratado, que secuestra el oxígeno dentro del envase del producto, convirtiéndolo de forma irreversible en un óxido estable (Ahvenainen, 2003):

• Fe Fe2+ + 2e-• ½ O2 + H2O + 2e- 2OH-

• Fe2+ + 2OH- Fe(0H)2

• Fe(OH)2 + ¼ O2 + ½ H2O Fe(OH)3

• Los absorbedores no metálicos incluyen a los que usan agentes reductores orgánicos tales como el ácido ascórbico, las sales de dicho ácido y el catecol.

• El catecol es un componente orgánico que no requiere elevada humedad para que se lleve a cabo la remoción del oxigeno (Ahvenainen, 2003).

• También incluyen secuestrantes de oxígeno enzimáticos, que emplean glucosaoxidasa y catalasa o alcoholoxidasa.

• En presencia de agua la glucosa oxidasa, oxida glucosa, formando ácido glucónico y peróxido de hidrógeno (H2O2) (Ahvenainen, 2003):

• 2 glucosa + 2O2 + 2H2O 2 ácido glucónico + 2H2O2

Donde la glucosa es el sustrato.

• El peróxido de hidrogeno es un producto final desagradable, por lo que es necesario la acción de otra enzima (catalasa) para metabolizarlo (Ahvenainen, 2003):

• 2H2O2 + catalasa 2H2O + O2 + catalasa

• Este tipo de absorbedores son muy sensibles a variaciones en el pH, actividad de agua, temperatura, y disponibilidad de solventes; ambas enzimas pueden ser parte del material de envase o estar en un saco independiente. El polipropileno (PP) y el polietileno (PE), son materiales comúnmente utilizados como sustrato para la inmovilización de enzimas (Ahvenainen, 2003).

ENVASES ACTIVOS

Captadores de oxígeno:

oxidación de polvo de hierro, de ácido ascórbico o de un pigmento fotosensible,

oxidación enzimática (glucosa oxidasa o alcohol oxidasa), ácidos grasos insaturados y

levaduras inmobilizadas en un material sólido o película.

Combinados con envasado al vacío o EAM/EAC.

Concentraciones objetivo < 0,1%

Nombre comercial Fabricante País del fabricante

Principio/ sustancias activas Presentación

Ageless® Mitsubishi Gas Chemical Co. J apón Metálico Sacos y etiquetas

Amosorb® 2000 BP Amoco Chemical Estados Unidos Desconocido Película plástica


ATCO® Standa Industrie Francia Metálico Etiquetas

Bioka® Bioka Ltd. Finlandia Enzimático Sacos

Darex® Grace Performance

Chemicals Estados Unidos Ascorbato / sulfitos Botellas

Freshilizer® Toppan Printing Co. J apón Metálico Sacos

FreshMax® Multisorb Technologies Inc. Estados Unidos Metálico Etiquetas

FreshPax® Multisorb Technologies Inc. Estados Unidos Metálico Sacos

OS1000® Cryovac Sealed Air Co. Estados Unidos Absorbedor activado

por luz películas plásticas

Oxycap Standa Industrie Francia Metálico Tapas de botellas

Oxyguard™ Toyo Seikan Kaisha J apón Metálico Bandejas plásticas

O-Buster Dessicare Ltd. Estados Unidos Metálico Sacos

Pure Seal® Technologies Inc. Estados Unidos Ascorbato/ sales metálicas Tapas de botellas

Sanso-cut® Finetech Co. J apón Metálico Sacos

Seaqul® Dai Nippon Co. J apón Metálico Sacos

Shelfplus O2 Ciba Specialty chemicals Suiza Metálico Película plástica

Tamotsu™ Oji Kako Co. J apón Catecol Sacos

Vitalon® 2 Toagosei Chemical Co. J apón Metálico Sacos

ZERO2™ CSIRO and VisyPak Australia Tinte fotosensitivo/ compuestos orgánicos películas plásticas

