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Envases activos e ineligentes

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  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Ramn Catal, Pilar Hernndez-Muoz y Rafael GavaraInstituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos. CSIC

    Av. Agustn Escardino 7; 46980 Paterna (Valencia)e-mail: rcatala@iata.csic.es

    Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    7 Reunin de la Sociedad Espaola de Seguridad Alimentaria.Granada, 14-15 octubre 2010

    Envases activos e inteligentes, Envases activos e inteligentes, una respuesta a la demanda de una respuesta a la demanda de

    calidad y seguridad de los alimentoscalidad y seguridad de los alimentos

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Envases activos e inteligentesEnvases activos e inteligentes

    Envase convencional

    Recipiente fabricado con cualquier material o combinacin de materiales cuyo fin es contener el alimento, actuando como barrera pasiva que separa el contenido del medio ambiente, evitando/ retrasando los efectos adversos del entorno para mantener la calidad y seguridad de los alimentos envasados

    Envase activo-Envase inteligente

    Sistema coordinado entorno//envase//producto envasado que acta/informa para mejorar/controlar la seguridad y la calidad del alimento envasado y alargar su vida til

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    materiales y objetos activos: los destinados a prolongar la vida til o mejorar el estado del alimento envasados. Estn diseados para incorporar intecionadamente componentes que liberarn sustancias en el alimento envasados o en su entorno o absorbern sustancias del alimento o de su entorno

    materiales y objetos inteligentes: aquellos que controlan el estado de los alimentos envasados o de su entorno

    El Reglamento (CE) N

    450/2009 (29/05/2009)* en su artculo 3 establece las siguientes definiciones:

    Envases activos e inteligentes. Legislacin

    * Modificacin del Reglamento (CE) N 1935/2004 (13/11/2004) que establece los principios generales para los materiales en contacto con alimentos

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    TecnologTecnologas de envasado activoas de envasado activo

    +

    Aumentar la seguridadMantener la calidadAlargar la vida til

    Tecnologas de envasado activo

    Envase convencionalContiene y presenta el

    producto y le protege de la alteracin microbiolgica,

    deterioro fsico y contaminacin qumica

    Envase activoAltera dinmicamente las condiciones del sistema

    envase/alimento envasado

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Formas de actuaciFormas de actuacin de los n de los envases activosenvases activos

    Modificacin de la composicin del espacio de cabeza

    Materiales permselectivos Substancias que emiten o retienen gases o

    vapores

    Modificacin de la composicin o caractersticas del alimento

    Liberan substancias en el alimento Retienen componentes del alimento

    Regulacin de la temperatura del producto envasado

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    FormaciFormacin del envase activon del envase activo

    Presente en el interior del envase separado del alimento envasado

    Formando parte del material de envase

    Sustancia Activa

    Se presenta en pequeas bolsas o etiquetas de material permeable, que se introducen en el envase

    Retenido en la superficie o incorporado en el interior

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    TecnologTecnologas de envases activosas de envases activosSistemas que retienen/eliminan componentes del alimento

    Oxgeno, Humedad CO2 Etileno Aromas Sustancias indeseables

    Sistemas que aportan componentes beneficiosos al alimento Antioxidantes Aromas Conservantes qumicos, CO2 Antimicrobianos Componentes funcionales

    Otros sistemas activos Susceptores de microondas Envases autocalentables y autoenfriables Materiales con permeabilidad selectiva

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Envases activos para el control de OEnvases activos para el control de O22

    El oxgeno participa en los procesos metablicos y bioqumicos de todos los alimentos (crecimiento de

    microorganismos, respiracin en productos vegetales, procesos de pardeamiento, reacciones de oxidacin. ) La reduccin de la presencia de oxgeno limita el desarrollo de estas reacciones

    Control de la entrada de oxgeno desde el exterior Materiales barrera

    Absorbedores de O2

    Eliminacin del oxgeno residual en el espacio de cabeza del envase y/o el producto

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Materiales activos Materiales activos comerciales para el control de Ocomerciales para el control de O22

    Bolsas y etiquetas: - Ageless. Mitsubishi Gas Chemical Co. Inc., Japn- Freshmax. Multisorb Technologies Inc., EE.UU.- Freshilizer. Toppan Printing Co. Japn ..

