Enric Riera, Universitat de Barcelona

(1)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₁

T E R C E R A E D I C I Ó D E S A B A D E L L U N I V E R S I T A T D E L 5 A L 9 D E J U L I O L D E 2 0 0 4

Envasos funcionals en la indústria

alimentària

S5.

Aliments, noves tendències: realitat o publicitat

(2)

Envases funcionales (o activos) en

la industria alimentaria

(3)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₃

Envases funcionales: Cuadro resumen

Envases funcionales

Modificaciones

físicas

Espacio de

_cabeza

Indicadores

_inteligentes

Envases

•Auto calentamiento •Auto enfriamiento

•Potenciantes de microondas

Emisores

•Temperatura/ tiempo •Humedad •Oxígeno •Alteración •Permeabilidad función de la

(4)

Tipos de funciones de los envases activos

(1 de 5)

1. Actúan sobre la temperatura

–

Absorbentes para microondas

–

Sistemas de auto-calentamiento

(5)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₅

Tipos de funciones de los envases activos

(2 de 5)

2. Modifican la composición del espacio en que se

encuentra el alimento

–

Absorbentes :

–

de oxígeno

–

de humedad

–

de etileno

–

de CO2

–

Emisores:

–

de CO2

–

de etanol

–

Reguladores:

–

de humedad

–

de permeabilidad

–

al vapor de agua

(6)

Tipos de funciones de los envases activos

(3 de 5)

3. Añaden componentes al alimento, para aumentar

su conservación o para otros fines

–

Activos como antimicrobianos

–

Como antioxidantes

(7)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₇

Tipos de funciones de los envases activos

(4 de 5)

4. Absorben componentes del alimento, para

aumentar su calidad sensorial

(8)

Tipos de funciones de los envases activos: Envases

llamados inteligentes(5 de 5)

5. A) Informan de la evolución de parámetros relacionados con

el nivel de alteración del alimento

• Integradores temperatura-tiempo

• Indicadores de concentración interior de oxígeno

• Indicadores de concentración interior de CO2

• Indicadores de concentración de aminas (pescado)

5. B) Cambian de permeabilidad en función de la temperatura

• Envasado de vegetales mínimamente procesados

(9)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₉

Envases activos: Con efecto térmico

• Envases que enfrían

• Clásico (botijo)

• Moderno (Expansión de gas)

• Freón

• Anhídrido carbónico adsorbido

• Envases que calientan

(10)

POTENCIADORES DE LAS MICROONDAS

Primera generación

Desarrollos previstos

MATERIALES

Polvo de aluminio

Polvo de níquel, hierro, acero

inoxidable

DENSIDAD ÒPTICA

0.18 A 0.29

FUNDAMENTO

Absorción de la

componente

eléctrica de la

radiación

Absorben tanto la component

magnètica como la elèctrica

TEMPERATURA

190 – 200ºC

Unos 220ºC

VELOCIDAD DE

TRANSMISSIÓN DEL

CALOR

(11)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₁₁

Contenido de oxígeno, en función del tiempo, para

diferentes materiales y técnicas de envasado

(12)

Comparación de los métodos para reducir la

concentración de O2 en los envases

Las anteriores y

• Capacidad del

generador de O2

Control total y permanente de las

oxidaciones y del crecimiento de

MO aerobios

Aproxim.

0.01%

Absorbente

de O2

• Permeabilidad del

envase al O2

• Cierre del envase

Control temporal de las

oxidaciones y no total del

crecimiento de MO aerobios

De 0.5 a 2%

Vacío y

rellenado

con N2

• Permeabilidad del

envase al O2

• Cierre del envase

Cierto control de las oxidaciones

y del crecimiento de MO aerobios

De 0.5 a 5%

Barrido con

N2

Precauciones

Beneficios

O2 resultante

en espacio de

(13)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₁₃

(14)

