Envasado y procesamiento
Empaques que detectan, protegen y alertan: innovación para productos cárnicos
Los envases activos e inteligentes ayudan a prolongar la vida útil de los productos cárnicos, reducir el desperdicio alimentario y fortalecer la inocuidad mediante el control de humedad, oxígeno y temperatura
Ingeniero en alimentos y biotecnología. Se ha desempeñado como Project Manager en la industria alimenticia
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El desperdicio de alimentos es un factor que amenaza la seguridad alimentaria. Según el documento “Pérdidas y Desperdicios de Alimentos en México” publicado en 2013 por el Banco Mundial, cada año se desaprovecha 35.4% de la carne de res, 37.2% del arroz, 38.7% del pescado, 48.7% del camarón, 43.1% de la leche y 40.2% de la carne de puerco.
La UNAM señala que las acciones para mejorar el consumo de alimentos es calcular porciones según población y prolongar la vida útil de los alimentos mediante logística y producción. Es ahí donde encontramos uno de los objetivos de los envases primarios en la industria cárnica: proteger el producto contra contaminantes físicos, químicos y microbiológicos.
Un envase activo interactúa de forma directa con el producto o con el ambiente interno del envase, sus objetivos son:
Prolongar la vida útil del alimento
Mantener su calidad
Reforzar la seguridad alimentaria.
Incidiendo en los cambios biológicos dentro del envase
Los envases activos se han convertido en una herramienta clave para mejorar la conservación, garantizar la seguridad y ofrecer un valor añadido tanto a fabricantes como a consumidores. Estas son sus diferencias:
Envase pasivo | Envase activo | Envase inteligente |
Barrera física entre el alimento y el exterior. | Controla y modifica factores intrínsecos de los alimentos. | Aporta información sobre el estado del producto, indicando frescura y temperatura. |
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Funciones de envases activos
La preservación de los productos cárnicos y la extensión de su vida útil dependen directamente de tecnologías avanzadas de envasado (activo e inteligente). A continuación, se desglosan los tres pilares críticos que garantizan la inocuidad, frescura y calidad organoléptica de la carne durante su almacenamiento y distribución.
Control de humedad
Algunos alimentos pueden ser altamente sensibles a la humedad. Los envases incorporan sistemas de absorción que ayudan a mantener estables sus niveles de humedad.
Los productos cárnicos tienen un alto contenido en agua y durante su almacenamiento o refrigeración pueden perder parte de su humedad; esto puede impactar en su aspecto y peso. Para evitarlo es necesario mantener una humedad relativa constante y estable.
Un producto que se encuentra almacenado bajo condiciones idóneas de humedad, con una buena calidad de agua, favorece la preservación de las cualidades organolépticas de la carne, prolonga el tiempo de anaquel y actúa a favor de la inocuidad del producto, ya que, al haber un buen control de la humedad, se ralentizan y reducen los procesos de oxidación.
El control del exceso de humedad permite inhibir el crecimiento microbiano y mejorar la presentación del producto. El efecto de un absorbedor de humedad permite retener los jugos exudados en carne fresca envasada.
El desarrollo de envases antimicrobianos permite controlar el crecimiento de microorganismos con el objetivo de alargar la vida útil, evitar el deterioro y mejorar la seguridad alimentaria. Este caso está indicado para productos cárnicos en los que la contaminación se produce en la superficie.
Un estudio de almohadillas absorbentes evaluó la colocación en el fondo de la bandeja de envasado para absorber la pérdida de goteo y el exudado durante los períodos de almacenamiento. Al agregar compuestos activos a las almohadillas, la vida útil de la carne roja puede mejorarse retrasando los eventos de deterioro. Como resultado, una almohadilla absorbente activa compuesta de cationes poliméricos disminuyó el crecimiento de bacterias causantes de deterioro como Pseudomonas y Brocothrix thermosphacta a 16,8% y 16,1%; además, se obtuvo un efecto positivo en el color de la carne.
Control de oxígeno
El oxígeno acelera la oxidación de grasas, provoca cambios de color y favorece el crecimiento de bacterias. Los envases activos con absorbedores de oxígeno permiten alargar la vida útil de carnes, pescados, quesos o alimentos preparados.
La mioglobina es una proteína que se encuentra en los músculos de los animales; es la molécula responsable del color debido a su presencia en la carne y a los cambios que presenta al ser expuesta al oxígeno. Prácticamente "atrapa" al oxígeno con muchísima facilidad, incluso en ambientes donde hay muy poco oxígeno (en presiones extremadamente bajas de 1 a 2 mm Hg), la mitad de la mioglobina ya se ha unido a él. Cuando la presión sube a solo 20 mm Hg, prácticamente toda la mioglobina (el 95%) está llena de oxígeno.
