Envases funcionales (o activos) en la industria alimentaria. Enric Riera Valls

Transcripción

1 Envases funcionales (o activos) en la industria alimentaria Enric Riera Valls

2 Nueva base legal para los envases activos Reglamento (EC) No 1935/2004 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 27 de octubre de 2004, sobre materiales y artículos destinados a estar en contacto con los alimentos y que deroga las Directivas 80/590/EEC y 89/109/EEC

3 Reglamento (EC) No 1935/2004 Envases activos y envases inteligentes: Podrán ser desarrollados por normas posteriores Incluye las definiciones de los mismos Especifica que estos materiales y artículos pueden causar cambios en los alimentos, sólo si con esos cambios el alimento cumple los requisitos aplicables al alimento en cuestión y a los de aditivos que pueden usarse en él No pueden usarse para enmascarar alteraciones de los alimentos y no han de inducir a confusión a los ocnsumidores

4 Envases activos: Con efecto térmico Envases que enfrían Clásico (botijo) Moderno (Expansión de gas) Freón Anhídrido carbónico adsorbido Envases que calientan Cloruro de calcio/agua

5 Envases activos para, cognac, armagnac, brandy Cesión de: Compuestos fenólicos Colorantes Al destilado de vino

6 Envases funcionales: Cuadro resumen Envases funcionales Modificaciones físicas Espacio de cabeza Indicadores Envases inteligentes Auto calentamiento Auto enfriamiento Potenciantes de microondas Absorbentes (Carroñeros) Emisores Temperatura/ tiempo Humedad Oxígeno Alteración Permeabilidad función de la temperatura Semillas de germinación diferida Humedad Oxígeno Etileno Aromas/ Sabores CO2 Aromas/ Sabores CO2 Germicidas Antioxidantes

7 Tipos de funciones de los envases activos (1 de 5) 1. Actúan sobre la temperatura Absorbentes para microondas Sistemas de auto-calentamiento Sistemas de auto-enfriamiento

8 POTENCIADORES DE LAS MICROONDAS Primera Desarrollos previstos generación MATERIALES Polvo de aluminio Polvo de níquel, hierro, acero inoxidable DENSIDAD ÒPTICA FUNDAMENTO 0.18 A 0.29 Absorción de la componente eléctrica de la radiación TEMPERATURA ºC Unos 220ºC VELOCIDAD DE TRANSMISSIÓN DEL CALOR Absorben tanto la component magnètica como la elèctrica 9 15 cal/cm 2 /min 3 43 cal/cm 2 /min RETRÁCTIL No Sí

9 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 a los gases

10 Límites tolerables para la absorción de oxígeno (ppm) Cerveza Vino Leche UHT Refrescos cítricos Coca-cola Patata deshidratada en gránulos Huevo en polvo Café tostado Queso Emmental Lím. O2 (ppm) Observaciónes Además, pérdida de CO2 no superior a 15% Puede absorber humedad hasta una aw de 0.8 (El café soluble se apelmaza con una aw de 0,52, = gho/ gms)

11 Permeabilidades de film de aluminio y de algunos filmes metalizados Zonas de interés para las permeabilidades 100 Perm. H2O (g/m2/día) ,1 0,01 0,001 0,001 0,01 0, Film de Aluminio MET/EVOH/OPP MET/PET Perm. O2 (cc/m2/dia) MET/HDPE/OPP MET/OPP

12 Formas de mejorar la permeabilidad en botellas de PET 1. Multicapas: Capas estructurales + capas centrales barrera 1. Barreras pasivas 1. Polímeros barrera 2. Nanocompuestos de arcilla 2. Barrera pasiva más barrera activa 2. Recubrimientos 1. Interiores 1. Carbono, tecnología plasma 2. SiO2, tecnología plasma 2. Exteriores 3. Monocapas 1. Pet especiales 2. PEN (Poli-etilen-naftenato) 3. Mezclas

13 Nanocompuestos: Generalidades 1.Concepto Dispersión de nano-láminas de arcilla, con relaciones longitud : espesor superiores a 200:1 1.Mecanismo Crean un recorrido tortuoso para las moléculas gaseosas (Equivale a un aumento del espesor del material) 1.Concentraciones de uso y efectos sobre la permeabilidad Coeficiente de permeabilidad al oxígeno (1) Paso de oxígeno por envase (2) PET 11,33 30 Pet + 10% nanocomp 2,66 -- PET/PA& con 1 a 3% -- 2 (1) cm3xmil/100sq.in (2) µl/envase/día

