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Envasado Activo de Alimentos
Entorno
Envase
1. Introducción
2. Tipos de envases activos
3. Mecanismos de envasado activo
Alimento
4. Nuevas tendencias
Envasado Activo de Alimentos.
Pradas Baena, I. y Moreno Rojas, J.M. Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural,
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera. Córdoba, 2016. 1-18 p.
Formato digital (e-book) - (Tecnología postcosecha e industria agroalimentaria)
Este documento está bajo Licencia Creative Commons.
Reconocimiento-No comercial-Sin obra derivada.
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es
Envasado Activo de Alimentos.
© Edita JUNTA DE ANDALUCÍA. Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera.
Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural.
Córdoba, Mayo 2016.
Autoría:
Inmaculada Pradas Baena
José Manuel Moreno Rojas
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IFAPA, Centro Alameda del Obispo. Área de Postcosecha e Industria Agroalimentaria
Envasado Activo de Alimentos
1. Introducción
El consumo de alimentos de preparación rápida ha aumentado considerablemente en los últimos
años. Debido a la complejidad y al carácter perecedero de la mayoría de los productos frescos,
existe una continua demanda de alimentos con alto valor nutricional, elevada calidad y seguridad
alimentaria, todo ello además proporcionando una elevada vida útil.
Este reto puede ser conseguido mediante la incorporación de propiedades activas al envase.
En el envasado tradicional, el envase contiene y protege el alimento de forma pasiva frente al
medio exterior, funcionan como una barrera física.
En el envasado activo, el envase participa activamente en la conservación del producto,
generalmente absorbiendo compuestos que deterioran el producto o emitiendo compuestos que
ayudan a su conservación. Es un sistema alimento/envase/entorno que actúa de forma
coordinada para mantener o incluso mejorar la salubridad, las propiedades organolépticas, la
calidad del alimento envasado y la vida útil del alimento.
Entorno
Envase
Alimento
Figura 1. Envase activo en el que envase
y alimento interaccionan. El envase se
ajusta al alimento, reaccionando con él.
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Envasado Activo de Alimentos
1. Introducción
Los envases activos tienen como propósito ampliar el tiempo de conservación o mantener o
mejorar el estado de los alimentos, así como corregir los defectos propios de un envase pasivo.
Existen determinados procesos, por ejemplo químicos (procesos oxidativos), físicos
(endurecimiento del pan) o microbiológicos (deterioro del alimento por acción de
microorganismos), que juegan un papel crucial en la vida útil del producto. Los materiales
activos son los encargados de modificar estas determinadas condiciones o procesos del
alimento. Gracias a la aplicación de sistemas activos apropiados, dichas condiciones pueden ser
reguladas.
Tabla 1. Ejemplos de problemas de calidad y posibles soluciones con la aplicación de sistemas de envasado
activo.
Problema de calidad
Solución de envasado
activo
Oxidación
Sistema absorbedor de oxígeno
Sistema emisor de antioxidantes
Maduración prematura
Sistema absorbedor de etileno
Sistema emisor de dióxido de carbono
Desarrollo de microorganismos
Sistema emisor de antimicrobianos
Sistema emisor de dióxido de carbono
Humedad/condensación
Sistema absorbedor de humedad
Sistema regulador de humedad
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2. Mecanismos de envasado activo
El envasado activo presenta dos mecanismos de actuación:
•
En el interior del envase. El material activo se encuentra junto al producto en el interior del
envase (en una bolsita, sobre o etiqueta).
•
En el propio material del envase. El material activo se encuentra incorporado a la propia
matriz plástica, y este o bien se libera de forma controlada en el interior del envase o
absorbe alguna sustancia.
Ventajas e inconvenientes de que el
material activo se encuentre incorporado al
envase:
Ventajas:
•
No hay ningún dispositivo visible ni
manipulable por el consumidor.
•
No se necesita un sistema de envasado
especial, se usa el convencional.
Figura 2. Saquito absorbedor de
oxigeno y humedad FreshPax® S
que se introduce junto al alimento
en el interior del envase
Figura 3. Plástico con un
absorbedor de oxígeno
integrado, Cryovac® OS1000 de
Sealed Air Corporation
Inconvenientes:
•
El agente activo debe ser compatible
con los procesos de elaboración del
envase.
• Puede haber problemas de migración no
deseados.
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3. Tipos de envasado activo
Los envases activos se pueden clasificar en varios tipos:
•
Sistemas absorbedores: oxígeno, etileno, humedad, dióxido de carbono, olores
desagradables.
•
Sistemas emisores: antioxidantes, antimicrobianos, dióxido de carbono, vapor, aditivos.
