Envases activos: Productos de alta tecnologÃa - Sabadell Universitat

T E R C E R A E D I C I Ó D E S A B A D E L L U N I V E R S I T A T 

D E L 5 A L 9 D E J U L I O L D E 2 0 0 4 

Envasos funcionals en la indústria 

alimentària 

S5. Aliments, noves tendències: realitat o publicitat 

Enric Riera, Universitat de Barcelona 

Sabadell, 7 de juliol de 2004 

14/07/2004 

ENVASES ACTIVOS: Enric Riera Valls 1

Envases funcionales (o activos) en 

la industria alimentaria 

Enric Riera Valls 

14/07/2004 


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 

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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 

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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 

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3. Añaden componentes al alimento, para aumentar 

su conservación o para otros fines 

– Activos como antimicrobianos 

– Como antioxidantes 

– Con actividad enzimática 

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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 

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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 

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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 

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POTENCIADORES DE LAS MICROONDAS 

Primera generación 

Desarrollos previstos 

MATERIALES Polvo de aluminio Polvo de níquel, hierro, acero 

inoxidable 

DENSIDAD ÒPTICA 0.18 A 0.29 

FUNDAMENTO 

Absorción de la 

componente 

eléctrica de la 

radiación 

TEMPERATURA 190 – 200ºC 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 

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Contenido de oxígeno, en función del tiempo, para 

diferentes materiales y técnicas de envasado 

Info Sheet n.1 - 1/6/1997 - diSTAM 

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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 

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Efecto del depredador de oxígeno sobre el 

enmohecimiento de pan de molde 

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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 

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Ageless (Mitsubishi) 

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Absorbentes de oxígeno: ShelfPlus 

(Ciba) 

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Film absorbente de oxígeno e Instalación para activarlo 

Cryovac ® OS1000 

Oxygen Scavenging 

Film 

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Absorbentes de humedad 

La durabilidad de 

tomates frescos 

envasados, pasó de 5 a 

15 – 17 días por medio 

de bolsas con cloruro 

sódico, que básicamente 

retardaron la formación 

de mohos en la superficie 

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Absorbentes de humedad: Prevención de 

descongelaciones 

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Reguladores de humedad 

Polímeros 

superabsorbentes, 

como 

polimetacrilatos 

o 

almidones 

copolimerizados, 

situados 

entre dos capas 

de material 

permeable 

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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) 

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•Según presentación 

–Bolsitas 

Tipos de absorbentes de etileno 

–Incorporados en el material de envase 

•Según mecanismo básico de acción 

•Oxidación del etileno por el permanganato potásico (KMnO4) (4 – 6% en 

soporte absorbente, como gel de sílice o carbón activo; sólo en bolsitas, por la 

toxicidad y el color del permanganato) 

•Adsorción por materiales finamente divididos (p.ej. Zeolitas) incluidos en el 

material de envase. Alteran transparencia, permeabilidad y resistencia 

mecánica 

•Adsorción en carbón activo impregnado con un catalizador como cloruro de 

paladio (Efectivo por encima de 20ºC) 

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Absorbentes de etileno basados en adsorbentes 

incorporados al film (Evert-Fresh) 

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Ejemplos de utilización de absorbentes de 

etileno 

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•Depredadores de CO2 

Absorbentes y emisores de CO2 

•Basados en la reacción del Co2 con óxido o con hidróxido de calcio. Se 

requiere una humedad suficiente, por lo que algunos fabricantes mezclan el 

reactivo con gel de sílice hidratada. Se usan en café tostado 

•Emisores de CO2 

•Para mantener una presión parcial de CO2 elevada , por ejemplo en carnes 

frescas o para compensar la absorción del CO2 por el producto 

•Combinados a veces con la función de depredar el oxígeno, para lo cual se usa 

carbonato ferroso en vez de óxido ferroso 

•Otras veces se usa una mezcla de ácido ascórbico y bicarbonato sódico 

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Agentes antimicrobianos empleados en envases activos 

Agente 

Glucosa oxidasa 

Lisozima 

Ácidos/anhídridos orgánicos 

Nisina; Pediocina 

Ácido propiónico 

Sorbatos 

SO2 

Quitosan 

Carragenatos 

Iónes plata (3%) 

Isotiocianato 

Antisépticos del grano de uva 

Fungicias 

Aminas 

Óxido de cloro 

Film 

LDPE 

Esteres de celulosa 

LDPE 

LDPE 

Ionómero 

Films comestibles 

Quitosan 

Carragenatos/Pectinas 

LDPE/Zeolitas (3-6µm) 