Nombre comercial

Fabricante País del fabricante Principio/

sustancias activas Presentación






Darex® Grace Performance

Chemicals Estados Unidos Ascorbato / sulfitos Botellas




OS1000® Cryovac Sealed Air Co. Estados Unidos Absorbedor activado

por luz películas plásticas










ZERO2™ CSIRO and VisyPak Australia Tinte fotosensitivo/

compuestos orgánicos películas plásticas

Nombre comercial Fabricante País del fabricante Principio/

sustancias activas Presentación






Darex® Grace Performance Chemicals Estados Unidos Ascorbato / sulfitos Botellas




OS1000® Cryovac Sealed Air Co. Estados Unidos Absorbedor activado por luz películas plásticas










ZERO2™ CSIRO and VisyPak Australia Tinte fotosensitivo/ compuestos orgánicos películas plásticas

Estructura de la bandeja OxyguardTM

Absorbedor de oxigeno Fresh Max®

Fuente: Ficha técnica Fresh Max®, Multisorb, 2006

ABSORBEDORES DE CO2

• El reactivo comúnmente utilizado para remover el CO2 es el hidróxido de calcio (CaOH)2; el cual reacciona con el CO2 para formar carbonato de calcio (CaCO3), en condiciones de humedad elevada (Ahvenainen, 2003).

• Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

ABSORBEDORES DE CO2

• Multiform Desiccants patentó un absorbedor de CO2, en sachet o sacos. El material utilizado para la formación del saco contiene en sus poros óxido de calcio (CaO), y un agente desecante (gel de sílice), que absorbe la humedad dentro del envase.

• El CaO reacciona con el agua absorbida por el gel de sílice, formando Ca(OH)2 (Ahvenainen, 2003).

• CaO + H2O Ca(OH)2

ABSORBEDORES DE ETILENO

• Los sistemas más usuales de absorción de etileno se basan en los siguientes mecanismos:

• Permanganato potásico (KMnO4) inmovilizado sobre sustrato mineral inerte como perlita, alumina, zeolita, carbón activo, gel de sílice, cristobalita.

ABSORBEDORES DE ETILENO

• El KMnO4 actúa oxidando el etileno (CH2CH2) a acetaldehído (CH3CHO), que posteriormente es oxidado a Ácido acético (CH3COOH), y éste a CO2 y agua (Ahvenainen, 2003).

• 3CH2CH2 + 12KMnO4 12MnO2 + 12KOH + 6CO2

Absorbedores de etileno en forma de cartuchos

Fuente: García et al, (2006)

Ejemplos de absorbedores de etileno Izquierda: Absorbedor de etileno en saquitos,

Derecha: Absorbedor de etileno incorporado en el material plástico

Absorbedores de etileno comerciales



Air Repair DeltaTRAK Estados Unidos KMnO4 Sacos

BO film Odja Shoji C. J apón Cerámica Película plástica

Ethysorb™ Molecular Products Ltd. Reino Unido - -

Everest-Fresh Everest-Fresh Corporation Estados Unidos Minerales Película plástica

Ethylene EliminatorPak Dessicare Estados Unidos Zeolitas Sacos

Fridge Friend Ethylene control Inc. Estados Unidos KMnO4 Cajas para su en refrigeradores

Green Keeper Super Bio Star S.A. España - -

Green Pack Rengo Co. J apón - -

Mrs. Green´s Extra Life Dennis Green Ltd. Estados Unidos KMnO4

Cartuchos para su uso en refrigeradores

Neupalon Sekisui J ushi J apón Carbón activado Sacos

Orega bag Cho Yang Heung San Co. Corea Minerales como zeolita,

carbón activado, cristobalita, etc.

