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La atmósfera modificada: una alternativa para la conservación de los alimentos (Modified atmosphere: an alternative for food preservation)

De
12 pages
Resumen
La técnica de conservación en atmósfera modificada consiste en empacar los productos alimenticios en materiales con barrera a la difusión de los gases, en los cuales el ambiente gaseoso ha sido modificado
para disminuir el grado de respiración, reducir el crecimiento microbiano y retrasar el deterioro enzimático con el propósito de alargar la vida útil del producto. Dependiendo de las exigencias del alimento a envasar, se requerirá una atmósfera con ambientes ricos en CO2 y pobres en O2, los cuales reducen el proceso de respiración en los productos, conservando sus características fisicoquímicas, organolépticas y microbiológicas por un mayor tiempo.
Abstract
The modified atmosphere technique consists on packing food in materials that produce a barrier against the diffusion of gasses, in which the gas environment has been modified in order to lower the respiration grade and the microbial growth, and also delaying the enzymatic development aiming to enlarge the usefulness time of the product. Depending on the demands of the food to be packed, an atmosphere with environments rich in CO2 and poor in CO2 will be required. They reduce the respiration process in the products, keeping their physicalchemical, organoleptic and micro biological characteristics for a longer term.
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Revisión de tema
La atmósfera modificada: una alternativa para la
conservación de los alimentos
1 2Silvia Marcela Ospina Meneses , José Régulo Cartagena Valenzuela
Modified atmosphere: an alternative for food preservation
A atmosfera modificada: uma alternativa para a conservação dos alimentos
Resumen on the demands of the food to be packed, an
atmosphere with environments rich in CO and poor
2
La técnica de conservación en atmósfera modifica- in CO will be required. They reduce the respiration
2
da consiste en empacar los productos alimenticios process in the products, keeping their physical-
en materiales con barrera a la difusión de los gases, chemical, organoleptic and micro biological
en los cuales el ambiente gaseoso ha sido modifica- characteristics for a longer term.
do para disminuir el grado de respiración, reducir el
crecimiento microbiano y retrasar el deterioro Key words: Fruits. Vegetables. Food preservation.
enzimático con el propósito de alargar la vida útil del Modified atmosphere.
producto. Dependiendo de las exigencias del alimen-
to a envasar, se requerirá una atmósfera con am-
bientes ricos en CO y pobres en O , los cuales redu- Resumo
2 2
cen el proceso de respiración en los productos, con-
servando sus características fisicoquímicas, A técnica de conservação em atmosfera modificada
organolépticas y microbiológicas por un mayor tiempo. consiste em embalar os produtos alimentícios em
materiais com barreira à difusão dos gases, nos quais
Palabras clave: Frutas. Hortalizas. Conservación de o ambiente gasoso foi modificado para diminuir o grau
alimentos. Atmósfera modificada. de respiração, reduzir o crescimento microbiano e
atrasar a deterioração enzimática com o propósito
de alongar a vida útil do produto. Dependendo das
Abstract exigências do alimento a embalar, se requererá uma
e pobres ematmosfera com ambientes ricos em CO
2
The modified atmosphere technique consists on O , os quais reduzem o processo de respiração nos
2
packing food in materials that produce a barrier produtos, conservando suas características físico-
against the diffusion of gasses, in which the gas químicas, organolépticas e microbiológicas por um
environment has been modified in order to lower the maior tempo.
respiration grade and the microbial growth, and also
delaying the enzymatic development aiming to Palavras chaves: Frutas. Hortaliças. Conservação
enlarge the usefulness time of the product. Depending de alimentos. Atmosfera modificada.
____________________________
1 Ingeniera de Alimentos. Especialista en Ciencia y Tecnología de Alimentos. Especialista en Mercadeo. Jefe del Programa de Ingeniería de
Alimentos y líder del Grupo de Investigación en Innovación Alimentaria –GRIAL- de la Corporación Universitaria Lasallista.
2 Ingeniero Agronómico. PhD en Fisiología de Frutales de Mississippi State University. Decano de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de
la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín.
Correspondencia: Silvia Marcela Ospina Meneses; email: siospina@lasallista.edu.co
Fecha de recibo: 12/04/2008; fecha de aprobación: 22/09/2008
112 REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2Introducción Generación de la atmósfera
modificada
Las frutas y hortalizas son elementos importan-
tes de la alimentación humana y constituyen Modificación pasiva. Después de ser cosecha-
buenas fuentes de energía, grasas, das, las frutas y vegetales frescos continúan sus
carbohidratos, calcio, fósforo, hierro, magnesio procesos metabólicos, consumen O y produ-
2
y vitaminas como A, B6, B12, C, tiamina, cen Dióxido de Carbono y vapor de agua. La
riboflavina y niacina. Las frutas y hortalizas pro- modificación de la atmósfera alrededor del pro-
porcionan más del 90% de la vitamina C en la ducto se lleva pasivamente por efecto de la res-
piración y permeabilidad de la película. Cuandoalimentación humana y son también excelentes
el producto fresco es envasado, se llevan a cabofuentes de fibra, un componente de gran impor-
dos procesos simultáneos: la respiración deltancia en la dieta.
