Línea de Investigación: Desarrollo e Innovación de Procesos y Productos Agroalimentarios

Transcripción

1 Línea de Investigación: Desarrollo e Innovación de Procesos y Productos Agroalimentarios Desarrollo e innovación de nuevos métodos para la conservación de alimentos. Dr. Khalid Ziani

2 El proyecto de Investigación CARACTERIZACIÓN Y USO DE RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES A BASE DE BIOPOLÍMEROS Y EXTRACTOS ANTIMICROBIANOS NATURALES PARA LA CONSERVACIÓN DEL MANGO (MANGIFERA INDICA L.) Y LA PAPAYA (CARICA PAPAYA L.).

3 El Mundo del Envasado

4 Tipos de Envasados o Envases Tradicionales o Envases Activos o Recubrimientos Comestibles

5 Envases Tradicionales Definición: Un sistema coordinado de preparación de productos para el transporte, la distribución, el almacenaje, la venta al detalle y uso final. Funciones? Contención Protección Comodidad Comunicación

6 Envases Activos Definición: Un envase que ha sido aprovisionado de elementos o constituyentes, sea dentro del envase o con el material de elaboración del propio envase con el fin de mejorar la prestación del sistema de envase.

7 Embalajes activos Interactivos Indicadores Preparadores Acción sobre el alimento y su entorno Reacción a las condiciones de conservación y las características del alimento Acción sobre las condiciones de preparación del alimento Para alargar el tiempo de conservación, mejorar la calidad Para informar el consumidor sobre el historial y la calidad del alimento Para facilitar su consumición y su utilización Ejemplos:-modificación de la atmósfera intra-embalajes para la absorción o difundir un gas. Ejemplos: indicadores de tiempo/ Temperatura/ O 2, CO 2,, ph del alimento Ejemplos: embalajes auto calentadores/ auto refrigerantes.etc

8 Recubrimientos comestibles Definición: Un recubrimiento comestible es una capa fina de material comestible, dispuesta sobre el alimento a modo de recubrimiento, o separando componentes dentro de los mismos. Forma parte integrante del alimento y es consumido como tal.

9 Recubrimientos comestibles Mejorar la calidad y aumentar la vida útil Reducir el impacto medio ambiental de los envases sintéticos

10 Hidrocoloides: Recubrimientos Comestibles Composición Proteínas: proteína aislada de suero lácteo, colágeno, zeína de maíz, gluten de trigo, caseína, proteína de soja, queratina, albúmina de huevo, proteína de pescado,..etc Polisacáridos: almidones, gomas, pectinas, alginatos, carragenanos, derivados de celulosa, quitosano, etc. Lípidos Ceras, resinas, ácidos grasos y monoglicéridos.

11 Composición» Hidrocoloides: Proteínas o polisacáridos» Lípidos» Compuestos Recubrimientos Comestibles Pobre barrera al vapor de agua Buena barrera al O 2, CO 2 y lípidos Propiedades mecánicas adecuadas Buena barrera al O 2, CO 2 y al vapor de agua Pobres propiedades mecánicas

12 Recubrimientos Comestibles Funciones» Barrera a la transferencia de materia - H 2 O - O 2, CO 2 - Lípidos - Aromas - Solutos» Portador de aditivos activos» Medio de protección mecánica» Mejora la apariencia de los alimentos

13 Recubrimientos Comestibles Efecto barrera de los recubrimientos comestibles aplicados a alimentos. MEDIO EXTERIOR RECUBRIMIENTO Vapores orgánicos aromas solventes Lípidos ALIMENTO Vapor de agua Gases oxígeno dióxido de carbono nitrógeno Luz U.V. Solutos sales aditivos Adaptado de Debeaufort et al. (1998).

14 Recubrimientos Comestibles Aditivos Para mejorar las propiedades mecánicas, de barrera, antimicrobianas o de mojabilidad de las películas y recubrimientos. Plastificantes Glicerol y derivados, polietilenglicol, sorbitol Surfactantes Sorbitan monooleate (Span 80), Polysorbate 20 (Tween 20).. Otros aditivos Agentes antimicrobianos: benzoato sódico, el ácido sórbico, el sorbato potásico.. Agentes antioxidantes: Ácidos cítrico o ascórbico,compuestos fenólicos.

15 Recubrimientos Comestibles FORMACIÓN» Coacervación» Gelificación o coagulación térmica» Fusión y solidificación» Extrusión APLICACIÓN» Inmersión Superficies irregulares» Pulverización o spray Superficies lisas» Casting

16 Recubrimientos Comestibles Propiedades Propiedades Mecánicas Propiedades de barrera Propiedades Antimicrobianas Propiedades Ópticas Tensión Superficial Cristalinidad Solubilidad

17 Propiedades Mecánicas

18 Propiedades Superficiales Ángulo de contacto formado en el punto de contacto entre la interfase Líquido - Aire y la interfase sólido - liquido.

19 P é r d id a d e a g u a to ta l (g ) Permeabilidad al vapor de agua Film Tacita de ensayo 0,8 0 0,6 0 0,4 0 y = 0, x - 0, R 2 = 0, WVTR pérdida tiempo de agua área 0,2 0 0,0 0 0,0 2,0 4,0 6,0 T ie m p o (h o ra s ) Permeabili dad P WVTR A 1 P A 2 espesor

20 Proceso de recubrimiento

21 Apariencia de las semillas recubiertas TMTD Sin tratamiento Tratamiento a 3 capas Tratamiento combinado Quitosano + TMTD

22 Recubrimientos para frutas

23 El proyecto de Investigación CARACTERIZACIÓN Y USO DE RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES A BASE DE BIOPOLÍMEROS Y EXTRACTOS ANTIMICROBIANOS NATURALES PARA LA CONSERVACIÓN DEL MANGO (MANGIFERA INDICA L.) Y LA PAPAYA (CARICA PAPAYA L.).

24 Respiración Transpiración O 2 CO 2 H 2 O CH 2 = CH 2 Enfermedades y Desórdenes Envejecimiento

25 ANTRACNOSIS

26 ANTRACNOSIS El hongo Colletotrichum gloeosporioides es el causante de las antracnosis, enfermedades sumamente destructivas de muchos frutales: aguacate, mango, manzano, cítricos y diversos otros frutales del trópico.

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28 El quitosano O H O H * O H O H O O O N H C O C H 3 N H C O C H 3 O O H O O O N H C O C H 3 * O H n

29 Esquema de Producción del Quitosano Desechos de Crustáceos Lavado y Secado Molido Deproteinización Filtrate Protein recovery %3.5 NaOH durante 2 h a 65 C,solido Filtarado Deproteinized shell Lavado Demineralización Astaxanthin pigment 1N HCl durante 30 min. at room temp., solid Filtrado Lavado Extracción con Acetona Secado Blanqueado Lavado y Secado Quitina Desacetilación % NaOCL durante 5 min. solido %50 NaOH durante 30 min. a 100 C with solid Lavado y Secado Quitosano

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31 Elaboración de films y soluciones de quitosano Quitosano Aditivos Filtración Agitación Film Secado Desgasificación

32 Tratamientos en films Actividad antifúngica del quitosano Tratamientos en solución Activación de los hongos Inhibición radial (%) = ((Xc Xi ) / Xc) x 100

33 Actividad Antifúngica ante Alternaria alternata Recubrimiento de quitosano Alternaria alternata Tratamiento Control

34 PRÓXIMOS TALLERES Ciencias de coloides y biopolímeros Envases