Bolsas

Peakfresh Peakfresh products Australia Minerales películas plásticas

Profresh E-I-A Warenhandels GmbH Austria Minerales Película plástica

PowerPellet Ethylene Control Inc. Estados Unidos KMnO4 Sacos

Purafil Purafil Estados Unidos KMnO4, impregnado con alumina Sacos

Retarder Bioconservación S.A. España - Etiquetas

Sendomate Mitsubishi Chemical Co. J apón Carbón activado + Pd como catalizador Sacos

Absorbedores de etileno comerciales
















Bolsas




Purafil Purafil Estados Unidos KMnO4, impregnado con

alumina Sacos


Sendomate Mitsubishi Chemical Co. J apón Carbón activado + Pd

como catalizador Sacos
















Bolsas




Purafil Purafil Estados Unidos KMnO4, impregnado con alumina Sacos


Sendomate Mitsubishi Chemical Co. J apón Carbón activado + Pd como catalizador Sacos

LIBERADORES DE AGENTES ANTIMICROBIANOS

Fuentes de contaminación de las frutas frescas cortadas y condiciones que incrementan

el riesgo.


• Algunos agentes antimicrobianos reconocidos por la FDA, como GRAS (generaly recognized as safe):

Agente Efectivo contra

Acido propionico y propionatos Acido sórbico y sorbatos

Acido benzoico y benzoatos Párabenos

Oxido de etileno y propileno Diacetato de sodio

Nisina

Mohos Mohos

Mohos y levaduras Mohos y levaduras Mohos y levaduras

Mohos Bacterias


• Los agentes antimicrobianos químicos incluyen principalmente ácidos orgánicos, además de fungicidas, alcoholes, gases y últimamente agentes de origen metálico como la plata incorporados en zeolita (Raybaudi et al, 2006).

Nombre Principal constituyente

Pimienta Clavo

Orégano Tomillo Canela

Eugenol Eugenol

Timol / Carvacol Timol

Aldehído Cinámico

ENVASES ACTIVOS

Liberadores de antioxidantes y agentes antimicrobianos:

Adición de agentes naturales.

Semipermeables: regulan la atmósfera de CO2 y O2.Captadores de etileno (carbón activo, permanganato potásico.)

Reguladores de la humedad: semipermeables, films antivaho, absorbedores (sandwich).

Antimicrobiano Sustrato Efecto CMI (ppm)/CU

Vainillina Sistemas modelo de agar a base de frutas

Inhibición de la tasa de crecimiento radial de colonias de especies de Aspergillus

1000-2000

Eugenol, timol, mentol y eucalipto

Cerezas Inhibición del crecimiento de bacterias aerobias mesófilas, mohos y levaduras

/ 1 ml en forma de vapor (aplicado en gasas

humedecidas con el aceite esencial)

Carvacol y acido cinámico

Melón y kiwi cortado

Reducción de los recuentos de microorganismos viables en kiwi y extensión de la fase lag de la flora microbiana natural

del melón

1mMol

Aceite de mandarina, limón y lima

Ensalada de frutas Aumento de la vida de anaquel y reducción

de crecimiento microbiano -

Metil-J asmonato Guayaba Incremento de la tolerancia contra el

ataque de patógenos -

Metil-J asmonato y etanol

Fresa Disminución del deterioro fúngico y

aumento de la capacidad antioxidante -

Hexanal Manzanas cortadas Inhibición del crecimiento de bacterias aerobias mesófilas, psicrofilas, mohos y

levaduras / 0.15mMol/ 100g

Hexanal y trans-2-hexanal Manzanas cortadas

Extensión de la vida útil de la fruta por inhibición del crecimiento de la flora nativa y prolongación de la fase lag de levaduras

inoculadas

/ Diferentes concentraciones fueron

evaluadas

Hexanal, (E)-2-hexanal y hexil acetato

Manzanas cortadas Efecto bactericida contra L. Monocytogenes

y extensión de la fase lag de E. Coli

/ 150, 150 y 20 de hexanal, hexil acetato y

(E)-2-hexenal respectivamente

Vapores de acido, acético glacial,

peroxido de hidrogeno y dióxido de cloro

Manzanas enteras

Reducción de la población de E. Coli inoculada en 3.5 log10 UFC/ g usando acido acético en vapor, reducciones de 2 log10

usando soluciones de peroxido de hidrogeno o dióxido de cloro y reducción de 4.5 log10 usando dióxido de cloro en forma gaseosa