producto y la permeación de los gases a través
4de la película plática .La técnica de conservación en atmósfera modi-
ficada (AM) consiste en empacar los productos
Cuándo la velocidad de consumo de O y pro-alimenticios en materiales con barrera a la difu- 2
ducción de Dióxido de Carbono es acompaña-sión de los gases, en los cuales el ambiente
da con un buen intercambio gaseoso de la pelí-gaseoso ha sido modificado para disminuir el
cula, es posible tener una AM adecuada para elgrado de respiración, reducir el crecimiento
producto. El equilibrio se logra después de de-microbiano y retrasar el deterioro enzimático con
terminado tiempo, dependiendo de los requeri-1el propósito de alargar la vida útil del producto .
mientos del producto vegetal y permeabilidad,
los cuales están en función de la temperatura yEsta técnica tuvo sus orígenes en los años 30
humedad relativa de almacenamiento. Cuando
cuando las embarcaciones que transportaban
se alcanza el equilibrio pueden lograrse concen-
carne y mariscos desde Australia y Nueva
traciones alrededor del producto entre 2-5% de
Zelanda a Inglaterra, utilizaron gases en la pre-
O y 3-8% de CO . Se ha observado que estas
2 2 2servación de los productos . concentraciones son eficaces para ampliar la
vida útil de una amplia gama de frutas y hortali-
Dependiendo de las exigencias del alimento a zas retrasando los procesos de maduración y
envasar, se requerirá una atmósfera con am- de senescencia, tales como degradación de la
bientes ricos en CO y pobres en O -los cuales
2 2 clorofila, ablandamiento, oscurecimiento
reducen el proceso de respiración en los pro- enzimático y disminución de los síntomas de
ductos, conservando sus características 3daño por frío .
fisicoquímicas, organolépticas y microbiológicas
por un mayor tiempo-, y en función de ésta, se Si se elige una película de una adecuada per-
elegirá el empaque o película de protección que meabilidad intermedia, se establecerá una de
también tendrá que ofrecer una transparencia equilibrio cuando las intensidades de transmi-
que permita visualizar los productos y que brin- sión del O y del CO a través del envase sean
2 2
3de resistencia mecánica . iguales a la intensidad de respiración del pro-
ducto.
El envasado en AM es un método de empaque-
tado que implica la eliminación del aire del inte- Envasado activo. Se refiere a la incorporación
rior del envase y su sustitución por un gas o de ciertos aditivos en la matriz del envase o den-
mezcla de gases, la mezcla de gases a emplear tro del envase para modificar la atmósfera den-
2depende el tipo de producto . La atmósfera ga- tro del envase y prolongar la vida de anaquel del
producto. Bajo esta definición, el envasado acti-seosa cambia continuamente durante todo el
vo puede utilizar: absorbedores de O ,período de almacenamiento por la influencia de 2
absorbedores-liberadores de CO , liberadores ddiferentes factores como la respiración del pro- 2
etanol y absorbedores de etileno. Esta tecnolo-ducto envasado, cambios bioquímicos y la lenta
3 gía es relativamente nueva, sin embargo losdifusión de los gases a través del envase .
REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2 113costos son más altos que la AM normal. Para el • Reduce la velocidad de deterioro del órgano
caso de absorbedores de O el costo aditivo es vegetal.
2
1de US$ 0,25 a US$ 0,75 por envase . • Prolonga la utilidad y a veces conserva la
calidad de frutas y hortalizas.
• Se retarda el desarrollo de microorganismos.
• No deja residuos en el producto tratado.Efectos de la modificación
• Se minimiza el uso de aditivos y conser-de la atmósfera
vantes.
• Se mantienen las características organo-Los beneficios o perjuicios de esta técnica de-
lépticas durante la comercialización.penden del producto, variedad, cultivo, estado
• Se evitan las mezclas de olores en el sitio defisiológico, composición de la atmósfera, tem-
almacenamiento.peratura, humedad relativa (HR) y duración del
• Mejor presentación, clara visión del produc-almacenamiento, lo que explica la diversidad de
to y visibilidad en todo el entorno.resultados para un mismo producto, su uso ade-
• No causa problemas ambientales.cuado mejora normalmente los resultados de la
5-7 • Puede aumentar las ganancias de los pro-refrigeración convencional en atmósfera de aire .
ductos.
