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Empaques activos y comestibles

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Empaques activos y comestibles

  1. 1. Empaques activos yEmpaques comestibles Dra. Edith Ponce Alquicira Departamento de BiotecnologíaUniversidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa
  2. 2. Empaques activos yEmpaques comestibles Dra. Edith Ponce Alquicira Departamento de BiotecnologíaUniversidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa
  3. 3. Deterioro de carne y productos cárnicos O2 Microorganismos Pérdida de nutrientesRancidezAroma y sabor Deterioro del color
  4. 4. Deterioro de carne y productoscárnicos Tiempo Temperatura Empaque
  5. 5. Empaques: función primaria  Contener  Proteger contra daño físico,  Barrera  Gases y Humedad (pérdida/condensación)  Luz (visible, UV, IR)  Contaminación química  Contaminación biológica (insectos, microorganismos o roedores)
  6. 6. Interacción alimento-película-ambiente Migración Consecuencia Alimento 1. Oxidación O2 µoo1 Vapor de agua Permeabilidad CO2 ↓ aroma2 etc. película 2. DeshidrataciónAmbiente Toxicidad Monómeros Migración Cambio en aroma Aditivos Aroma Pérdida de aroma y sabor Absorción Grasas Daño al empaque Ácidos Pigmentos
  7. 7. Diseño de empaquesBarrera y protecciónVida de anaquelFacilidad de distribución Costo Normatividad Información / trazabilidad Mercadotecnia Conveniencia Impacto ambiental
  8. 8. Tipos de empaqueI. Pasivos o tradicionales  Barrera inerteII. Funcional  Inteligentes  Información y registro  Activos (neutraliza deterioro, Labuza 1987)  Atmósfera Modificada (MAP)  Películas y recubrimientos comestibles
  9. 9. 1. Empaque inteligenteResponden y comunican cambios en la condición del producto  Temperatura  Tiempo-temperatura  Oxígeno / CO2  Crecimiento microbiano  pH  Detección de metabolitos (CO2, NH4, H2S, etc.)  Autenticidad (hologramas, DNA, etc.)  Integridad del empaque  Localización / trazabilidad (RFID)  Patógenos  Inmunológicos,  E. coli O157 / toxinas
  10. 10. Empaques inteligentes (Indicadores de tiempo-temperatura)FRESHLABELOnVu™ time temperature indicators (TTIs)http://www.cibasc.com/Microcristales que se tornan azul oscuro por activación con luz UV, a medida que transcurre eltiempo la reacción se revierte: VITSAB? (VITSAB AB) Fresh-Check® (TempTime Inc.)
  11. 11. Indicadores de temperaturaAvery Dennison Industrial Products Div.,www.averydennison.com MonitorMark® (3M)
  12. 12. 2. Empaques activos Neutralizan reacciones de deterioro Productos inocuos “etiqueta limpia” << conservadores en alimentos
  13. 13. Teoría de barrerastemperatura empaque Vida de anaquel Leistner Hurdle technique
  14. 14. Teoría de barrerastemperatura empaque Vida de anaquel Leistner Hurdle technique
  15. 15. Empaques activos Factor de deterioro SoluciónOxidación Absorbedores de O2 antioxidantesDesarrollo microbiano Antimicrobiano CO2Pérdida de humedad humectantes Almohadillas absorbentes,Condensación / exudado desecantes,Acumulación de gas Válvula de presión, absorbedores de CO2Aromas indeseables Carbón / liberación de aroma y sabor
  16. 16. Absorbedores de oxígeno (oxygen scavengers)• Fuentes de oxígeno: • Barrera insuficiente • Aire incluido en el producto o en el espacio libre • Perforaciones o defectos de sellado• Ventajas en el uso de absorbedores : • Estabilizar color • Evitar rancidez • Preservar nutrientes sensibles al oxígeno • Prevenir desarrollo de microorganismos aerobios • Protección de características organolépticas• Material de empaque - PET, NYLON o POLYAMIDASalta barrera a la transmisión de gases,
  17. 17. Absorbedores de oxígeno Substrato Estructura Aplicación Uso comercialHidrógeno / sílica Saco/ sándwich laminados ++Sulfito / ascorbato Saco/ sellado + multicapaspolibutadieno/Nylon multicapas Laminados ++ PETHierro en polvo Sal y zeolita sacos ++Olefinas Co-extrusiones Películas ++
  18. 18. Absorbedores de oxígeno, humedad Multisorb Technologies (www.multisorb.com) Shelfplus®, barrera de protección, Ciba Specialty Chemical (www.cibasc.com/packaging) Bio Fresh®bags absorbe etileno y amoniaco Amosorb ActiTUF ZerO2 (CSIRO-FSA) OS2000® (Cryovac)
