695502 - La atmósfera modificada_una alternativa para la conservación de los alimentos

7/18/2019 695502 - La atmósfera modificada_una alternativa para la conservación de los alimentos

http://slidepdf.com/reader/full/695502-la-atmosfera-modificadauna-alternativa-para-la-conservacion-de 1/13

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=695502

Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal

Sistema de Información Científica

Silvia Marcela Ospina Meneses, José Régulo Cartagena ValenzuelaLa atmósfera modificada: una alternativa para la conservación de los alimentos

Revista Lasallista de Investigación, vol. 5, núm. 2, julio-diciembre, 2008, pp. 112-123,

Corporación Universitaria Lasallista

Colombia

¿Cómo citar? Fascículo completo Más información del artículo Página de la revista

Revista Lasallista de Investigación,

ISSN (Versión impresa): 1794-4449

[email protected]

Corporación Universitaria Lasallista

Colombia

www.redalyc.orgProyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=695502

http://www.redalyc.org/comocitar.oa?id=695502

http://www.redalyc.org/fasciculo.oa?id=695&numero=11013


http://www.redalyc.org/revista.oa?id=695




http://www.redalyc.org/






http://www.redalyc.org/fasciculo.oa?id=695&numero=11013

http://www.redalyc.org/comocitar.oa?id=695502

http://www.redalyc.org/


http://slidepdf.com/reader/full/695502-la-atmosfera-modificadauna-alternativa-para-la-conservacion-de 3/13113REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2

Introducción

Las frutas y hortalizas son elementos importan-tes de la alimentación humana y constituyenbuenas fuentes de energía, grasas,carbohidratos, calcio, fósforo, hierro, magnesioy vitaminas como A, B6, B12, C, tiamina,riboflavina y niacina. Las frutas y hortalizas pro-porcionan más del 90% de la vitamina C en laalimentación humana y son también excelentesfuentes de fibra, un componente de gran impor-tancia en la dieta.

La técnica de conservación en atmósfera modi-

ficada (AM) consiste en empacar los productosalimenticios en materiales con barrera a la difu-sión de los gases, en los cuales el ambientegaseoso ha sido modificado para disminuir elgrado de respiración, reducir el crecimientomicrobiano y retrasar el deterioro enzimático conel propósito de alargar la vida útil del producto1.

Esta técnica tuvo sus orígenes en los años 30cuando las embarcaciones que transportabancarne y mariscos desde Australia y NuevaZelanda a Inglaterra, utilizaron gases en la pre-servación de los productos2.

Dependiendo de las exigencias del alimento aenvasar, se requerirá una atmósfera con am-bientes ricos en CO

2y pobres en O

2 -los cuales

reducen el proceso de respiración en los pro-ductos, conservando sus característicasfisicoquímicas, organolépticas y microbiológicaspor un mayor tiempo-, y en función de ésta, seelegirá el empaque o película de protección quetambién tendrá que ofrecer una transparenciaque permita visualizar los productos y que brin-de resistencia mecánica3.

El envasado en AM es un método de empaque-tado que implica la eliminación del aire del inte-rior del envase y su sustitución por un gas omezcla de gases, la mezcla de gases a emplear depende el tipo de producto2. La atmósfera ga-seosa cambia continuamente durante todo elperíodo de almacenamiento por la influencia dediferentes factores como la respiración del pro-ducto envasado, cambios bioquímicos y la lentadifusión de los gases a través del envase3.

Generación de la atmósfera

modificada

Modificación pasiva. Después de ser cosecha-das, las frutas y vegetales frescos continúan susprocesos metabólicos, consumen O

2 y produ-

cen Dióxido de Carbono y vapor de agua. Lamodificación de la atmósfera alrededor del pro-ducto se lleva pasivamente por efecto de la res-piración y permeabilidad de la película. Cuandoel producto fresco es envasado, se llevan a cabodos procesos simultáneos: la respiración delproducto y la permeación de los gases a travésde la película plática4.

Cuándo la velocidad de consumo de O2 y pro-

ducción de Dióxido de Carbono es acompaña-da con un buen intercambio gaseoso de la pelí-cula, es posible tener una AM adecuada para elproducto. El equilibrio se logra después de de-terminado tiempo, dependiendo de los requeri-mientos del producto vegetal y permeabilidad,los cuales están en función de la temperatura yhumedad relativa de almacenamiento. Cuandose alcanza el equilibrio pueden lograrse concen-traciones alrededor del producto entre 2-5% deO

2 y 3-8% de CO

2. Se ha observado que estas

concentraciones son eficaces para ampliar lavida útil de una amplia gama de frutas y hortali-zas retrasando los procesos de maduración yde senescencia, tales como degradación de laclorofila, ablandamiento, oscurecimientoenzimático y disminución de los síntomas dedaño por frío3.