• Reducción de deshechos a nivel detallista.Para lograr los beneficios deseables de la AM
los productos deben conservarse bajo condicio-
Además, la conservación en atmósfera modifi-nes óptimas de temperatura, humedad relativa
ca evita el marchitamiento y sus efectos asocia-y de composición de la atmósfera en O , CO y
2 2
dos así como la sensibilización de los produc-C H sin exceder los límites de tolerancia a ba-
2 4,
tos a los daños mecánicos y al C H cuando lasjos niveles de O y elevados de CO que impli- 2 42 2
5 concentraciones de O son inferiores al 8% y/ocan riesgos desfavorables (tablas 1 y 2) . 2
las de CO superiores al 1-2% y con ello se re-
2
5La mayoría de factores alterantes en los alimen- trasa la senescencia .
tos se puede minimizar, e incluso inhibirse, con
el empleo de gases como N , O y CO , a través El uso de la atmósfera modificada, además, tie-
2 2 2
9del empaque y con el sistema de atmósfera ne como inconvenientes : la inversión en ma-
modificada, permitiendo así evitar, retardar o quinaria de envasado con gas, el costo de los
minimizar las reacciones químicas, enzimáticas gases y materiales de envasado y que los bene-
y microbianas, que ocasionan la degradación en ficios del envasado se pierden cuando se abre
los alimentos que se producen durantes los pe- o se perfora el envase.
8ríodos de almacenamiento .
Se ha citado como efecto perjudicial, principal-
3,5.8-13Entre los beneficios de la AM se citan : mente, el hecho de que si la concentración de
O no desciende del 12% no suele ser efectiva
2
• Frenan la actividad respiratoria. mientras que entre el 1 y el 2% de O (punto de
2
• Reducen o inhiben la síntesis de etileno. extinción de la fermentación, variable con el pro-
• Inhiben la maduración. ducto), puede inducir la respiración anoxigénica
• Limitan el ablandamiento (actividad de la que empeora la calidad de los vegetales en con-
pectinestearasa y la poligalacturonasa). 5servación .
• Retrasan las pérdidas de textura.
• Restringen los cambios de composición (pér-
dida de acidez y de azúcares, degradación Gases utilizados en el envase en
de clorofila, desarrollo de antocianos,
atmósfera modificadabiosíntesis de carotenos, prevención de la
rancidez y el pardeamiento enzimático palian-
El concepto de envasado de alimentos frescosdo las alteraciones fisiológicas y los daños
en AM es la sustitución en el envase del airepor frío, manteniendo el color y protegiendo
que rodea al alimento con una mezcla de gaseslas vitaminas de los productos frescos).
13,14en proporción diferente a la del aire , el cual
tiene una composición semejante a la del aireEl envasado en AM tiene las siguientes venta-
38,9,11-13 seco a nivel del mar (ver tabla 3) .jas :
114 REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 25Tabla 1. Efectos del empobrecimiento en O de la atmósfera de conservación en frutas y hortalizas
2
Favorables Desfavorables
(por debajo del límite inferior tolerable)
• Frenado de la actividad respiratoria y del calor • Maduración anormal.
desprendido en la respiración. • Fermentación propia con alteración del sabor y
• Aumento en ciertos casos de la duración de la aroma.
conservación. • Sensibilización de los tejidos a los daños físicos
• Frenado de la maduración y de la degradación y a elevadas concentraciones de CO2 con desa-
clorofílica. rrollo de pardeamientos y necrosis:
pardeamientos superficiales e internos, corazón• Frenado del metabolismo de azúcares, proteí-
pardo. Formación de depresiones (picado) en lanas, lípidos, ácidos, vitaminas, pectinas, etc.
epidermis. Necrosis en los tejidos.
• Disminución de la síntesis de C H y de com-
2 4
• Desarrollo de alteraciones fúngicas en herida depuestos aromáticos.
tejidos dañados.
• Disminución de algunos daños físicos (escalda-
dura blanda) y de senescencia.
• Reducción en frutas de pepita de algunas altera-
ciones fúngicas.
• A muy bajas concentraciones, menor desarrollo
de algunos géneros fúngicos de alteración.
5Tabla 2. Efectos del empobrecimiento en CO de la atmósfera de conservación en frutas y hortalizas
2
Favorables Desfavorables
(por debajo del límite inferior tolerable)
• Frenado de la actividad respiratoria y del calor • Maduración anormal.
desprendido en la respiración. • Producción de etanol, acetaldehídos y otros com-
• Frenado de la transpiración. puestos.
• Aumento en ciertos casos de la duración de la • Calor anormal (degradación de antocianos).
conservación. • Desarrollo de alteraciones específicas, como la
• Disminución e incluso inhibición de la síntesis de mancha parda de la lechuga.
C H y retraso en la aparición del climaterio.
2 4 • Sensibilización de los tejidos a los daños físicos:
• Frenado de los procesos de maduración: frenado pardeamiento interno y superficial, corazón par-
del metabolismo de azúcares, proteínas, lípidos, do, escaldadura, necrosis de los tejidos. Forma-
ácidos, vitaminas, de la degradación de la clorofi- ción de cavernas. Decoloración de la pulpa. De-
la, entre otros. sarrollo de textura harinosa. Pérdida de textura,
ablandamiento y aspecto acuoso. Desarrollo de• En concentraciones superiores al 15% ligera
alteraciones fúngicas secundarias sobre tejidosdisminución del desarrollo de algunos hongos y
dañados.de bacterias e insectos.