  19. 19. Antioxidantes BHA, BHT, TBHQ, PG Mono-fenoles, fenoles (α-tocoferol) Ácido ascórbico Extractos (romero y salvia) Glucosa oxidasa Previenen  Rancidez  Deterioro de aroma y sabor  Deterioro de color
  20. 20. Estabilidad del ColorMetamioglobina Carboximioglobina (pardo) ↓O2 CO (rojo cereza) Mtb reductasa Mioglobina (púrpura) O2 Oximioglobina (rojo brillante)  Fluctuación de temperatura  Carga microbiana 105 ufc/g  Sistema de empaque  Oxígeno  OxiMb (inestable)  MetMb  Vacío  DeMb (estable)  MAP (CO2)  COMb (rojo brillante)  Empaques con filtro UV  Antioxidantes  BHT, BHA, romero, salvia, vit E, etc.
  21. 21. Antimicrobianos Ácidos orgánicos y sales  benzoico, parabenzoico, sórbico, propionico, láctico, etc. Ácidos grasos (láurico, palmitoléico), Quelantes (EDTA, citrato, lactoferrina) Sanitizantes (triclosan, cetilpiridinium) Antibióticos (natamicina) Fenoles (catequina, cresol, hidroquinona) Enzimas  Lisozima, glucosa oxidasa, lactoperoxidasa, Péptidos  Bacteriocinas (Nisina, lacticina, pediocina), poli-lisina (ε-PL) Probióticos (bacterias lácticas) Extractos naturales  Extractos de uva, toronja, clavo, té verde, orégano, etc.
  22. 22. Empaques antimicrobianosAlmohadillas con agentes antimicrobianos: Pacer Pak Industries (www.pp-industries.com)
  23. 23. Acción antimicrobiana Bactericida  Eliminación de todos los microorganismos de interés en el sistema alimento-empaque. Bacteriostático  Inhibición de carga microbiana hasta un nivel critico
  24. 24. Impacto ambiental de los empaques de alimentos 30% de la desechos municipales  incineración.  rellenos sanitarios.  reciclaje Películas plásticas  11.8%  13.7 millones de toneladas Biodegradación  PET 100 años  LDPE 150 años Fuente: EPA US Agencia protección ambiental,) KENNETH y BUGUSU, JFS, 2007
  25. 25. Películas y recubrimientoscomestibles
  26. 26. Películas y recubrimientoscomestibles Materiales formadores de película  Proteínas: colágeno, caseína, suero de leche, gluten, soya, miofibrilares, sorgo, chícharo, zeína, etc.  Polisacáridos: almidón, celulosa, alginato, carragenina, pectina, quitosano, ácido poliláctico (PLA), polihidroxibutirato (PHB), etc.  Lípidos (ceras y resinas) Plastificante: glicerol, sorbitol, etc.
  27. 27. Películas simples y compuestasMaterial Permeabilidad Resistencia Flexibilidad Transparencia O2 Vapor Películas simplesProteínasPolisacáridosLípidos Películas compuestasProt. / LPolicac / LProt / PolisacProt / Polisac / L
  28. 28. Función de películas y  Reducen pérdida de humedad  Previenen formación de exudado  Retardan oxidación de lípidos y mioglobina  Reduce la pérdida o absorción de compuestos volátiles  Reducen absorción aceite durante el freído  vehículo de agentes activos:  Antioxidantes, antimicrobianos, nutraceúticos, sabores, colores, aceites esenciales, extractos, etc.
  29. 29. Listeria innocua a b Suero de leche APSL y ZeínaQuintero y Ponce., 2007UAM-I
  30. 30. Consideraciones para la incorporación de agentesactivos Estabilidad Efectividad Concentración (MIC) Velocidad de migración Condiciones de almacén
  31. 31. Recubrimiento por aspersión UltrasónicaSono-Tek (www.sono-tek.com) Atomización  Emulsiones  Nano-recubrimientos Ventajas:  Distribución uniforme  Menor gasto de material  Impacto visual BRODY, Food Technology, 09-2007
  32. 32. Películas Nanocompuestas Modificación a nivel atómico y molecular Polímeros plásticos y/ o biopolímeros Nanopartículas 2-8%  Arcilla, carbón  Compuestos activos Ventajas:  Propiedades mecánicas  Permeabilidad a gases/ humedad  Transparencia  Estabilidad térmica  biodegradabilidad BRODY, Food Technology, 10-2007
  33. 33. Mercado de los empaques Empaques incremento del 1.8% anual Empaques inteligentes crecimiento 30% anual. Alimentos demandan el 72% activos e inteligentes en 2006  Seguridad y regulación  Costo  Aplicación  Respuesta del consumidor  Impacto ambiental http://www.elempaque.com/
  34. 34. Gracias
  35. 35. Gracias

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