Si se elige una película de una adecuada per-meabilidad intermedia, se establecerá una deequilibrio cuando las intensidades de transmi-sión del O

2 y del CO

2 a través del envase sean

iguales a la intensidad de respiración del pro-

ducto.

Envasado activo. Se refiere a la incorporaciónde ciertos aditivos en la matriz del envase o den-tro del envase para modificar la atmósfera den-tro del envase y prolongar la vida de anaquel delproducto. Bajo esta definición, el envasado acti-vo puede utilizar: absorbedores de O

2,

absorbedores-liberadores de CO2, liberadores d

etanol y absorbedores de etileno. Esta tecnolo-gía es relativamente nueva, sin embargo los


http://slidepdf.com/reader/full/695502-la-atmosfera-modificadauna-alternativa-para-la-conservacion-de 4/13114 REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 5 No. 2

costos son más altos que la AM normal. Para el

caso de absorbedores de O2 el costo aditivo esde US$ 0,25 a US$ 0,75 por envase1.

Efectos de la modificación

de la atmósfera

Los beneficios o perjuicios de esta técnica de-penden del producto, variedad, cultivo, estadofisiológico, composición de la atmósfera, tem-peratura, humedad relativa (HR) y duración delalmacenamiento, lo que explica la diversidad deresultados para un mismo producto, su uso ade-cuado mejora normalmente los resultados de larefrigeración convencional en atmósfera de aire5-7.

Para lograr los beneficios deseables de la AMlos productos deben conservarse bajo condicio-nes óptimas de temperatura, humedad relativay de composición de la atmósfera en O

2, CO

2 y

C2H

4, sin exceder los límites de tolerancia a ba-

jos niveles de O2 y elevados de CO

2 que impli-

can riesgos desfavorables (tablas 1 y 2)5.

La mayoría de factores alterantes en los alimen-tos se puede minimizar, e incluso inhibirse, conel empleo de gases como N

2, O

2 y CO

2, a través

del empaque y con el sistema de atmósferamodificada, permitiendo así evitar, retardar ominimizar las reacciones químicas, enzimáticasy microbianas, que ocasionan la degradación enlos alimentos que se producen durantes los pe-ríodos de almacenamiento8.

Entre los beneficios de la AM se citan3,5.8-13:

• Frenan la actividad respiratoria.• Reducen o inhiben la síntesis de etileno.• Inhiben la maduración.• Limitan el ablandamiento (actividad de la

pectinestearasa y la poligalacturonasa).• Retrasan las pérdidas de textura.• Restringen los cambios de composición (pér-

dida de acidez y de azúcares, degradaciónde clorofila, desarrollo de antocianos,biosíntesis de carotenos, prevención de larancidez y el pardeamiento enzimático palian-do las alteraciones fisiológicas y los dañospor frío, manteniendo el color y protegiendolas vitaminas de los productos frescos).

El envasado en AM tiene las siguientes venta- jas8,9,11-13:

• Reduce la velocidad de deterioro del órgano

vegetal.• Prolonga la utilidad y a veces conserva lacalidad de frutas y hortalizas.

• Se retarda el desarrollo de microorganismos.• No deja residuos en el producto tratado.• Se minimiza el uso de aditivos y conser-

vantes.• Se mantienen las características organo-

lépticas durante la comercialización.• Se evitan las mezclas de olores en el sitio de

almacenamiento.• Mejor presentación, clara visión del produc-

to y visibilidad en todo el entorno.• No causa problemas ambientales.

• Puede aumentar las ganancias de los pro-ductos.

• Reducción de deshechos a nivel detallista.

Además, la conservación en atmósfera modifi-ca evita el marchitamiento y sus efectos asocia-dos así como la sensibilización de los produc-tos a los daños mecánicos y al C

2H

4 cuando las

concentraciones de O2 son inferiores al 8% y/o

las de CO2superiores al 1-2% y con ello se re-

trasa la senescencia5.

El uso de la atmósfera modificada, además, tie-ne como inconvenientes9: la inversión en ma-quinaria de envasado con gas, el costo de losgases y materiales de envasado y que los bene-ficios del envasado se pierden cuando se abreo se perfora el envase.