Tabla 3. Composición gaseosa del aire seco a nivel del mar
Gas Concentración (%)
CO 0,03
2
O 20,99
2
N 78,03
2
Ar 0,94
H 0,01
2
REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2 115Hay que tener en cuenta que el aire y O ejercen Se ha observado que altas concentraciones de
2
efectos destructores sobre las vitaminas (parti- este gas reducen la tasa respiratoria de frutas y
cularmente la vitamina A y C) sobre los colores, hortalizas y niveles superiores de 1%, pueden
los sabores y otros componentes de los alimen- inhibir la acción del etileno. El modo de acción
tos. de este gas es que compite por los sitios activos
con el etileno y evita su acción fisiológica en el
Algunos microorganismos necesitan O APRA fruto. Sin embargo, se ha observado que algu-
2
su desarrollo por lo tanto una forma de conser- nos productos son muy sensibles al CO , pro-
2
var los alimentos preservándolos del desarrollo vocando daño en el tejido vegetal que se mani-
de este tipo de microorganismos será ponerlos fiesta físicamente en el producto disminuyendo
fuera del contacto del aire, por ejemplo enva- su calidad poscosecha.
sándolos en atmósferas pobres de O lo cual se
2
consigue por medios físicos y da lugar a otros Oxígeno. Concentraciones de O inferiores a la
2
métodos industriales de conservación: vacío, normal existentes en el aire ambiente (21%) pro-
gases inertes y atmósferas controladas o atmós- vocan una reducción de la intensidad respirato-
feras modificadas. ria (IR), un retraso en la maduración y un au-
mento de la vida comercial de los productos
Las principales características de cada uno de vegetales, siendo la respuesta más o menos
8,9,14-16los gases más importantes son : pronunciada según el producto y variedad de que
se trate.
Dióxido de Carbono. Gas no combustible, in-
coloro a temperatura ambiente y presión nor- Concentraciones superiores a la normal del aire,
mal, con olor y sabor ácidos, soluble en agua a pueden o no, elevar la intensidad respiratoria y
temperatura ambiente en relación de un litro por acelerar la maduración. En el caso de los limo-
un litro. Se encuentra en la atmósfera en una nes se registra una inducción a la aparición de
concentración entre 300-500 ppm, más denso un pseudoclimaterio, caracterizado por un au-
que el aire y más soluble en diluciones acuosas mento sensible en la producción de anhídrido
que el N o el O .
2 2 carbónico y un amagullamiento de los frutos.
El efecto del CO se fundamente en que despla-
2 Concentraciones de O inferiores al 2,5% au-
2za el O -gas vital para muchos microorganismos-
2 mentan la producción de anhídrido carbónico yy cambia las condiciones de pH en la superficie
generan sabores y olores anormales como con-del alimento. Actúa principalmente frente a los
secuencia del establecimiento del procesomicroorganismos oxigénicos obligados, los mo-
fermentativo por falta de O . A niveles del 1% de
2hos son muy resistentes al CO y su crecimiento
2 O se han detectado sabores alcohólicos en
2no puede ser totalmente detenido mediante tra-
manzanas, plátanos, aguacates, alcachofas ytamiento de CO a presión normal.
2 pimientos. Todo esto hace que en casos excep-
cionales no se recomienda el empleo prolonga-El CO ejerce un efecto inhibidor sobre el creci-
2 do de atmósferas con concentraciones de Omiento bacterial y fúngico, aunque su acción 2
inferiores al 2%. Por otra parte, evitar el agota-depende de factores como concentración en la
miento del O mediante la aireación en los em-atmósfera y la temperatura de almacenamiento 2
paques así como en el manejo adecuado de losya que temperaturas bajas aumentan la
productos en almacenamiento, es posible co-solubilidad del gas tanto intra como
nociendo el estudio fisiológico para cada pro-intercelularmente. Las altas concentraciones de
ducto en particular. A bajas temperaturas, el efec-gas (superiores al 20%) inducen reacciones
to de un nivel bajo de O , es menos marcadoanoxigénicas.
2
que a temperaturas altas.
Es importante tener en cuenta que el CO se di-
2
Nitrógeno. Es el principal componente del aire,funde 30 veces más rápido a través de los em-
paques que los otros gases; este fenómeno ha en una proporción del 78% en volumen. En con-
inducido entonces el uso de choques a altas diciones normales (20°C y 1 atm) se encuentra
concentraciones de gas previos al almacena- en fase gaseosa, siendo incoloro, inodoro e in-
miento refrigerado. sípido.