Tipos de depredadores de oxígeno

• Según mecanismo básico de acción

–

Oxidación del hierro

–

Procesos enzimáticos

–

Oxidación del ácido ascórbico

–

Oxidación de pigmentos fotosensibles

–

Oxidación de poliolefinas

• Según presentación

–

Bolsitas

(15)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₁₅

(16)

Absorbentes

de oxígeno: ShelfPlus

(17)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₁₇

Film absorbente de oxígeno e Instalación para activarlo

Cryovac

®

_OS1000

(18)

Absorbentes de humedad

La durabilidad de

tomates frescos

(19)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₁₉

(20)

Reguladores de humedad

Polímeros

superabsor-bentes, como

polimetacri-latos o

almidones

copolimeriza-dos, situados

entre dos capas

de material

(21)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₂₁

Efectos del etileno en frutas y verduras

(Hormona vegetal que entre otros efectos, acelera la respiración)

Beneficiosos

–

Acelerar la maduración de los agrios

• Perjudiciales

–

Acelerar la senescencia

–

Provoca cambios de color indeseables, sobre

(22)

Tipos de absorbentes de etileno

• Según presentación

–

Bolsitas

–

Incorporados en el material de envase

• Según mecanismo básico de acción

• Oxidación del etileno por el permanganato potásico (KMnO4) (4 – 6% en

soporte absorbente, como gel de sílice o carbón activo; sólo en bolsitas, por la

toxicidad y el color del permanganato)

• Adsorción por materiales finamente divididos (p.ej. Zeolitas) incluidos en el

material de envase. Alteran transparencia, permeabilidad y resistencia

mecánica

(23)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₂₃

(24)

(25)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₂₅

Absorbentes y emisores de CO2

• Depredadores de CO2

• Basados en la reacción del Co2 con óxido o con hidróxido de calcio. Se

requiere una humedad suficiente, por lo que algunos fabricantes mezclan el

reactivo con gel de sílice hidratada. Se usan en café tostado

• Emisores de CO2

• Para mantener una presión parcial de CO2 elevada , por ejemplo en carnes

frescas o para compensar la absorción del CO2 por el producto

• Combinados a veces con la función de depredar el oxígeno, para lo cual se usa

carbonato ferroso en vez de óxido ferroso

(26)

Agentes antimicrobianos empleados en envases activos

Grupos amida a amina por radiación láser Poliamidas

Aminas

Ionómeros Fungicias

Generación de ClO2 a partir de ClO2H y ácido Iones de las zeolitas substituidos por Ag+

Posible potenciador de C.botulinum Generación de H2O2

Observaciones

SO2

Hidrofilo/Hidrófobo Óxido de cloro

Antisépticos del grano de uva

Varios polímeros Isotiocianato

LDPE/Zeolitas (3-6µm) Iónes plata (3%)

Carragenatos/Pectinas Carragenatos Quitosan Quitosan Films comestibles Sorbatos Ionómero Ácido propiónico LDPE Nisina; Pediocina LDPE Ácidos/anhídridos orgánicos

Esteres de celulosa Lisozima

LDPE Glucosa oxidasa

(27)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₂₇

Generadores de óxido de cloro

• Una capa hidrófila, que contiene clorito

• Una capa hidrófila, que contiene un ácido

• Reguladores de velocidad de difusión de la humedad, a

través de la capa hidrófila

• Por efecto de la humedad del producto, la solución de

clorito se difunde hacia la capa hidrófoba, donde se

produce óxido de cloro

(28)

Generadores de óxido de cloro: Ejemplos

Moldy unprotected

bagels and bagels

Protected by

Microsphère®

Blueberries

without

(29)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₂₉

(30)

Emisores de alcohol etílico

Aw

Peso prod.

