1. Empaques activos
y
Empaques comestibles
Dra. Edith Ponce Alquicira
Departamento de Biotecnología
Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa

2. Empaques activos
y
Empaques comestibles
Dra. Edith Ponce Alquicira
Departamento de Biotecnología
Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa

3. Deterioro de carne y
productos cárnicos
O2
Microorganismos
Pérdida de nutrientes
Rancidez
Aroma y sabor Deterioro del color

4. Deterioro de carne y productos
cárnicos
 Tiempo
 Temperatura
 Empaque

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. Interacción alimento-película-ambiente
Migración Consecuencia
Alimento 1. Oxidación
O2
µoo
1 Vapor de agua
Permeabilidad CO2 ↓ aroma
2 etc.
película
2. Deshidratación
Ambiente
Toxicidad
Monómeros
Migración Cambio en aroma
Aditivos
Aroma Pérdida de aroma y sabor
Absorción Grasas Daño al empaque
Ácidos
Pigmentos

7. Diseño de empaques
Barrera y protección
Vida de anaquel
Facilidad de distribución
 Costo
 Normatividad
 Información / trazabilidad
 Mercadotecnia
 Conveniencia
 Impacto ambiental

8. Tipos de empaque
I. Pasivos o tradicionales
 Barrera inerte
II. Funcional
 Inteligentes
 Información y registro
 Activos (neutraliza deterioro, Labuza 1987)
 Atmósfera Modificada (MAP)
 Películas y recubrimientos comestibles

9. 1. Empaque inteligente
Responden 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. Empaques inteligentes
(Indicadores de tiempo-temperatura)
FRESHLABEL
OnVu™ time temperature indicators (TTIs)
http://www.cibasc.com/
Microcristales que se tornan azul oscuro por activación con luz UV, a medida que transcurre el
tiempo la reacción se revierte:
VITSAB? (VITSAB AB) Fresh-Check® (TempTime Inc.)

11. Indicadores de temperatura
Avery Dennison Industrial Products Div.,
www.averydennison.com
MonitorMark® (3M)

12. 2. Empaques activos
Neutralizan reacciones de
deterioro
Productos inocuos
“etiqueta limpia”
<< conservadores en alimentos

13. Teoría de barreras
temperatura empaque
Vida de anaquel
Leistner Hurdle technique

14. Teoría de barreras
temperatura empaque
Vida de anaquel
Leistner Hurdle technique

15. Empaques activos
Factor de deterioro Solución
Oxidación Absorbedores de O2
antioxidantes
Desarrollo microbiano Antimicrobiano
CO2
Pérdida de humedad humectantes
Almohadillas absorbentes,
Condensación / exudado desecantes,
Acumulación de gas Válvula de presión, absorbedores
de CO2
Aromas indeseables Carbón / liberación de aroma y
sabor

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 POLYAMIDAS
alta barrera a la transmisión de gases,

17. Absorbedores de oxígeno
Substrato Estructura Aplicación Uso
comercial
Hidrógeno / sílica Saco/ sándwich laminados ++
Sulfito / ascorbato Saco/ sellado +
multicapas
polibutadieno/Nylon multicapas Laminados ++
PET
Hierro en polvo Sal y zeolita sacos ++
Olefinas Co-extrusiones Películas ++

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. 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. Estabilidad del Color
Metamioglobina 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. 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. Empaques antimicrobianos
Almohadillas con agentes antimicrobianos:
Pacer Pak Industries (www.pp-industries.com)

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. 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

26. Películas y recubrimientos
comestibles

27. Películas y recubrimientos
comestibles
 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.

28. Películas simples y compuestas
Material Permeabilidad Resistencia Flexibilidad Transparencia
O2 Vapor
Películas simples
Proteínas
Polisacáridos
Lípidos
Películas compuestas
Prot. / L
Policac / L
Prot / Polisac
Prot / Polisac / L

29. 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.

30. Listeria innocua
a
b
Suero de leche
APSL y Zeína
Quintero y Ponce., 2007
UAM-I

31. Consideraciones para la incorporación de agentes
activos
 Estabilidad
 Efectividad
 Concentración (MIC)
 Velocidad de migración
 Condiciones de
almacén

32. Recubrimiento por aspersión Ultrasónica
Sono-Tek (www.sono-tek.com)
 Atomización
 Emulsiones
 Nano-recubrimientos
 Ventajas:
 Distribución uniforme
 Menor gasto de
material
 Impacto visual
BRODY, Food Technology, 09-2007

33. 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

34. 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/

35. Gracias

36. Gracias