•
Sistemas que regulan la temperatura del producto envasado: auto-calentable, autoenfriable, susceptores de microondas.
•
Sistemas que controlan el entorno gaseoso del producto envasado: regulan el nivel de
dióxido de carbono, oxígeno, humedad, aroma, etileno, presión.
•
Sistemas generadores: espuma.
A continuación se detallaran cada uno de estos tipos de envases.
Figura 4. Algunos tipos de envases flexibles y barquetas muy utilizadas actualmente
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3.1. Sistemas absorbedores de:
•
Oxígeno
Estos sistemas permiten reducir el nivel de O2
hasta valores inferiores al 0.01 % (con el
vacío se alcanzan niveles de 0.5-2%).
El oxígeno puede causar la pérdida de
sabores (rancidez), cambios de color
(decoloración de pigmentos, oxidación de la
carne), pérdida de nutrientes (vitaminas E, C,
provitamina A) y
facilitar el crecimiento
microbiano.
Algunos de los materiales que se usan son:
hierro, ácido ascórbico, glucosa-oxidasa,
etanol-oxidasa, polímero insaturado.
Figura 5. Film absorbedor de O2 Cryovac ® de Sealed Air Corporation
Figura 6. Saquitos absorbedores de O2
Ageless® de Mitsubishi Gas Chemical
Tabla 2. Ejemplos de absorbedores de oxígeno comerciales
Nombre comercial
Ageless®
ATCO®
Bioka®
Darex®
Cryovac®
Freshilizer®
FreshMax®
FreshPax®
Keplon™
Modulan™
Negamold®1
OS2000®
Oxbar™
Oxy-guard™
Oxysorb®
Oxyeater™
Smartcap®
Pure Seal®
Sanso-cut®
Sansoless™
Fabricante
Mitsubishi Gas Chemical Co.
Standa Industrie
Bioka Ltd.
Grace Performance Chemicals
Sealed Air corporation
Toppan Printing Co.
Multisorb Technologies Inc.
Multisorb Technologies Inc.
Keplon Co.
Nippon Kayaku Co.
Freund Industrial Co.
Sealed Air Corporation
Crown Cork and Seal
Clariant
Pillsbery Co.
Ueno Seiyaku Co.
Advanced Oxygen
Technologies Inc.
Finetech Co.
Hakuyo Co.
País del fabricante
Japón
Francia
Finlandia
Estados Unidos
Estados Unidos
Japón
Estados Unidos
Estados Unidos
Japón
Japón
Japón
Estados Unidos
Estados Unidos
Suiza
Estados Unidos
Japón
Estados Unidos
Estados Unidos
Japón
Japón
Seculee®
Segul®
Tamotsu™
Vitalon®2
ZERO2™
Nippon Soda Co.
Dai Nippon Co.
Oji kako Co.
Toagosei Chemical Co.
CSIRO and VisyPack
Japón
Japón
Japón
Japón
Australia
Se aplica a productos sensibles al oxígeno como por ejemplo:
pan, bollería, frutos secos, pastas, chocolate, zumos de frutas,
lácteos, cárnicos y productos de la pesca.
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3.1. Sistemas absorbedores de:
• Etileno
Muchas frutas y verduras una vez son recolectadas liberan gas etileno. El etileno es una
hormona vegetal que desencadena el proceso de maduración de frutas y verduras produciendo
un ablandamiento y un deterioro de estos productos.
El material más usado es el permanganato de potasio, este oxida el etileno a dióxido de
carbono y agua. También pueden emplearse zeolitas.
Estos sistemas se aplican a frutas y vegetales tales como: plátanos, mangos, aguacates,
cebollas, tomates, zanahorias.
Tabla 3. Ejemplos de absorbedores de etileno comerciales
Nombre comercial
Ethysorb®
Evert-Fresh
Green Keeper
Green Pack
Isolette Sorber
Peakfresh
PowerPellet
Ethyl Stopper
Fabricante
Molecular Products Ltd.
Evert-Fresh Corporation
Super Bio Star S.A.
Rengo Co.
Purafil Inc.
AT Plastic
Ethylene Control Inc.
Bioconservación S.A.
País del fabricante
Reino Unido
Estados Unidos
España
Japón
Estados Unidos
Canadá
Estados Unidos
España
Figura 7. Sacos abosrbedores de etileno Ethyl
Stopper de Bioconservación S.A.
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3.1. Sistemas absorbedores de:
• Humedad y exudados
El agua favorece la alteración microbiológica del alimento, causa el ablandamiento de productos
secos y crujientes como galletas pastas y bizcochos, y origina apelmazamiento y endurecimiento
en leche en polvo o café liofilizado. Algunos de los materiales usados son: gel de sílica, sales
minerales, sales de poliacrilato.
