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Los envases activos revolucionarán el lineal

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La mejora en la calidad de los productos alimentarios, así como del incremento de la vida útil de éstos, es una demanda actual del consumidor. Existe una continua necesidad de mejora de las propiedades intrínsecas de los envases. Este hecho, unido a la reticencia por parte de los consumidores de la adición de conservantes u otro tipo de aditivos directamente sobre los alimentos, especialmente los sintéticos, ha provocado un interés especial en el desarrollo de una nueva tecnología denominada envase activo

La tecnología de envases activos en el envasado de alimentos es una línea pionera y en pleno desarrollo, que trata de corregir las deficiencias de las tecnologías de conservación de los alimentos envasados, mejorando su calidad y extendiendo la vida útil. Los envases activos están de actualidad y son considerados por muchos expertos como los envases del futuro. Su introducción y aceptación en Europa acaba de afianzarse, tal y como demuestra el recién publicado Reglamento (CE) Nº 450/2009 de la Comisión del 29 de mayo de 2009 sobre materiales y objetos activos e inteligentes destinados a entrar en contacto con alimentos.
Tradicionalmente, el término envase se ha definido como una barrera pasiva que actúa retrasando el efecto adverso del ambiente sobre los alimentos envasados. Sin embargo, en las últimas décadas están emergiendo nuevas tecnologías de conservación de alimentos basadas en potenciar o aprovechar las posibles interacciones del envase con el producto y/o el ambiente que lo rodea. Según la definición del Reglamento (CE) Nº 450/2009, los “materiales y objetos activos” son aquellos destinados a prolongar la vida útil o a mantener o mejorar el estado del alimento envasado. Se trata de sistemas diseñados para incorporar intencionadamente componentes que:
– Liberan sustancias a los alimentos envasados o a su entorno: sustancias beneficiosas, tales como antimicrobianos, antioxidantes, aromatizantes, etc.
– Absorben sustancias de los alimentos envasados o de su entorno: sustancias no deseadas o perjudiciales, tales como oxígeno, humedad, olores desagradables, etc.

Situación actual del envasado activo
Los primeros sistemas de envase activo que se desarrollaron eran aquellos separados del alimento y del envase en forma de bolsitas o saquitos. Actualmente, puede encontrarse un gran número de diseños: integrados en el envase (en las paredes de un film, bandeja, botella, en la capa intermedia de estructuras multicapa) o en su tapa, en forma de etiquetas, hot-melt, cintas adhesivas, juntas, tapones, etc. La necesidad de desarrollar este tipo de envases activos ha experimentado un crecimiento exponencial en su nivel de ventas en la última década.
La tecnología del envase activo lleva comercializándose desde los años ochenta en Japón y Australia, siendo los absorbedores de oxígeno en forma de pequeñas bolsas o etiquetas basados en polvo de hierro los más comunes: Ageless (Mitsubishi Gas Chemical Co.), ATCO (Standa Industrie), Vitalon (Toagosei Chemical Industry Co.), Sanso-cu (Finetec Co.), Freshpax y Freshmax (Multisorb Tech. Inc.). En Europa, la tecnología de envasado activo también lleva utilizándose desde hace años en una versión mucho más simple, como es el caso de los sistemas que retiran el etileno producido por ciertas frutas y hortalizas, cuya senescencia (madurez) se ve acelerada por la presencia de esta sustancia. La pulverización de etanol también se utiliza ampliamente en productos de bollería y panadería, ya que reduce el crecimiento de mohos.
Fuera de este tipo de ejemplos, la utilización de envases activos en Europa ha estado muy limitada hasta la fecha actual, principalmente debido a la ausencia de legislación específica que los regulara, el desconocimiento sobre la respuesta del consumidor europeo y sobre la repercusión económica en las empresas, y el rechazo del consumidor europeo ante los dispositivos independientes tradicionales, tales como pequeñas bolsas o sacos.
Actualmente, estas limitaciones están siendo superadas puesto que Europa ya conoce bien esta tecnología y sus beneficios, y son muy numerosas las empresas que la están utilizando o bien sopesando la posibilidad de incorporarla. Por otro lado, se está trabajando intensamente en la incorporación de las sustancias activas en el propio material de envase (por ejemplo, el film OS de Cryovac con secuestrador de oxígeno). Las autoridades, conscientes de este progreso, han iniciado el proceso de regulación de los envase activos a través del Reglamento citado.
De acuerdo con esta legislación específica, será necesario distinguir entre:
1)    los componentes habituales de los materiales de envase, que tendrán que cumplir con la legislación correspondiente de materiales destinados al contacto con alimentos, como por ejemplo, la Directiva 2002/72/CE y enmiendas subsiguientes en el caso de los materiales plásticos.
2)    las sustancias activas que son liberadas al alimento (o que son inmovilizadas en los materiales activos, mediante técnicas tales como la implantación o la inmovilización) para tener un efecto tecnológico en el alimento, que tendrán que cumplir plenamente con las disposiciones comunitarias o nacionales aplicables a alimentos.
3)    las sustancias que son componentes específicos de los materiales de envase activo, que tendrán que estar incluidas en la “lista comunitaria”, todavía no publicada, de sustancias autorizadas que pueden utilizarse en componentes activos.

