Innovación en envasado de perecederos

El desarrollo de nuevos envases para alimentos perecederos con tratamientos mínimos de conservación y de aditivos es una constante. Los cambios de estilo de vida han provocado una mayor demanda de productos frescos y semielaborados con tiempos de conservación más largos.

Desde hace décadas, las tecnologías basadas en atmósfera protectora vienen empleándose para envasar y alargar la vida útil de numerosos alimentos frescos y mínimamente procesados. Dentro de estas tecnologías se incluye tanto el envasado a vacío, que consiste en la eliminación del aire contenido en el interior del envase, como el envasado en atmósfera modificada, consistente en la eliminación del aire del interior del envase seguida de la inyección de un gas o mezcla de gases adecuada para la conservación del alimento.

Estos métodos de envasado permiten alargar la vida útil de los alimentos respecto al envasado en aire tradicional de forma considerable. Por ejemplo, es posible alargar la vida útil de ciertas hortalizas hasta siete días inyectando una adecuada combinación de oxígeno, dióxido de carbono y nitrógeno en el interior del envase, frente a los dos o tres días de vida útil cuando el producto se envasa en aire. En el caso de la carne fresca, también es posible mantener la calidad del producto hasta siete u ocho días cuando se emplea atmósfera modificada. En la mayoría de los casos, es necesario, además, conservar el producto envasado a bajas temperaturas.

Sin embargo, las exigencias actuales son todavía mayores en cuanto a los tiempos de conservación se refiere, por lo que es necesario seguir innovando en nuevas tecnologías de envasado. Los envases activos se presentan, desde hace unos años, como una solución a los requerimientos actuales.

El envase activo se puede definir como el sistema alimento/envase/entorno que actúa de forma coordinada para mantener o incluso mejorar la salubridad, las propiedades organolépticas y calidad del alimento envasado, aumentando así su vida útil(1). De este modo el envase juega un papel activo, dejando de ser un mero contenedor del alimento o una barrera física entre el alimento y el exterior. Para ello se debe incorporar al sistema el llamado agente o elemento activo, que tendrá un papel fundamental durante la vida útil del alimento.

Diseño de envases para alimentos

A la hora de diseñar un envase alimentario, es imprescindible considerar los siguientes factores: tipo de alteraciones o de degradación, características del alimento a envasar, sistema de protección requerido por el alimento, tecnología de envasado más adecuada y selección del material o combinación de materiales a emplear para la fabricación del envase.

La gran variedad de alimentos perecederos que requieren de nuevos sistemas de envasado para alargar su vida útil exige desarrollos específicos para cada caso, ya que son varios los factores intrínsecos que afectan a la calidad de los alimentos, como sus características físico-químicas (actividad de agua, pH, etcétera), su composición, sus características organolépticas iniciales o sus condiciones higiénicas de partida antes de su envasado.

Las causas de deterioro de cada alimento determinan el tipo de protección que éste necesita y —en consecuencia— el sistema de envasado y los requerimientos del material con el que se fabrica el envase. La tabla Causas de deterioro de diferentes alimentos: sistemas de protección y de envasado requeridos) recoge de forma resumida toda esta información para los grupos de alimentos más representativos.

El control de la cantidad de oxígeno, de la humedad y de otros gases en presencia del alimento envasado permite monitorear los procesos de degradación, tanto los debidos al crecimiento de microorganismos como los debidos a procesos de oxidación o procesos enzimáticos. De este modo, la selección de un sistema de envasado a vacío o de un sistema en atmósfera modificada con una combinación determinada de gases en el interior del envase permite controlar, para cada tipo de alimento, dichos procesos. Como ya se ha comentado, el empleo de estos sistemas de envasado mejora notablemente el tiempo de vida útil de todos los alimentos frente al envasado tradicional en aire.