-

Vapores de acido acético

Uva Reducción de hasta 94 % del deterioro -

Peroxido de hidrogeno como solución de

lavado Manzanas enteras Reducción de la población de E. Coli / H2O2 al 5 %


lavado

Melón entero y cortado

Reducción de la población de Salmonella spp. Inoculada en melones enteros

/ H2O2 al 2.5 y 5 %

Peroxido de hidrogeno, nisina, lactato de

sodio y acido cítrico aplicados como

soluciones de lavado


Reducción de la transferencia de E. Coli O157:H7 y L. Monocytogenes del fruto

entero al fruto picado

/ H2O2 al 2.5 % o una mezcla de H2O2 al 1% +

nisina (25 g/ ml) + lactato de sodio (1 %) +

acido cítrico (0.5 %)




1000-2000








del melón

1mMol






Metil-J asmonato y etanol Fresa

Disminución del deterioro fúngico y aumento de la capacidad antioxidante

-





inoculadas


evaluadas








Manzanas enteras



-






lavado



/ H2O2 al 2.5 y 5 %













1000-2000








del melón

1mMol






Metil-J asmonato y etanol

Fresa Disminución del deterioro fúngico y

aumento de la capacidad antioxidante -





inoculadas


evaluadas








Manzanas enteras



-






lavado



/ H2O2 al 2.5 y 5 %










Mecanismos de acción de los agentes antimicrobianos en los materiales de envase

ENVASES ACTIVOS

ENVASES ACTIVOS

Agente antimicrobiano inmovilizado en la superficie del material de envase

• En este mecanismo se diferencian: (a) polímeros que presentan propiedades antimicrobianas propias, y (b) filmes que inmovilizan químicamente al agente (mediante enlaces covalentes que forman los agentes dentro de la estructura del material de envasado).

ENVASES ACTIVOS

• En estos últimos, el polímero debe presentar una estructura molecular lo suficientemente grande para poder actuar el agente (enzimas y otras proteínas antimicrobianas), desde su unión al plástico sobre la pared celular microbiana.

• En algunos casos, se inmovilizan agentes antimicrobianos, como antibióticos o fungicidas.

• Actualmente presentan pocas aplicaciones comerciales, aunque esta siendo objeto de numerosas investigaciones (Tabla 38) (Almenar, 2005).

ENVASES ACTIVOS

• Incorporación del agente antimicrobiano sobre el alimento mediante migración o sorción

En el caso de los envases antimicrobianos basados en el fenómeno de transporte de masa se aprovechan las propiedades de difusión, propias de los polímeros para la emisión del agente antimicrobiano sobre el alimento e inhibe el crecimiento de los microorganismos.

ENVASES ACTIVOS

Agentes Antimicrobianos Materiales de envasado Microorganismos

Acido benzoico PE Bacterias

Párabenos LDPE -

Acido benzoico y sórbico PE con acrilatos Hongos

Sorbatos PE, LDPE, PET Levaduras

Ácid

os O

rgán

icos

Sorbatos y propionatos PE -

Enzim

as

Lisozima inmovilizada

PVOH -

Nisina PE Bacterias

Bact

erio

cinas

Nisina, citrato y EDTA PVC, LDPE Bacterias

Extracto de la semilla de toronja LDPE Bacterias

Extr

acto

s Na

tura

les

Extracto herbales LDPE Bacterias

Algunos agentes antimicrobianos y materiales de envasado

ENVASES INTELIGENTES

• El envasado inteligente se puede definir como las técnicas de envasado que contienen, externa o internamente, un indicador para generar una historia activa del producto y determinar su calidad.

• Es aquel que monitoriza de las condiciones del alimento envasado dando información sobre la calidad durante su comercialización (Ahvenainen, 2003; García et al, 2006).