La presencia de líquidos de exudación (agua, sangre u otros fluidos) en productos cárnicos y
pescados desmerece la presentación de los mismos y aumenta el riesgo de deterioro del
producto. Los materiales que se suelen emplear son celulosa y poliacrilato de sodio.
Ejemplo de áreas de uso: productos de panadería, carne, pescado y aves de corral, platos listos
para comer, aperitivos, cereales, alimentos secos, trozos de frutas y verduras.
Tabla 4. Ejemplos de absorbedores de humedad comerciales
Nombre comercial Fabricante
País del fabricante
Peaksorb®
Supasorb®
Toppan™
Dry-Loc®
Australia
Malasia
Japón
Estados Unidos
Peakfresh Products
Thermarite
Toppan Printing Co.
Sealed Air corporation
Figura 8. Almohadillas absorbedoras de humedad
Dri-Loc® para carnes y pescados de Sealed Air.
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3.1. Sistemas absorbedores de:
•
Dióxido de carbono
Una alta concentración de este gas favorece el desarrollo de microorganismos anaerobios. Los
materiales que se suelen emplear son: carbonato sódico, hidróxido de calcio, hidróxido de sodio,
hidróxido de potasio, carbón activado.
Ejemplo de áreas de uso: café tostado, carnes frescas y pescados, frutos secos y otros
productos de aperitivo y bizcochos.
• Olores desagradables
Los materiales que se suelen emplear son: carbón activado, zeolitas.
Ejemplo de áreas de uso: alimentos que pueden ser fácilmente oxidados, como proteínas, las
grasas en los productos de pescado.
Figura 9. Almohadilla absorbedora de exceso de humedad y de olores
ácidos. MeatGuard de McAirlaid’s.
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3.2. Sistemas emisores de:
Este grupo de envases activos contiene o produce sustancias que están destinados a migrar
en el espacio de cabeza del envasado de alimentos o en la comida con el fin de obtener un
efecto en la atmósfera del envase o en la comida en sí, como por ejemplo los aditivos
alimentarios, antioxidantes o antimicrobianos.
• Antioxidantes
Como agentes antioxidantes se suelen utilizar aceites esenciales o polifenoles naturales
derivados de frutas y verduras.
• Dióxido de carbono
Los materiales que se suelen emplear son carbonato cálcico, carbonato de hierro,
bicarbonato sódico/ ácido ascórbico. Se suele aplicar en envasado de carnes y vegetales.
• Vapor
Los materiales que se suelen utilizar son almohadillas y gel superabsorbente hidratado.
• Aditivos y aromatizantes
Se suelen utilizar ácidos orgánicos, enzimas, vitaminas, aromas, colorantes.
Figura 10. Envases activos con sustancias
volátiles para alargar la vida útil de frutas
peladas y cortadas. Estos envases han sido
desarrollados gracias al Proyecto Easyfruit.
Figura 11. Envase activo con sustancias
volátiles de zumos de frutas encapsuladas.
The Right Cup™.
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3.2. Sistemas emisores de:
• Antimicrobianos
Los envases antimicrobianos se basan en el principio de liberar un componente activo a
través del material de envase hasta llegar al alimento, teniendo mayor efectividad que si se le
incorporan estos agentes al producto, debido al control durante la migración de los agentes
hacia la superficie del alimento.
Los materiales utilizados como antimicrobianos son etanol, dióxido de cloro, bacteriocinas,
ácidos orgánicos, aceites esenciales, extractos de especias.
Ejemplo de áreas de uso: carne, frutas sin procesar, diversos alimentos elaborados y sin
elaborar, productos de panadería, productos de pescado seco.
Figura 12. Plástico impregnado en
isotiocianato de alilo un compuesto
antimicrobiano extraído del wasabi.
Wasaouro™
Figura 13. Saco antimicrobiano con
etanol Antimold® Tender de Freund
Corporation.
Figura 14. Bandeja pitufo antibacteriana de
Flexomed.
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3.3. Sistemas que regulan la temperatura del producto envasado:
• Envases auto-enfriables y auto-calentables
Estos peculiares envases consisten esencialmente en dos cámaras: una que contiene el alimento
o la bebida y otra donde se produce un proceso químico que desprende o absorbe calor. Los
reactivos deben permanecer separados hasta que se desee que se produzca el calentamiento o
el enfriamiento. En el caso de los auto-enfriables se suele utilizar anhídrido carbónico expandible
y en el auto-calentable cloruro de calcio/agua.
• Envases susceptibles de microondas
Son envases con componentes que permiten el secado, tostado o asado del alimento cocinado
en un horno microondas. Para ello se utiliza un material que se calienta rápidamente y mantiene
la temperatura, normalmente son finas capas de metal (aluminio o materiales ferromagnéticos)
sobre PET o papel.