Se ha citado como efecto perjudicial, principal-mente, el hecho de que si la concentración deO2 no desciende del 12% no suele ser efectivamientras que entre el 1 y el 2% de O

2(punto de

extinción de la fermentación, variable con el pro-ducto), puede inducir la respiración anoxigénicaque empeora la calidad de los vegetales en con-servación5.

Gases utilizados en el envase en

atmósfera modificada

El concepto de envasado de alimentos frescosen AM es la sustitución en el envase del aireque rodea al alimento con una mezcla de gasesen proporción diferente a la del aire13,14, el cualtiene una composición semejante a la del aireseco a nivel del mar (ver tabla 3)3.



Tabla 1. Efectos del empobrecimiento en O2 de la atmósfera de conservación en frutas y hortalizas5

Favorables

• Frenado de la actividad respiratoria y del calor desprendido en la respiración.

• Aumento en ciertos casos de la duración de laconservación.

• Frenado de la maduración y de la degradaciónclorofílica.

• Frenado del metabolismo de azúcares, proteí-nas, lípidos, ácidos, vitaminas, pectinas, etc.

• Disminución de la síntesis de C2H4 y de com-puestos aromáticos.

• 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 desarrollode algunos géneros fúngicos de alteración.

Desfavorables

(por debajo del límite inferior tolerable)

• Maduración anormal.

• Fermentación propia con alteración del sabor yaroma.

• Sensibilización de los tejidos a los daños físicosy a elevadas concentraciones de CO2 con desa-rrollo de pardeamientos y necrosis:pardeamientos superficiales e internos, corazónpardo. Formación de depresiones (picado) en laepidermis. Necrosis en los tejidos.

• Desarrollo de alteraciones fúngicas en herida detejidos dañados.

Tabla 2. Efectos del empobrecimiento en CO2 de la atmósfera de conservación en frutas y hortalizas5

Favorables

• Frenado de la actividad respiratoria y del calor

desprendido en la respiración.• Frenado de la transpiración.

• Aumento en ciertos casos de la duración de laconservación.

• Disminución e incluso inhibición de la síntesis deC

2H

4 y retraso en la aparición del climaterio.

• Frenado de los procesos de maduración: frenadodel metabolismo de azúcares, proteínas, lípidos,ácidos, vitaminas, de la degradación de la clorofi-la, entre otros.

• En concentraciones superiores al 15% ligeradisminución del desarrollo de algunos hongos yde bacterias e insectos.

Desfavorables

(por debajo del límite inferior tolerable)

• Maduración anormal.

• Producción de etanol, acetaldehídos y otros com-puestos.

• Calor anormal (degradación de antocianos).

• Desarrollo de alteraciones específicas, como lamancha parda de la lechuga.

• Sensibilización de los tejidos a los daños físicos:pardeamiento interno y superficial, corazón par-do, escaldadura, necrosis de los tejidos. Forma-ción de cavernas. Decoloración de la pulpa. De-sarrollo de textura harinosa. Pérdida de textura,ablandamiento y aspecto acuoso. Desarrollo dealteraciones fúngicas secundarias sobre tejidosdañados.

Tabla 3. Composición gaseosa del aire seco a nivel del mar

Gas Concentración (%)

CO2

0,03

O2

20,99

N2 78,03

Ar 0,94

H2 0,01



Hay que tener en cuenta que el aire y O2 ejercen

efectos destructores sobre las vitaminas (parti-cularmente la vitamina A y C) sobre los colores,los sabores y otros componentes de los alimen-tos.

Algunos microorganismos necesitan O2 APRA

su desarrollo por lo tanto una forma de conser-var los alimentos preservándolos del desarrollode este tipo de microorganismos será ponerlosfuera del contacto del aire, por ejemplo enva-sándolos en atmósferas pobres de O

2 lo cual se

consigue por medios físicos y da lugar a otrosmétodos industriales de conservación: vacío,gases inertes y atmósferas controladas o atmós-

feras modificadas.

Las principales características de cada uno delos gases más importantes son8,9,14-16:

Dióxido de Carbono. Gas no combustible, in-coloro a temperatura ambiente y presión nor-mal, con olor y sabor ácidos, soluble en agua atemperatura ambiente en relación de un litro por un litro. Se encuentra en la atmósfera en unaconcentración entre 300-500 ppm, más densoque el aire y más soluble en diluciones acuosasque el N

2 o el O

2.