116 REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2El N es un gas totalmente inerte y muy poco bacterias anoxigénicas. Para garantizar que di-
2
soluble en agua y grasas lo que le convierte en chas bacterias no se desarrollen en el empaque
un producto ideal para la conservación de ali- se utiliza una pequeña cantidad de O .
2
mentos y bebidas. Por sus características
fisicoquímicas el N es utilizado en el empaque En la tabla 4 se presentan las ventajas y des-
2
en AM para reemplazar el O del interior del en- ventajas de los gases más utilizados. El éxito
2
vase y evitar problemas oxidativos en produc- de alguna aplicación no va a depender exclusi-
tos de alto contenido de grasa; otra de sus fun- vamente de la composición de la mezcla, sino
ciones es actuar como gas de relleno evitando que han de tenerse en cuenta factores impor-
el “colapso de envase” cuando se utilizan altas tantes como son el material de envase, la tem-
concentraciones de CO . Es efectivo contra los peratura de almacenamiento, el equipo de en-
2
9microorganismos pero es inoperante contra las vasado y el producto a envasar .
9Tabla 4. Gases más utilizados en el envasado en atmósfera modificada
N CO O
2 2 2
Propiedades físicas Inerte, insípido, insolu- Inerte, inodoro, ligero sabor Comburente, insípido e
ble. ácido, soluble en agua y inodoro.
grasa.
Ventajas Desplazamiento de O . Bacteriostático. Oxigena carnes rojas.
2
Inhibición de aerobios. Fungistático. Inhibe anaerobios.
Evita oxidación de las Insecticida Sostiene metabolismos
grasa. vegetales.
Desventajas - Solubilidad en agua y grasa. Oxidación de grasas.
Teniendo en cuenta las condiciones anteriores,La combinación de los gases dependerá funda-
17 para cada uno de los gases puede afirmarse quementalmente de :
en un producto envasado y refrigerado las con-
centraciones relativas de los gases no son es-• El tipo de producto (contenido de humedad y
táticas, sino que cambian. Generalmente bajade grasas, características microbiológicas,
la concentración de O y sube la concentraciónintensidad de la respiración, la necesidad de
2
2de CO .estabilización del color), que debería ser en-
2
sayado antes de empezar a empacar un pro-
ducto nuevo con gases.
Importancia del material para el• El espacio de cabeza ya que este actúa como
envasado en atmósfera modificadareservorio de CO para conservar el gas que
2
se pierde a través de la bolsa o que se ab- (EAM)
sorbe del alimento. Este espacio de cabeza
debe ser adecuado para incorporar gas en Las características del empaque de las frutas y
cantidad suficiente APRA que reacciones con hortalizas son determinantes para evitar riesgos
el producto. En términos generales puede y perjuicios por oxidaciones, pérdidas de color,
afirmarse que: cuanto mayor sea la vida útil por la desecación, la proliferación de masas
que se desea lograr para el producto tanto microbianas y otras contaminaciones en el em-
mayor será el espacio de cabeza que se pro- paquetado de frutas y hortalizas, así como para
4,8porcione. protegerlo contra gases y olores .
• Material de envase.
La elección de la película o empaque a utilizar
• Temperatura de almacenamiento. va relacionada con el tiempo en que se desee
REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2 117que la fruta u hortaliza permanezca empaqueta- se. Si se selecciona una película de permeabili-
da, así como con la temperatura del sitio de con- dad intermedia, se establece una adecuada AM
servación. Los principales atributos que se de- de equilibrio (AMdE) cuando las intensidades de
ben conocer cuando se seleccionan los mate- transmisión de O y CO a través del paquete
2 2
riales para el envasado en AM de frutas y horta- son iguales a la intensidad de respiración del
17liza son: permeabilidad a los gases, velocidad producto .
de transmisión del vapor de agua, propiedades
mecánicas, tipo de envase, transparencia, fiabi- La AMdE exactamente alcanzada dependerá
lidad de la soldadura y adaptación al proceso de necesariamente de la actividad respiratoria in-
3microondas . trínseca del producto pero podría estar fuerte-
mente influenciado por diferentes factores ex-
Las frutas y hortalizas frescas continúan respi- trínsecos. Es necesario optimizar estos facto-
rando después de ser recolectadas y en conse- res para cada producto de modo que se puedan
cuencia, cualquier empaquetado posterior debe alcanzar completamente los beneficios del en-
tener en cuenta esta actividad respiratoria. La vasado en atmósfera modificada. En la tabla 5
reducción de O y el enriquecimiento en CO son se proporciona la velocidad de transmisión del
2 2
consecuencias naturales del desarrollo de la O y del vapor de agua de una amplia variedad
2
respiración cuando las frutas y hortalizas fres- de películas de empaquetado utilizadas para el
cas se almacenan en un envase herméticamente envasado en AM de productos frescos. Utilizan-
cerrado. Estas modificaciones en la composi- do estos tipos de películas, se pueden obtener
ción de la atmósfera, provocan un descenso en las atmósferas modificadas de equilibrio desea-
3la intensidad respiratoria del material vegetal . das. La permeabilidad a los gases de un mate-
rial de empaquetado depende de diversos fac-
Si el producto está encerrado en una película tores como la naturaleza del gas, la estructura y
impermeable, los niveles de O en el interior del espesor del material, temperatura y humedad
2
paquete, podrían descender a concentraciones relativa. El CO , O y N penetran a velocidades
2 2 2
muy bajas en las que se podría iniciar la respi- completamente diferentes. Sin embargo el or-
ración anoxigénica. Si las frutas u hortalizas se den CO >O >N se mantiene siempre y las rela-
2 2 2
encierran en una película con excesiva per- ciones de permeabilidad CO /O y O /N se si-
2 2 2 2
meabilidad, se producirá poca o ninguna modi- túan siempre en el rango 3-5. Por lo tanto, es
3ficación de la atmósfera en el interior del enva- posible estimar la permeabilidad al O .