Sin embargo, cuando se da lugar a una forma desoxigenada de mioglobina, el resultado es un color morado o lila, que es el color de la carne recién cortada o envasada al vacío. Estas coloraciones son habitualmente encontradas en retailers con empaques pasivos sin oxígeno, en charolas con 1 kg de carne en las que el empaque sufrió daño físico y por ende, se expone a contaminación y a cambio de coloración de la carne que consecuentemente derivará en desperdicio alimentario o posible ETA.
En un envase pasivo al vacío (Barrera mecánica y hermética), al impedir la entrada de oxígeno, se detienen los ciclos de crecimiento, reproducción y metabolización de hongos, moho y bacterias dependientes del oxígeno, incluyendo mesófilas, psicrotrofas, termófilas y psicrófilas. Esto es especialmente útil porque de lo contrario, la carne queda expuesta al oxígeno, lo que afecta su color, textura y sabor, haciendo que se deteriore rápidamente. De esta forma, un distribuidor de carne fresca puede prolongar la vida útil de su producto hasta 5 veces más en comparación con otros métodos de almacenamiento.
En un envase inteligente, los sensores químicos visuales que se encuentran en los sensores de gas pueden detectar el inicio del deterioro al identificar gases resultantes del deterioro microbiano, como el sulfuro de hidrógeno (H₂S) y dióxido de carbono (CO₂ ) en carnes rojas o aminas volátiles en pescados que se encuentren en el espacio envasado de los productos cárnicos. La respuesta de los sensores de gas se correlaciona con los patrones de crecimiento bacteriano en muestras de carne, lo que permite el monitoreo en tiempo real del deterioro en diferentes tipos de carne.
Control de temperatura
La exposición de cárnicos a factores de tiempo y temperatura implica una conjunción crítica a cambios de olor, color y textura. La carne roja fresca bien envasada mantenida a una temperatura de refrigeración de 4 °C puede tener una vida útil deseable de 3 a 5 días y, cuando se mantiene a -18 °C puede durar hasta 12 meses.
Un envase inteligente con indicadores de tiempo y temperatura (t y T) suele presentar pequeñas etiquetas autoadhesivas que se adhieren a los contenedores de envío o a paquetes individuales. Estas etiquetas tienen indicaciones visuales de la temperatura ambiente durante la distribución y el almacenamiento, lo que resulta especialmente útil para advertir sobre temperaturas inadecuadas para productos alimenticios refrigerados o congelados. Como referencia, la temperatura de conservación en venta de carne refrigerada es de 2 a 4 °C y la temperatura de conservación en venta de carne congelada suele ser de -18 a -22 °C.
Beneficio de envases activos en carne
Mayor vida útil al reducir la oxidación y el crecimiento microbiano.
Menos desperdicio alimentario gracias a que los productos se conservan más tiempo en condiciones óptimas.
Mayor seguridad alimentaria al controlar factores críticos como la proliferación de bacterias.
Conservación de la calidad sensorial, pues mantiene el color, el sabor y la textura del alimento.
Reducción de aditivos que se pueden limitar, como conservantes añadidos directamente en el producto.
Tendencias futuras en envases inteligentes
La realidad aumentada se está integrando en los envases inteligentes para ofrecer al consumidor una experiencia interactiva y personalizada. Al escanear el envase con un móvil, el consumidor puede acceder a información adicional, como videos, recetas o incluso juegos interactivos… esto es muy interesante para las campañas de marketing de las empresas.
Al analizar los datos recopilados por los sensores y etiquetas inteligentes, esta información se puede utilizar para predecir el comportamiento del producto, optimizar la logística y ofrecer recomendaciones personalizadas al consumidor.
Además, la impresión 3D abre la puerta a la producción de envases con materiales biodegradables y reciclables, contribuyendo a la sostenibilidad del sector.
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La carne es uno de los grupos de alimentos más perecederos, principalmente por la degradación microbiana y a la oxidación lipídica, debido a su alta actividad de agua (aw) y su contenido graso. El envasado correcto, además de aumentar su vida útil, desempeña un papel importante en la reducción del desperdicio y en la mejora de la salud pública al disminuir la contaminación causada por el uso de productos insalubres e inadecuados.
El uso de materiales sostenibles para los envases inteligentes, con productos biodegradables y sostenibles, es otro punto a tener en cuenta en el impacto ambiental de este tipo de productos y un parámetro que los consumidores buscan.
Referencias adicionales:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/vms3.1017
https://reducereutilizarecicla.org/envases-inteligentes/
https://www.3tres3.com/es-mx/articulos/envases-activos-para-la-industria-carnica_2598/
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Ingeniero en alimentos y biotecnología. Se ha desempeñado como Project Manager en la industria alimenticia
Se ha desempeñado como Project Manager por 4 años en la industria alimenticia. Se ha destacado por sus publicaciones blogs, workshops y webinars con aporte en conservación e innovación en la industria cárnica.