14 Nanocompuesto:Microfotografía electrónica de transmisión Debido al espesor de unos pocos manómetros, en la fotografía sólo se ven reflejados los bordes de las placas

15 Comparación de los métodos para reducir la concentración de O2 en los envases Método O2 resultante en espacio de cabeza Beneficios Precauciones Barrido con N2 De 0.5 a 5% Cierto control de las oxidaciones y del crecimiento de MO aerobios Permeabilidad del envase al O2 Cierre del envase Vacío y rellenado con N2 De 0.5 a 2% Control temporal de las oxidaciones y no total del crecimiento de MO aerobios Permeabilidad del envase al O2 Cierre del envase Absorbente de O2 Aproxim. 0.01% Control total y permanente de las oxidaciones y del crecimiento de MO aerobios Las anteriores y Capacidad del generador de O2

16 Contenido de oxígeno, en función del tiempo, para diferentes materiales y técnicas de envasado Info Sheet n.1-1/6/ distam

17 Efecto del depredador de oxígeno sobre el enmohecimiento de pan de molde

18 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 Incorporados en el material de envase

19 Ageless (Mitsubishi)

20 Absorbentes de oxígeno: ShelfPlus (Ciba)

21 Film absorbente de oxígeno e Instalación para activarlo Cryovac OS1000 Oxygen Scavenging Film

22 Etiquetas absorbentes de oxígeno FreshMax (Absorción máxima 50cc O2 Concentración de O2 alcanzable: 0.01%

23 Pigmentos depredadores de oxígeno Con depredador de oxígeno Sin depredador de oxígeno Coextrusionado de siete capas desarrollado por RPC- Bebo y Ciba. Incorpora una capa de film de Evoh y una capa de PP con un depredador de oxígeno incorporado. Bestfoods y HJHeinz lo están usando para platos preparados

24 Bandeja termoformada para comidas prepareadas En PP multicapa (RPC Bebo Plastik (Alemania)

25 Etiquetas absorbentes de oxígeno FreshMax (Absorción máxima 50cc O2 Concentración de O2 alcanzable: 0.01%

26 Pigmentos depredadores de oxígeno Con depredador de oxígeno Sin depredador de oxígeno Coextrusionado de siete capas desarrollado por RPC- Bebo y Ciba. Incorpora una capa de film de Evoh y una capa de PP con un depredador de oxígeno incorporado. Bestfoods y HJHeinz lo están usando para platos preparados

27 Bandeja termoformada para comidas prepareadas En PP multicapa (RPC Bebo Plastik (Alemania)

28 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 todo en verduras (Que suelen ser más sensibles al etileno)

29 Absorbentes de humedad: Prevención de descongelaciones

30 Polímeros superabsorbentes, como polimetacrilatos o almidones copolimerizados, situados entre dos capas de material permeable Reguladores de humedad

31 Absorbentes de etileno basados en adsorbentes incorporados al film (Evert-Fresh)

32 Ejemplos de utilización de absorbentes de etileno

33 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) Efectos: El contenido de naranjinina baja de 700 a 420 (mg/l) y el de limonina, de 8 a 6.7 (mg/l)

34 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 Con actividad enzimática

35 Antioxidantes BHT/BHA incorporados a la parafina, en papel parafinado BHT/BHA incorporado a polietileno Vitamina E incorporada a polietileno

36 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 Protegido por 15 patentes

37 Tipos de funciones de los envases activos (4 de 5) 4. Absorben componentes del alimento, para aumentar su calidad sensorial Absorbentes de naranjinina y de limonina, por ejemplo en zumos de uva y de naranja

38 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 Semillas de germinación diferida

39 Temperaturas en expositores frigoríficos Info Sheet n.1-1/6/ distam

40 Temperatura en frigoríficos domésticos Info Sheet n.1-1/6/ distam

41 Ejemplos de integradores temperatura-tiempo DataSource loggers Vitsab TTI CheckPoint Labels

42 Indicadores de alteración en pescado y marisco Material sometido a vapores de trietanol amina Langostinos envejecidos artificialmente

43 Humonitor Indicadores de humedad

44 Cambios de permeabilidad al O2 y al CO2 y de la relación entre ambas, al cambiar la temperatura Recubrimiento sensible a la temperatura Película impermeable (LDPE, CPP) Película microporosa (Poliolefina + carga)

45 Cambio de permeabilidad al vapor de agua al cambiar la temperatura:recubrimiento de semillas