2
Tabla 5. Intensidad de transmisión de O y vapor de agua de materiales de empaquetado
2
3seleccionados para frutas y hortalizas
Película de Intensidad de Permeabilidad Intensidad de Intensidad relativa
empaque (25µ) transmisión relativa transmisión de de transmisión
3 -2de O (cm m .día.atm) a 23°C 0%HR vapor de agua de vapor de agua
2
223°C 0%HR (g/m .día) a 28°C 90%HR
38°C 90%HR*
Polietileno de 5.000-10.000 Alta 16-24 Semibarrera
baja densidad (LDPE)
Polipropileno (PP) 3.000-3.700 Baja 10-12
Polipropileno 2.000-2.500 Baja 7 Barrera<10
orientado (OPP)
Cloruro de 2.000-50.001 Baja 2.001 Muy alta
polivinilo (PVC)
Poliéster (PET) 50-100 Baja 20-30 Semibarrera
* Las medidas de la transmisión de O2 y vapor de aguas no son reales con las condiciones de refrigeración.
118 REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2Es un problema que la humedad relativa en el malmente con más del 4% de acetato de vinilo).
interior del paquete sea demasiado alta, ya que El copolímero tiene mejores cualidades de sol-
de este modo se produce la condensación de la dadura; es decir, un umbral de temperatura de
humedad y las condiciones favorables para el soldadura menor permite hacer el sellado a tra-
crecimiento microbiano provocando la podre- vés de un cierto nivel de contaminación, como
dumbre del producto. trazas de agua, condensación o grasa de los
productos que se está envasando. Su compor-
tamiento no es comparable con el obtenido en
el polietileno lineal de baja densidad o “Surlyn”,Películas plásticas utilizadas para el
pero podría ser un progreso respecto alEAM de frutas y hortalizas
3polietileno de baja densidad estándar El em-
pleo de dos láminas de polietileno en las carasExisten muchos materiales plásticos disponibles
opuestas de una soldadura, con diferentes adi-para utilizarlos en el envasado, pero relativamen-
tivos seleccionados, permite formar un cierrete pocos han sido empleados para envasar pro-
desprendible fuerte; en términos prácticos, unaductos frescos y menos aun que tengan una
barrera adecuada y a pesar de todo despren-permeabilidad a los gases que cumpla los re-
3dible .quisitos para su empleo en el envasado en AM.
Debido a que la concentración de O en el enva-
2
El polipropileno. Es químicamente similar alsado AM disminuye, desde un 25% al 21%, exis-
polietileno y puede ser extruído o coextruído conte el peligro de que la concentración de CO
2
un elemento monómero para proporcionar ca-aumente desde el 0,03 al 16 – 19% en el interior
racterísticas de sellado por calor. El polipropilenodel envase. Este hecho se produce porque existe
de tipo orientado, aunque tiene mayores rangosuna relación 1:1 entre el O consumido y el CO
2 2
de barrera frente al vapor de agua que elproducido. Como estas concentraciones de CO
2
polietileno, también proporciona una mayor ba-podrían ser perjudiciales para la mayoría de las
rrera a los gases -siete a diez veces-, teniendofrutas y hortalizas, una película ideal debería
3además una excelente resistencia a las grasas .permitir que saliera mayor cantidad de CO que
2
la de O que entra. La permeabilidad del CO
2 2
El policloruro vinilo (PVC). En su forma nodebería ser 3–5 veces superior a la permeabili-
plastificada, esta película es la lámina basedad del O , dependiendo de la atmósfera que
2
se desea obtener. Varios polímeros utilizados en termoformable más ampliamente utilizada para
la formulación de materiales plásticos satisfa- envasado en atmósfera modificada. El PVC po-
cen este criterio. El polietileno de baja densidad see una buena capacidad barrera frente a los
y el cloruro de vinilo son los principales plásti- gases y moderada al vapor de agua. Posee una
cos utilizados en el envasado de frutas y hortali- excelente resistencia a grasas y aceites, y en
zas, también se ha utilizado el poliestireno; en su forma no plastificada, UPVC, es posible pu-
cambio sarán y poliéster presentan una baja lir, incluso formando bandejas planas o profun-
3permeabilidad a los gases que únicamente de- das .
