ENVASES ACTIVOS MIGRACIÓN

Transcripción

1 ENVASES ACTIVOS Prof.Dr.Cristina Nerín de la Puerta Depto de Química Analítica Centro Politécnico Superior de Ingenieros (CPS) Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) Universidad de Zaragoza MIGRACIÓN NEGATIVA NEGATIVA Monómeros Monómeros Aditivos Aditivos Contaminantes Contaminantes POSITIVA POSITIVA Antioxidantes Antioxidantes Antimicrobianos Antimicrobianos Aromas Aromas Legislación Envase Activo

2 Envase Activo Suministra Absorbe Compuestos que protegen al alimento Compuestos que dañan el alimento Tecnologías implicadas Extrusión de polímeros Recubrimientos Multicapas (laminados) Funcionalización de la superficie Saquitos o bolsas Etiquetas

3 Materiales Polímeros: poliolefinas (PE, PP, PS, PVC, etc) poliéster: PET poliamidas (PA) Papel y cartón Biopolímeros Metales: Al Flexibles Rígidos Semirrígidos Soluciones Envases activos Antioxidantes añadidos a adidos al polímero Saquitos, adhesivos, etiquetas, etc Multicapa (laminados) Mecanismo de actuación Contacto Directo En fase vapor

4 Investigación en envase Diseño de materiales Conocimiento producto Microbiología Química Analítica Interacciones envase-producto ETAPAS PARA CONSEGUIR UN NUEVO ENVASE ACTIVO Selección de elementos activos Preparación del nuevo envase Estudio del mecanismo de protección Evaluación técnica usando situaciones modelo Evaluación técnica con producto real Estudios organolépticos Estudios de migración Test industriales (maquinabilidad...) Estabilidad y tiempo de vida media tanto del envase como del producto envasado UN EJEMPLO DE INVESTIGACIÓN CONJUNTA CON LA INDUSTRIA

5 ENVASE ANTIOXIDANTE OXIDACIÓN N DE SUSTRATOS ORGÁNICOS En la peroxidación n de los lípidos l intervienen R O 2 ( CH=CH CH 2 CH=CH ) radicales libres oxígeno molecular cadena lípida l poliinsaturada (sustrato) naturales luz, radiación, enzimas... artificiales metales de transición azocompuestos Medida de la capacidad antioxidante Muestra a evaluar Productos finales Generación de radicales D. Pezo, J. Salafranca, C. Nerín *, Anal.& Bioanal.Chem, 2006,

6 Evaluación de la capacidad antioxidante Medida de radicales H 2 O 2 hv 2OH (g) COOH OH COOH OH COOH OH + OH(g) + + OH HO SA (aq) 2,3-DHB 2,5-DHB OH Catechol OH Medida de los productos de reacción por HPLC-Fluorescencia

7 Resultados Aceites esenciales como scavenger de radicales Sin antioxidantes (muestra en blanco) Con antioxidantes Clavo>Canela II>orégano>romero>propolis> genjibre> citronella Oxidación de mioglobina 45 % myoglobin oxidation PP PR1 PR2 PR3 Curve fit (PP) Curve fit (PR1) Curve fit (PR2) Curve fit (PR3) Time (days) Medida por UV-VIS

8 Ejemplos con envase antioxidante Fotografías a los 11 días de conservación en atmósfera modificada a 1±1ºC Control EA Orégano ENVASE ANTIMICROBIANO Bacterias: Gram + Staphylococcus aureus Bacillus cereus Lysteria monocytogenes Enterococcus faecalis Gram - Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Yersinia enterocolitica Salmonella cholaresuis

9 ENVASE ANTIMICROBIANO Mohos: Penicillium islandicum Aspergillus flavus Penicillium roqueforti Penicillium nalgiovense Eurotium repens Levaduras: Candida albicans SOME EXAMPLES... BACTERIA Gram + PP active film B. cereus Active PP S. aureus Active PP PP PP Cidal effect!! Cidal effect!!

10 SOME EXAMPLES... BACTERIA Gram PP active film Y. enterocolítica S. choleraesuis Active PP PP Active PP PP Cidal effect!! Cidal effect!! SOME EXAMPLES... MOULDS PP and PE/EVOH active film A. flavus P.islandicum PP Active PP Active PE/EVOH PE/EVOH Cidal effect!!

11 SOME EXAMPLES... YEASTS PE/EVOH active film Active PE/EVOH C. albicans PE/EVOH Cidal effect!! ENVASE ANTIMICROBIANO muestreo con SPME SPME fibra retraída Placa Petri Atmósfera generada por los agentes activos Papel de filtro con agentes activos Medida de la atmósfera en las mismas condiciones que el cultivo

12 Migration Studies Ejemplos de envase activo Pastel de almendra De 15 a 45 días Pan de molde De 7 a 15 días

13 Ejemplos Activo 40 days Control Peach from Calanda in active packaging 10 days Room temperature

14 CAMPAÑA 2008 Control 12 días Etiqueta 12 días Barqueta 12 días 100x 100x 400x Daño celular A. flavus expuesto a envase activo con canela Control de A- flavus

15 Investigación en curso Estudio del daño celular producido en los microorganismos (microscopía electrónica y otras técnicas) Efectos sinérgicos y antagónicos de los compuestos suministrados por los agentes activos, antioxidantes y antimicrobianos Interacciones con los sustratos (PP,PE-EVOH, PET, papel, etc.) Agentes encapsulantes de los agentes activos (mejor control del mecanismo) Mecanismo antioxidante: scavenger de Radicales OH. Superoxo, etc. Incorporación de aromas en el envase Desarrollos en máquina de envasado Conclusiones Los envases activos son ya una realidad y hay demanda Los envases inteligentes son realidad y hay demanda Aunque todavía queda mucho por hacer, hay soluciones comerciales No es en ningún caso una solución universal y requieren optimización en cada producto La investigación continúa, cuanto mejor conozcamos cómo funciona mejor se diseñan los envases activos

16 ACKNOWLEDGEMENTS Research Projects: INIA-CAL C4 ( ) AGL AGL DGA-PM051, PROFIT-FIT , PROFIT-FIT PET : Interreg III A NAFISPACK Marie Curie (IAPP ) INNPACTO Industrial partners: ARTIBAL RYLESA-REPSOL several Packaging companies several Food companies El grupo GUIA