    Polmeros: - OS2000-Cryovac. Sealed Air, EE.UU.- OSP. Chevron Phillips Chemical Co., EE.UU. - Shelfplus. CIBA Specialty Chemicals, Gran Bretaa- Oxyguard. Toyo Seikan Kaisha, Japn - Amosorb. Colormatrix Corp., Gran Bretaa- ZerO2. CSIRO-FSA, Australia

    Agentes activos: Metales y xidos metlicos -Fe, FeO, Mn, Zn-; cido ascrbico; cidos grasos insaturados; enzimas (glucosa- oxidasa, alcohol oxiadasa..); levaduras inmovilizadas en soporte slido; compuestos fotosensibles.

    Materiales comerciales

    En general no pueden entrar en contacto directo con alimentos

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Productos comerciales envasados con Productos comerciales envasados con materiales absorbedores de oxmateriales absorbedores de oxgeno geno

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Adicin de antioxidantes

    Control de la Control de la oxidacioxidacinn

    de de alimentosalimentos

    Reduccin de la presencia de Oxgeno Reduccin/eliminacin de especies reactivas

    (radicales libres: superxido, hidroxilo, oxgeno singlete)

    En la formulacin de polmeros para envases se emplean sustancias antioxidantes para evitar problemas de degradacin por accin de la temperatura, radiacin UV, proceso de obtencin de los envases, etc.

    Los antioxidantes del polmero pueden tener paralelamente una accin positiva actuando como antioxidantes del alimento envasado

    - En el alimento envasado

    - En el material de envase

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Evolucin de la generacin de hexanal en cacahuetesenvasados con el material activo antioxidante

    REFERENCIA: Lpez Dicastillo A.C., Catal R., Gavara, R., Hernndez-Muoz P.: Antioxidant active packaging based on natural flavonoids against peroxidation of vegetable oil and fried peanuts. Pendiente de publicacin

    Desarrollo de materiales activos Desarrollo de materiales activos antioxidantes con flavonoides naturalesantioxidantes con flavonoides naturales

    time (days)

    0 10 20 30 40

    A

    r

    e

    a

    G

    C

    0

    10000

    20000

    30000

    40000

    50000

    60000

    Blank Q 1% Q 5% CAT 0.5% CAT 2%

    Capacidad antioxidante de pelculas de EVOH con catequina

    o quercetina para el control de la oxidacin

    en cacahuetes

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Envases activos para el control de etilenoEnvases activos para el control de etileno

    El etileno forma parte de la actividad fisiolgica de los vegetales (acelera la maduracin, reduce la senescencia...)

    Agentes activosAgentes activos KMnO4 inmovilizado en un absorbente (4-6% de sobre almina, slica gel, grafito, zeolita, ...) ; carbn activo ; mezclas de zeolitas con xidos metlicos dispersos en polmeros

    En base KMnO4

    en bolsitas- Ethylene Control. Ethylene Control Inc., EE.UU.- Green Keeper. PFS Inc., EE.UU. - Retader. Bioconservacin, Espaa

    Componente activo en el polmero- Biofresh. BioFresh Ltd, Gran Bretaa- Everfresh. Everfresh Group AG, Suecia- Peakfresh. Multiflex Packaging PTy Ltd., Australia- Longlife, Long Life Solutions Ltd., Gran Bretaa

    Productos comercialesProductos comerciales

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Envases activos para el control de COEnvases activos para el control de CO22

    El dixido de carbono est

    presente en muchos sistemas envase-producto9 En frutas y hortalizas frescas se genera por la actividad fisiolgica del

    producto9 En muchos productos de elevada humedad se introduce como

    fungisttico9 En producto tostados (caf...) sigue desprendindose tras el envasado

    Generadores o emisores de dixido de carbonoBicarbonato clcicocido ascrbico (desprende CO2 al fijar O2 ) Aplicacin en envasado de carnes y vegetales

    Secuestradores o absorbedoresHidrxido de calcio

    Aplicacin en envasado de caf y vegetales

    Materiales activos

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Envases activos frente al aguaEnvases activos frente al agua

    Eliminacin de agua y lquidos exudadosMateriales permeables con absorbentes (gel de slice, arcillas, cloruro clcico, derivados de almidn, carbn activado. )

    Agentes Agentes AntiAnti--vahovahoSubstancias ambiflicas (etoxilatos no inicos, monoglicridos) que migran hacia la superficie del envase y rebajan la tensin superficial entre el agua condensada y el plstico, formando una pelcula de agua continua y transparente

  • Instituto de Agroqumica y Tecnologa de Alimentos

    Eliminacin de sustancias indeseables

    Olores a aminas en pescado (ac. ctrico+ sal ferrosa en un polmero adsorbente)

    Aldehdos de aceite