berían emplearse para aquellos productos que
4,17,18 19tengan una intensidad respiratoria muy baja . Las ventajas de algunas películas plásticas :
Tipos de películas Para el polietileno de baja densidad (LDPE): baja
permeabilidad al vapor de agua, alta permeabi-
Polietileno de baja densidad (LDPE). Presenta lidad a gases, aromas y grasas, excelente
una inercia química relativa y su permeabilidad sellabilidad, bajo costo comparativo con otros
es moderadamente baja al vapor de agua, pero materiales de empaque, buena maquinabilidad,
alta para el O . En general, la permeabilidad a claridad y moderada resistencia a la tensión,2
los gases es alta, y también presenta un reduci- menor peso por unidad de empaque, seguridad
do efecto barrera frente a olores; los aceites para el consumidor final, agrega fácilmente va-
esenciales pasan rápidamente a través de los lor a su producto, se pueden lograr barreras
8polietilenos de baja densidad . Relacionado con adecuadas para cada alimento en especial,
el LDPE está el etileno-acetato de vinilo (EVA), y facilidad de cambio para el usuario del
un copolímero de etileno y acetato de vinilo (nor- empaque.
REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2 119Para el polipropileno (PP): producido por La permeabilidad a los gases y vapor de agua
polimerización del propileno, es más rígido, fuer- es función de la naturaleza del polímero, del gas
te y luminoso que el polietileno, tiene baja per- y de la interacción gas-polímero, y de factores
meabilidad al vapor de agua, es estable a alta externos como temperatura, presión, entre
9temperatura, buena barrera a las grasas, hume- otros . La inercia química consiste en que los
dad y aromas, buena sellabilidad, y la película envases no deben ceder al alimento parte de
es orientada monoaxial o biaxialmente, lo que sus componentes, en cantidades que puedan
incrementa la resistencia a la tensión y a la afectarlo organolépticamente durante su alma-
abrasión. cenamiento; tampoco debe permitir que el ali-
mento pueda perder algún componente minori-
9Para el polipropileno biorientado (BOPP): bue- tario, como pueden ser aromas .
na barrera a las grasas, humedad y aromas,
regular barrera a los gases, excelente transpa- Efecto de microorganismos en la calidad de
rencia y brillo y excelente sustrato de impresión. los alimentos EAM
Las propiedades a considerar en las pelícu- El deterioro por microorganismos es causado
las plásticas principalmente por el crecimiento de bacterias,
levaduras y hongos que afectan considerable-
Los materiales de empaquetado para el enva- mente la calidad de los alimentos. Generalmen-
sado en AM de frutas y hortalizas deben tener te, se caracteriza por el desarrollo de cambios
suficiente fuerza para resistir la punción, sopor- sensoriales indeseables, color, textura, sabor y
tar las flexiones sucesivas, y tolerar las tensio- olores desagradables. Para la conservación du-
nes mecánicas sufridas durante la manipulación rante un periodo más largo que requieren la
y la distribución. En cuanto a las condiciones de mayoría de los alimentos, hace falta inactivar o
tipo mecánico, se deben tener en cuenta la controlar los microorganismos los cuales son la
dilatabilidad, resistencia a rotura y al arranque, causa principal de la descomposición. El alimen-
como la adherencia entre las distintas capas para to o sustrato, determina los microorganismos
las hojas compuestas, las cuales presentan la que pueden desarrollarse, si se conocen las
ventaja de resistir los desgarros iniciales y un características del alimento se puede predecir
corte mejor que la mayoría de las películas sen- la flora microbiana que es posible que crezca
cillas. Unas propiedades mecánicas pobres pue- en él.
den provocar daños en el paquete y pérdida de
la atmósfera interna. Los principales factores de la descomposición
de todo alimento que influye en la actividad
17Propiedades ópticas, tales como opacidad y microbiana son :
transparencia, son factores influyentes en la
conservación de la calidad de los productos, ya Incidencia en el pH. Cada microorganismo tie-
que algunos rayos luminosos estimulan los cam- ne un pH mínimo, optimo y máximo de creci-
bios oxidativos y auto-oxidativos de las grasas, miento. Los alimentos cuyo pH es bajo (valores
modificaciones de las proteínas y la desintegra- inferiores a 4,5) no son alterados fácilmente por
3ción de la vitamina C . las bacterias, siendo más sensibles a la altera-
ción por levaduras y mohos los cuales toleran
Para la mayoría de los productos envasados en mejor la acidez que las bacterias, es el caso
AM, es deseable un envase transparente, de general de las frutas. El pH de los alimentos
modo que el producto sea visible claramente depende no solo de la cantidad de sustancias
para el consumidor. Sin embargo, los productos ácidas y básicas que contengan, sino también
con alto contenido de humedad almacenados a de la capacidad tampón del producto, que ge-
bajas temperaturas tienen la tendencia a formar neralmente esta asociada a la concentración de
un velo en el interior del paquete, de ese modo proteínas; por esta razón, en las frutas y hortali-
se oscurece el producto. Por ello, muchas pelí- zas la adición de sustancias ácidas, de origen
culas de envasado en AM están tratadas con un fermentativo o no, produce variaciones impor-
recubrimiento o aditivo para proporcionarle pro- tantes de pH, debido a su baja capacidad tam-
3piedades “antivaho” para mejorar la visibilidad . pón.