Figura 15. Envase autoenfriable Chill-Can® de
Joseph Company International, Inc.
Figura 16. Envase microondable u
horneable Ready2cook® de PlusPack
Tapa de hojalata
Aro de polipropileno
Recipiente de hojalata
Bebida
Recubrimiento de
poliestireno expandido y
etiqueta
CaO
Fieltro con corte en cruz
Lámina de aluminio
Agua coloreada
Cazoleta (con pistón en el
centro) de polipropileno
Tapa de hojalata
Figura 17. Envase autocalentable 2GO de Fast Drinks
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3.4. Sistemas que regulan el entorno gaseoso del producto envasado:
Estos sistemas se basan en el control del dióxido de carbono, oxígeno, humedad, aroma,
etileno, presión. Algunos de los sistemas que regulan el entorno gaseoso del producto son:
•
Atmósfera modificada, consiste en la modificación del entorno gaseoso del producto
obteniendo atmosferas diferentes a las del aire. Se utiliza una combinación de gases inertes
a base de N2, CO2 y O2. Se usa para envasar frutas, ensaladas, productos cárnicos crudos o
cocinados, comidas preparadas o parcialmente cocinadas.
• Films semipermeables, microperforados. Polímeros con permeabilidad selectiva a los gases
(O2 y CO2,etileno,vapor de agua). En el caso de frutas y verduras frescas se puede utilizar la
propia respiración del producto envasado para crear la atmósfera interna y así ahorrar la
inserción de gas protector.
• Válvulas.
Figura 18. Ejemplos de productos en los que se emplean atmósferas modificadas (a la izquierda verduras y a la derecha pescado).
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2.6. Sistemas generadores de:
•
Espuma
Utilizando unas bolas o widget con nitrógeno en su interior.
Figura 19. Guinnes con sistema generador de espuma en su interior
El proceso consiste en insertar un widget vacío en la botella o lata, se llena posteriormente
el envase con la cerveza y se le añade una pequeña gota de nitrógeno líquido
inmediatamente antes de cerrarlo.
Puesto que el nitrógeno líquido tiene un punto de ebullición muy bajo, se convierte
fácilmente en gas dentro del recipiente creando suficiente presión para llenar parcialmente
el widget con cerveza . Cuando se abre el envase se libera la presión y el gas en el widget
se expande rápidamente y obliga a la cerveza que contiene en su interior a salir a través de
los orificios o válvulas de retención y entonces las burbujas de nitrógeno generan más
burbujas y, después de varios segundos, la cerveza tiene una espuma que se puede cortar
con un cuchillo.
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Envasado Activo de Alimentos
4. Nuevas tendencias
•
Envases inteligentes.
Son aquellos que monitorizan las condiciones del alimento envasado dando información sobre
la calidad durante su comercialización. Ejemplos: indicadores de temperatura, fugas de gases,
pH, frescura, madurez, fecha de caducidad. Estos envases no han tenido tanto éxito en Europa
debido al elevado coste.
•
Recubrimientos comestibles.
Son películas biodegradables que se adhieren a la superficie del alimento creando una
microatmósfera entorno a él. Los compuestos empleados más frecuentes son polisacáridos,
lípidos y proteínas.
Figura 21. Formulado para aplicar
en drencher (duchador de fruta)
como recubrimiento comestible en
peras y manzanas. NaturCover de
Decco.
Figura 20. Ejemplo de envase inteligente
con indicador de madurez
Figura 22. Imagen del aspecto de peras de un ensayo
hecho con el recubrimiento comestible denominado
Naturcover.
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Envasado Activo de Alimentos
4. Nuevas tendencias
•
Nanotecnología aplicada al desarrollo de materiales para el envasado.
Este es el caso de la incorporación de nanopartículas en el seno de un material polimérico lo
que permite conseguir iguales prestaciones con espesores inferiores. Además, estas
nanopartículas proporcionan otras funciones, como aumentar la rigidez del material,
aumentando la resistencia a la tracción del mismo y mejorar las propiedades térmicas o de
barrera a los gases.
•
Desarrollo de sistemas biodegradables.
Algunos de los materiales utilizados son: ácido poliláctico (se obtiene a partir del almidón),
policaprolactona, polidroxibutirato-valerate, polímero de almidón.
Figura 23. Envases fabricados con ácido poliláctico de la empresa
NatureWorks.
Figura 24. Polímero con nanopartículas
absorbedoras de oxígeno. O2Block® de
Nanobiomatters.
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EnvasadoActivo
Activo de
Envasado
deAlimentos
Alimentos
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