Los envases inteligentes basan su funcionamiento en tecnologías de diagnóstico, y cuentan con dispositivos

indicadores de diferentes parámetros como gases, tiempo-temperatura, grado de madurez, etc.

Indicadores de Temperatura

Indicador de pH

Indicador de fugas.


Los indicadores FreshCheck® son etiquetas con un anillo central polimérico que, por acción de la temperatura, se oscurece (reacción de polimerización), informando al consumidor de no consumir el producto

Indicador de fecha de caducidad

Indicador de frescura


Un indicador tiempo-temperatura se puede definir como un dispositivo, que muestra una dependencia tiempo-temperatura; correlacionando un cambio irreversible en el dispositivo con un cambio de calidad de un producto alimenticio (Tirado et al, 2005).

Estos dispositivos, informan el historial térmico del producto, basándose en distintos principios fisicoquímicos, tales como reacciones enzimáticas, fusión de compuestos, procesos de polimerización, etc.; reacciones dependientes y sensibles a las variaciones de temperatura e irreversible (Ahvenainen, 2003).


Estos dispositivos se encuentran principalmente en forma de etiquetas adheridas al envase, que cambian de color cuando se producen variaciones de temperatura en el almacenamiento, transporte y comercialización del producto.

Si la cadena de frío se mantiene durante estas etapas las etiquetas permanecen inalteradas (García et al, 2006).


Indicador de tiempo-temperatura Monitor MarkFuente: Ficha técnica, indicadores Monitor Mark™ y Freeze

Watch™, 3M, 2003

Indicador doble de tiempo-temperatura Monitor Mark

Fuente: Ficha técnica, indicadores Monitor Mark™ y Freeze Watch™, 3M, 2003


Partes componentes de los indicadores tiempo-temperatura 3M

Fuente: Ficha técnica, indicadores Monitor Mark™ y Freeze Watch™, 3M, 2003


Compuesto de interés Tipo de biosensor

Aditivos alimentarios Biosensores enzimáticos

Residuos de plaguicidas y fertilizantes

Biosensores enzimáticos (Fertilizantes y plaguicidas) Transductores amperometricos y ópticos (herbicidas)

Otros contaminantes

Inmunosensores, biosensores enzimáticos y biosensores con compuestos orgánicos

Biosensores que incorporan microorganismos modificados genéticamente y enzimas

En ambos casos los sistemas de transducción son los electroquímicos y ópticos

Biotoxinas Biosensores basados en reacciones de bioafinidad, mediante

síntesis de anticuerpos específicos contra estas toxinas o en reacciones biocataliticas

Microorganismos patógenos

Biosensores de tipo inmunológico combinados con transductores piezoeléctricos, ópticos, bioluminiscentes o de impedancia

Detección indirecta mediante marcaje con fluorescencia, detección de metabolitos microbianos y detección electroquímica

Biosensores basados en ADN Calidad de los alimentos

(etanol, glucosa, almidón, colesterol, acido fólico…..)

Biosensores amperometricos, SPR, electroquímico

Evaluación de la vida útil (determinación de polifenoles, ácidos grasos de cadena corta,

aminas, histamina)

Biosensores amperometricos, electroquímico, potenciometríco

Tipos de Biosensores


Clasificación de los biosensores en función del sistema de transducción.

Biosensores electroquímicos

Conductimetros Potenciometricos Amperometricos Impedimetricos

Biosensores ópticos

Sensor de fibra óptica Resonancia de plasmones superficiales (SPR) Resonancia de espejos Onda Evanescente

Termometrico Se basan en la detección del calor generado en las reacciones

enzimáticas exotérmicas, proporcional a la concertación del analito

Nanomecanico El elemento de reconocimiento biológico se inmoviliza sobre la

superficie de una micropalanca de silicio que se sumerge en una muestra liquida

Combinación entre sistemas de transducción óptico y electroquímico

Light-addressable potentiometric sensor (LAPS)

envasado activo, inteligentes y nuevos materiales

Documents