120 REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2Necesidades de agua. La actividad de agua, miento, utilizan numerosos substratos
(Aw), indica la disponibilidad de agua de un carbonados, bien por vía oxidativa únicamente
medio determinado para las reacciones quími- o, como pasa en la mayoría de los casos, por
cas, bioquímicas y para la transferencia a tra- vía fermentativa, después de una fase inicial de
17vés de membranas semipermeables. Su valor crecimiento oxigénico . Las levaduras no dan
oscila entre 0 y 1. Se define como la relación lugar a intoxicaciones alimentarias y únicamen-
entre la presión de vapor del agua en la disolu- te Candida albicans y Cryptococcus neoformans
ción (P) y la presión de vapor de agua pura (Po), son patógenos. Aunque no originan problemas
de acuerdo con la ecuación 1: sanitarios en los alimentos, si ocasionan altera-
ciones de los productos azucarados y ácidos.
Aw = P/Po (Ecuación 1) Las levaduras pertenecen a tres clases de hon-
gos: Ascomicetos, Basidiomicetos y
17Deuteromicetos .La humedad relativa (HR) del ambiente, en un
medio cerrado, esta relacionada con la Aw del
Potencial de óxido – reducción. En función deproducto, ver ecuación 2.
sus exigencias en O y/o en su toxicidad, los
2
Aw = HR/100 (Ecuación 2) microorganismos se clasifican en: aerobios es-
trictos, anaerobios estrictos y aerobios facultati-
En alimentos con Aw de agua baja (0,61 – 0,85) vos.
las alteraciones microbianas más frecuentes son
Sustancias inhibidoras. Son moléculas que po-producidas por mohos.
seen un poder bacteriostático y/o bactericida,
algunas pueden ser específicamente inhibidorasExisten algunos factores que influyen sobre las
de mohos. Existe una amplia gama de sustan-necesidades de Aw de los microorganismos:
cias, que desarrollan una acción inhibidora, tan-
• En general, cuanto más apropiado sea el me- to por su composición química, como por los
dio de cultivo para el desarrollo de los mecanismos de actuación. Pueden ser también
macroorganismos, tanto menor es el valor añadidas por el hombre para la conservación de
de la Aw limitante. los alimentos.
• A temperatura próxima a la óptima de creci-
Temperatura. Es uno de los factores más im-miento, la mayoría de los microorganismos,
portantes por su influencia en el crecimiento detienen una tolerancia máxima a los valores
los microorganismos, determina el estado físicobajos de la Aw.
del agua en un determinado medio y, por tanto,
• Cuando en el medio existe aire, la multiplica-
su mayor o menor disponibilidad para el creci-
ción de los microorganismos oxigénicos se
miento de los microorganismos, la temperatura
produce a valores más bajos de Aw que cuan-
actúa además, sobre la velocidad de las reac-
do no existe aire, cuando se trata de
ciones químicas y bioquímicas.
microorganismos anoxigénicos ocurre lo con-
trario.
Durante el empaque en AM, es necesario man-
• A valores de pH próximos a la neutralidad, la tener un buen control de la temperatura de al-
mayoría de los microorganismos son más macenamiento con el fin de lograr un buen man-
tolerantes a Aw baja que cuando se encuen- tenimiento de la calidad organoléptica del pro-
tran en medios ácidos o básicos. ducto. Cabe mencionar que las bajas tempera-
• La presencia de sustancias inhibidoras re- turas por sí solas reducen los procesos
duce el intervalo de valores de Aw que per- metabólicos del producto, dando como resulta-
mite la multiplicación de los microorganismos. do una mayor vida de anaquel. Además, a bajas
temperaturas la velocidad de permeación de las
películas plásticas se reduce, manteniendo es-Las levaduras para su crecimiento necesitan O ,
2
table la atmósfera dentro del envase. De la mis-fuentes de carbono orgánico y N mineral u or-
2
ma forma, los patógenos producen menos toxi-gánico, diversos minerales y una temperatura y
nas, haciendo más confiable el sistema de en-pH adecuados. Algunas además necesitan de
vasado a bajas temperaturas. Con la excepciónuna o varias vitaminas y otros factores de creci-
REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2 121

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