Durab.

deseada

0.5 – 3g

(31)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₃₁

Absorbentes de naranjinina y de limonina

• La naranjinina reacciona con la naranjinasa

incorporada en un envase de acetato de celulosa

• La limonina es absorbida por el acetato de

celulosa (Fenómeno físico)

(32)

Antioxidantes

• BHT/BHA incorporados a la parafina, en papel parafinado

• BHT/BHA incorporado a polietileno

(33)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₃₃

Envases activos para, cognac, armagnac, brandy

Cesión de:

• Compuestos fenólicos

• Colorantes

(34)

Temperaturas en expositores frigoríficos

(35)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₃₅

Temperatura en frigoríficos domésticos

(36)

(37)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₃₇

Indicadores de temperatura

a) Envases con tintas indicadoras de tratamiento térmico

(38)

Indicadores de alteración en pescado y marisco

Material

sometido a

vapores de

trietanol

amina

(39)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₃₉

Indicadores de humedad

(40)

Cuadro resumen aplicaciones

1: Absorbentes de O2

Masas para pizza; Pasteles; Galletas

Horneados

Pescado; Vegetales

Congelados

Cerveza; Zumos de frutas; Té preparado; Zumos de tomate;

Vinos

Bebidas

Queso; Salami; Carnes ahumadas; Pescado; Salchichas

Carnes y lácteos

Pasta para sopa fresca

Minimam.

procesados

Patatas chips; Chocolate

Grasos

(41)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₄₁

Cuadro resumen aplicaciones

2-Absorbentes de CO2

Horneados

Congelados

Bebidas

Qeusos; Volatería;Carne de ternera

Carnes y lácteos

Frutas

Minimam.

procesados

Grasos

(42)

Cuadro resumen aplicaciones

3: Absorbentes de C2H4

Horneados

Congelados

Bebidas

Carnes y lácteos

Productos climatéricos (Elevación de la velocidad de

respiración con la maduración. Ej: manzana, melocotón,

plátano, tomate)

Minimam.

procesados

(43)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₄₃

Cuadro resumen aplicaciones

4: Absorbentes de humedad

Pan; Pasteles blandos

Horneados

Pescadps; Carnes

Congelados

Bebidas

Carnes; Pescado; Quesos

Carnes y lácteos

Pasta para sopa fresca

Minimam.

procesados

Grasos

(44)

Cuadro resumen aplicaciones

5: Emisores de CO2

Bizcocho

Horneados

Congelados

Bebidas

Carnes frescas; Pescado

Carnes y lácteos

Vegetales en general

Minimam.

procesados

Patatas chips; Cacahuetes

Grasos

(45)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₄₅

Cuadro resumen aplicaciones

6: Emisores de etanol

Panes poco cocidos; Pastelitos

Horneados

Congelados

Bebidas

Quesos

Carnes y lácteos

Minimam.

procesados

Grasos

(46)

Cuadro resumen aplicaciones

7: Emisores de antimicrobianos

Horneados

Congelados

Bebidas

Carne; Quesos

Carnes y lácteos

Frtas

Minimam.

(47)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₄₇

Cuadro resumen aplicaciones

8: Emisores de antioxidantes

Horneados

Congelados

Vino en envases flexibles

Bebidas

Carnes y lácteos

Minimam.

procesados

Grasos

(48)

Cuadro resumen aplicaciones

9: Absorbentes de aromas

Horneados

Congelados

Zumos de frutas (Se incluye la eliminación de narinjina y

limonina en zumos de uva y de naranja)

Bebidas

Pescado (Absorción de aminas)

Carnes y lácteos

Minimam.

procesados

(49)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₄₉

Cuadro resumen aplicaciones

10: Emisores de aromas

Horneados

Helados

Congelados

Zumo de naranja

Bebidas

Carnes y lácteos

Minimam.

procesados

(50)

Cuadro resumen aplicaciones

11: Integradores temperatura-tiempo

Horneados

Congelados

Bebidas

Carnes y lácteos

Minimam.

procesados

(51)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₅₁

Cambios de permeabilidad al O2 y al CO2 y de la relación

entre ambas, al cambiar la temperatura

Recubrimiento sensible a la temperatura

Película microporosa (Poliolefina +

carga) Película

(52)

(53)

14/07/2004 _{ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls} ₅₃