Para garantizar la eficacia de un sistema de envasado a vacío o en atmósfera modificada es necesario seleccionar adecuadamente el material con el que se fabricará el envase, garantizando la permanencia de la composición gaseosa requerida en el interior del envase. En la mayoría de los casos esto no se consigue si no es mediante la combinación de dos o más materiales en un mismo envase. Por estos motivos, en el envasado de alimentos es muy común el empleo de estructuras multicapa, bien obtenidas por coextrusión de diferentes materiales plásticos, o bien mediante laminación de un film plástico con otros sustratos como papel o aluminio. Estas estructuras confieren la permeabilidad al oxígeno, a la humedad o a otros gases que se requiere para cada tipo de alimento.
 
Envases activos

Los desarrollos en envases activos son una alternativa a los sistemas de envasado a vacío o en atmósfera modificada, ya que permiten controlar los diferentes problemas de deterioro o alteración de la calidad de los alimentos, como son el control de la descomposición de gases en el interior del envase (oxígeno, dióxido de carbono, etileno y otros más), regulación de la humedad, el control del proceso de oxidación, la eliminación de olores y de sustancias indeseables, o el control de la contaminación microbiológica(2). Además, también es posible dotar al alimento de determinados aromas o adicionar conservantes químicos mediante un sistema activo.

En este sentido, los sistemas de envase activo pueden clasificarse en absorbedores y en emisores. Los absorbedores eliminan sustancias no deseadas —como el oxígeno, el etileno, el exceso de humedad o determinados olores y sabores—, mientras que los emisores liberan sustancias de interés como antioxidantes, antimicrobianos o determinados aromas, por medio de un proceso de migración controlada del aditivo.

En el envasado activo, podemos decir que existen básicamente dos mecanismos de actuación. El primero consiste en la introducción del elemento activo en el interior del envase junto con el producto a envasar, siendo la forma más común la introducción de una bolsita, sobre o etiqueta, conteniendo dicho elemento(3). El segundo se relaciona con la incorporación del elemento activo en el propio material del envase, en forma de aditivo, liberándose después de manera controlada al alimento o absorbiendo (también de forma controlada) alguna sustancia indeseable presente en el interior del envase.

Los últimos desarrollos en envasado activo se han centrado en el segundo mecanismo, ya que se elimina la operación de introducción de sistema activo en el envase y además se trata de la forma más atractiva para el consumidor al no encontrar ningún elemento extraño junto con el alimento. Además, estos sistemas presentan la ventaja de que toda la superficie del componente activo entra en contacto con el producto envasado.

Con base en este argumento, son de gran interés los envases activos antimicrobianos y/o antioxidantes, ya que las principales causas de alteración de muchos alimentos son los microorganismos y los deterioros producidos por oxidación de sus componentes grasos, siendo las implicaciones económicas de gran importancia tanto para los fabricantes, como para distribuidores y consumidores.

La acción antimicrobiana o antioxidante puede estar basada en la emisión de sustancias volátiles al espacio de cabeza del envase o en la migración del componente activo del material de envase al alimento, permitiendo una lenta liberación de la sustancia activa. Otra opción es la inmovilización química o física del agente activo en el material del envase, de forma que éste actúa mediante un contacto directo del alimento con la superficie del envase.

Se conoce el efecto antimicrobiano de un gran número de sustancias, como son los ácidos orgánicos débiles (acético, benzoico, sórbico, cítrico…) y sus sales, enzimas (lisozyma, glucosa oxidasa), fungicidas sintéticos, metales (plata, cobre, zirconio) y extractos naturales de plantas (ajo, romero, tomillo, orégano…)(4,5).

En el caso de los antioxidantes, los que están aprobados para alimentos se pueden clasificar del siguiente modo:

• Extractos naturales. Derivados de plantas, hierbas, especias o frutas. Los más conocidos son romero, tomillo, orégano, canela, ciertos tipos de chiles y ajo. La mayoría de ellos están disponibles en forma de oleorresinas que se pueden incluir en las formulaciones para marinado de la carne fresca o productos mejorados.
• Fenólicos o antioxidantes sintéticos. Se emplean en muy pequeñas concentraciones y son restringidos por las regulaciones de cada país.
• Basados en vitaminas. Los más conocidos son el ácido ascórbico, ácido cítrico (vitamina C) y tocoferoles (vitamina E).

*Consulte el artículo completo en nuestra edición impresa de septiembre-octubre de 2011.