Varios polímeros 

Ionómeros 

Poliamidas 

Hidrofilo/Hidrófobo 

Observaciones 

Generación de H2O2 

Posible potenciador de C.botulinum 

Iones de las zeolitas substituidos por Ag+ 

Grupos amida a amina por radiación láser 

Generación de ClO2 a partir de ClO2H y ácido 

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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 

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Generadores de óxido de cloro: Ejemplos 

Moldy unprotected 

bagels and bagels 

Protected by 

Microsphère® 

Blueberries without 

Microsphère® and 

blueberries protected by 

Microsphère 

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Generadores de óxido de cloro Formas de 

utilización 

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Emisores de alcohol etílico 

Marca 

(Freund 

Co.) 

Composición 

(%) 

Cantidad 

alcohol 

liberada 

Factores 

eficacia 

Ethicap 1 

Alcohol ,55 

0.5 – 3g 

Aw 

Ethicap 4 

Agua, 10 

Peso prod. 

Gel silice, 35 

Durab. 

deseada 

Negamold 

Menor 

También 

absorbe O2 

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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) 

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Antioxidantes 

•BHT/BHA incorporados a la parafina, en papel parafinado 

•BHT/BHA incorporado a polietileno 

•Vitamina E incorporada a polietileno 

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Envases activos para, cognac, armagnac, brandy 

Cesión de: 

•Compuestos fenólicos 

•Colorantes 

Al destilado de vino 

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Temperaturas en expositores frigoríficos 


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Temperatura en frigoríficos domésticos 


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Ejemplos de integradores temperatura-tiempo 

DataSource loggers 

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Vitsab ® TTI 

CheckPoint Labels 


Indicadores de temperatura 

a) Envases con tintas indicadoras de tratamiento térmico 

b) Tintas indicadoras de baja temperatura 

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Indicadores de alteración en pescado y marisco 

Material 

sometido a 

vapores de 

trietanol 

amina 

Langostinos envejecidos artificialmente 

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Indicadores de humedad 

Humonitor® 

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Cuadro resumen aplicaciones 

1: Absorbentes de O2 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 

Carnes y lácteos 

Congelados 

Horneados 

Bebidas 

Frutos secos tostados; Café; Pescado seco; Cereales; Especias; 

Patatas chips; Chocolate 

Pasta para sopa fresca 

Queso; Salami; Carnes ahumadas; Pescado; Salchichas 

Pescado; Vegetales 

Masas para pizza; Pasteles; Galletas 

Cerveza; Zumos de frutas; Té preparado; Zumos de tomate; 

Vinos 

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2-Absorbentes de CO2 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Café 

Frutas 

Qeusos; Volatería;Carne de ternera 

Congelados 

Horneados 

Bebidas 

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3: Absorbentes de C2H4 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Congelados 

Horneados 

Bebidas 

Productos climatéricos (Elevación de la velocidad de 

respiración con la maduración. Ej: manzana, melocotón, 

plátano, tomate) 

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4: Absorbentes de humedad 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Congelados 

Horneados 

Bebidas 

Todos 

Pasta para sopa fresca 

Carnes; Pescado; Quesos 

Pescadps; Carnes 

Pan; Pasteles blandos 

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5: Emisores de CO2 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Congelados 

Horneados 

Bebidas 

Frutos secos 

Patatas chips; Cacahuetes 

Vegetales en general 

Carnes frescas; Pescado 

Bizcocho 

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6: Emisores de etanol 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Congelados 

Horneados 

Bebidas 

Pescados semi-deshidratados 

Quesos 

Panes poco cocidos; Pastelitos 

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7: Emisores de antimicrobianos 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Frtas 

Carne; Quesos 

Congelados 

Horneados 

Bebidas 

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8: Emisores de antioxidantes 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Congelados 

Horneados 

Bebidas 

Cereales para desayuno 

Vino en envases flexibles 

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9: Absorbentes de aromas 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Congelados 

Horneados 

Bebidas 

Pescado (Absorción de aminas) 

Zumos de frutas (Se incluye la eliminación de narinjina y 

limonina en zumos de uva y de naranja) 

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10: Emisores de aromas 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Congelados 

Horneados 

Bebidas 

Helados 

Zumo de naranja 

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11: Integradores temperatura-tiempo 

Secos 

Grasos 

Minimam. 

procesados 


Congelados 

Horneados 

Bebidas 

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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) 

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Cambio de permeabilidad al vapor de agua al cambiar la 

temperatura:Recubrimiento de semillas 

14/07/2004 


Cambios de propiedades en la temperatura de 

transición vítrea 

14/07/2004

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