Necesidad del desarrollo de nuevos envases activos
Los mecanismos más frecuentes del deterioro de los alimentos son el crecimiento microbiológico y la oxidación. Para minimizar y retrasar estos procesos, desde el envase se suele trabajar con la utilización de envasado en atmósferas modificadas o al vacío y la utilización de materiales alta barrera, mientras que desde el punto de vista del alimento envasado, pueden utilizarse tratamientos térmicos o no térmicos, tales como los explicados en un artículo de los doctores Ramón Catalá y Rafael Gavara, del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, CSIC. El envasado activo puede ser una alternativa más, una opción más adecuada o incluso un complemento a estas tecnologías.
El caso concreto de los sistemas que liberan antioxidantes y antimicrobianos naturales ha despertado un gran interés en la industria alimentaria, porque la adición directa de conservantes o aditivos sobre el alimento tiene una serie de inconvenientes asociados. Ejemplos de éstos son una concentración inicial relativamente elevada (y su consiguiente rechazo por parte del consumidor), pérdida rápida de actividad y posibilidad de que los antioxidantes actúen como pro oxidantes a concentraciones elevadas. No obstante, para que la sustancia activa que se libera se consuma a medida que el alimento lo va necesitando, no exista una cantidad excesiva y, además, se consiga la efectividad deseada, es necesario desarrollar mecanismos de liberación controlada.
Por otro lado, estudios recientes sobre aditivos sintéticos ampliamente utilizados, tales como el hidroxitolueno butilado (BHT), hidroxianisol butilado (BHA), galato de propilo (PG) y tert-butil hidroquinona (TBHQ) han mostrado su tendencia a acumularse en tejidos adiposos, y su uso en alimentos está siendo actualmente cuestionado por razones de toxicidad.

Empleo de aditivos naturales, fitoquímicos

Existe un amplio abanico de antioxidantes y antimicrobianos naturales, obtenidos de microorganismos, plantas o animales, algunos de los cuales ya se emplean para la conservación de alimentos y otros están siendo investigados para tal finalidad. Así, es conocida la actividad antimicrobiana de ciertas especias, hierbas y plantas, y de sus extractos. De los diferentes compuestos sintetizados por las plantas, los compuestos fenólicos presentes en los extractos o aceites esenciales parecen ser los más interesantes desde el punto de vista de su efecto antimicrobiano y/o antioxidante. El modo de acción de estos compuestos no está totalmente dilucidado, aunque se ha comprobado que pueden desactivar enzimas esenciales, reaccionar con la membrana celular o alterar la función del material genético.
Por otra parte, los compuestos fenólicos se incluyen dentro de los llamados fitoquímicos, que son aquellas sustancias de origen vegetal que, aunque no tienen una función nutricional clásicamente definida y, por lo tanto, no son consideradas esenciales para la vida, pueden tener un impacto significativo en el curso de alguna enfermedad y son indispensables a largo plazo para nuestra salud. Numerosos estudios aportan datos que apoyan una correlación negativa entre la ingesta de fitoquímicos y el riesgo de padecer determinadas enfermedades como las cardiovasculares, cerebrovasculares y el cáncer, además de alzheimer, cataratas y algunas otras disfunciones asociadas a la edad. Esta intensa actividad biológica de los fitoquímicos confiere la denominación de alimentos funcionales a aquellos a los que son añadidos. El boom de los alimentos funcionales surge en el momento en que el consumidor muestra su interés por contribuir a mantener una buena salud a través de la alimentación.
En este sentido, en Itene se ha seleccionado este tipo de aditivos fitoquímicos naturales para el desarrollo de sus proyectos de investigación sobre nuevos sistemas de envasado activo antioxidante y antimicrobiano. Los envases desarrollados no sólo juegan un papel activo en la conservación del alimento, alargando su vida útil, sino que aportan un valor añadido al producto al incorporar sustancias beneficiosas para la salud, como es el caso del tocoferol (vitamina E) o los extractos de plantas con elevado contenido en polifenoles.
Ejemplos de los proyectos citados son: el proyecto “Desarrollo de envases activos con propiedades antioxidantes con buenas propiedades de resistencia térmica y mecánica que eviten la degradación de los compuestos grasos de los alimentos procesados”, perteneciente a la Alianza de Centros Tecnológicos Ceide@, en el que se obtuvieron resultados muy satisfactorios sobre la inhibición de la oxidación lipídica de diversos alimentos grasos, tales como grasa de cerdo ibérico, mayonesa y pez espada. Los envases plásticos activos aquí desarrollados liberan tocoferol a los alimentos.
En esta misma temática, Itene continúa trabajando a través del proyecto “Desarrollo de materiales de envase activos secuestradores de oxígeno y estudio de la liberación controlada de agentes activos”, financiado por el Impiva de la Generalitat Valenciana y los Fondos Feder. En este proyecto, además de trabajar en el estudio de materiales plásticos que eliminan el oxígeno que produce la oxidación, deterioro microbiológico y otros tipos de reacciones de deterioro asociadas a muchos alimentos, se están diseñando materiales de envase capaces de liberar, de una forma más controlada, sustancias activas como la vitamina E. De esta forma, la concentración del agente activo en los alimentos es la necesaria para cubrir los requerimientos tecnológicos, de calidad y seguridad del alimento.
Otro de los trabajos de Itene en este campo de envases activos e inteligentes es el Cornet AIP (Development of tools to communicate advanced technologies on active and intelligent packaging to meet the needs and trends in food processing and retailing and to improve the knowledge transfer especially for SMEs – AIP-Competence Platform), que está financiado por el Impiva y los Fondos Feder, y que tiene como objetivo que las empresas integren soluciones AIP (Active and Intelligent Packaging) en sus productos, adaptándolas a las demandas de los consumidores para una amplia variedad de productos frescos y nutritivos de preparación rápida. Además, está prevista la creación de una Plataforma de Colaboración para formar una red de trabajo entre los centros de investigación implicados, asociaciones y pymes, y una Plataforma de Conocimiento y Comunicación con el fin de compartir y difundir conocimientos, tecnologías y experiencias entre todas las partes involucradas.
También, en el proyecto europeo Nafispack, financiado por el séptimo Programa Marco, se están desarrollando nuevos envases activos antimicrobianos con aceites esenciales (orégano, tomillo, entre otros) que tienen como objeto retrasar el deterioro microbiológico de los alimentos perecederos que van a contener (verduras mínimamente procesadas, pescado fresco y pollo fresco).
Por último, es importante destacar que aunque el uso de los antioxidantes y antimicrobianos naturales es prometedor, es necesaria la realización de este tipo de proyectos de investigación para comprobar la viabilidad de su incorporación en los materiales de envase, de forma que, entre otros aspectos a tener en cuenta, no existan pérdidas importantes ni se generen subproductos tóxicos durante el procesado y no pierdan su eficacia una vez incorporados al material de envase. Además, su liberación a los alimentos no debe afectar adversamente la calidad sensorial de éstos. Una de las cuestiones fundamentales es su efecto en algunas características clave, como la actividad del agua del producto, su color, su aroma o su sabor. Otro aspecto a considerar son las características propias del alimento, que pueden afectar a la actividad del compuesto fenólico considerado. Por lo tanto, es necesario realizar estos estudios, que permitan identificar la idoneidad de los distintos antimicrobianos y antioxidantes naturales en función del alimento al que se quieran aplicar.

 

Publicado en el número 68 de la revista Tecnifood.

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