El efecto del CO2 se fundamente en que despla-za el O

2-gas vital para muchos microorganismos-

y cambia las condiciones de pH en la superficiedel alimento. Actúa principalmente frente a losmicroorganismos oxigénicos obligados, los mo-hos son muy resistentes al CO

2y su crecimiento

no puede ser totalmente detenido mediante tra-tamiento de CO

2a presión normal.

El CO2ejerce un efecto inhibidor sobre el creci-

miento bacterial y fúngico, aunque su accióndepende de factores como concentración en laatmósfera y la temperatura de almacenamientoya que temperaturas bajas aumentan la

solubilidad del gas tanto intra comointercelularmente. Las altas concentraciones degas (superiores al 20%) inducen reaccionesanoxigénicas.

Es importante tener en cuenta que el CO2se di-

funde 30 veces más rápido a través de los em-paques que los otros gases; este fenómeno hainducido entonces el uso de choques a altasconcentraciones de gas previos al almacena-miento refrigerado.

Se ha observado que altas concentraciones de

este gas reducen la tasa respiratoria de frutas yhortalizas y niveles superiores de 1%, puedeninhibir la acción del etileno. El modo de acciónde este gas es que compite por los sitios activoscon el etileno y evita su acción fisiológica en elfruto. Sin embargo, se ha observado que algu-nos productos son muy sensibles al CO

2, pro-

vocando daño en el tejido vegetal que se mani-fiesta físicamente en el producto disminuyendosu calidad poscosecha.

Oxígeno. Concentraciones de O2 inferiores a la

normal existentes en el aire ambiente (21%) pro-vocan una reducción de la intensidad respirato-

ria (IR), un retraso en la maduración y un au-mento de la vida comercial de los productosvegetales, siendo la respuesta más o menospronunciada según el producto y variedad de quese trate.

Concentraciones superiores a la normal del aire,pueden o no, elevar la intensidad respiratoria yacelerar la maduración. En el caso de los limo-nes se registra una inducción a la aparición deun pseudoclimaterio, caracterizado por un au-mento sensible en la producción de anhídridocarbónico y un amagullamiento de los frutos.

Concentraciones de O2 inferiores al 2,5% au-

mentan la producción de anhídrido carbónico ygeneran sabores y olores anormales como con-secuencia del establecimiento del procesofermentativo por falta de O

2. A niveles del 1% de

O2 se han detectado sabores alcohólicos enmanzanas, plátanos, aguacates, alcachofas ypimientos. Todo esto hace que en casos excep-cionales no se recomienda el empleo prolonga-do de atmósferas con concentraciones de O

2

inferiores al 2%. Por otra parte, evitar el agota-miento del O

2 mediante la aireación en los em-

paques así como en el manejo adecuado de los

productos en almacenamiento, es posible co-nociendo el estudio fisiológico para cada pro-ducto en particular. A bajas temperaturas, el efec-to de un nivel bajo de O

2, es menos marcado

que a temperaturas altas.

Nitrógeno. Es el principal componente del aire,en una proporción del 78% en volumen. En con-diciones normales (20°C y 1 atm) se encuentraen fase gaseosa, siendo incoloro, inodoro e in-sípido.



El N2es un gas totalmente inerte y muy poco

soluble en agua y grasas lo que le convierte enun producto ideal para la conservación de ali-mentos y bebidas. Por sus característicasfisicoquímicas el N

2 es utilizado en el empaque

en AM para reemplazar el O2del interior del en-

vase y evitar problemas oxidativos en produc-tos de alto contenido de grasa; otra de sus fun-ciones es actuar como gas de relleno evitandoel “colapso de envase” cuando se utilizan altasconcentraciones de CO

2. Es efectivo contra los

microorganismos pero es inoperante contra las

bacterias anoxigénicas. Para garantizar que di-

chas bacterias no se desarrollen en el empaquese utiliza una pequeña cantidad de O2.

En la tabla 4 se presentan las ventajas y des-ventajas de los gases más utilizados. El éxitode alguna aplicación no va a depender exclusi-vamente de la composición de la mezcla, sinoque han de tenerse en cuenta factores impor-tantes como son el material de envase, la tem-peratura de almacenamiento, el equipo de en-vasado y el producto a envasar 9.

Tabla 4. Gases más utilizados en el envasado en atmósfera modificada9

N2

CO2

O2

Propiedades físicas

Ventajas

Desventajas

Inerte, insípido, insolu-ble.

Desplazamiento de O2.

Inhibición de aerobios.Evita oxidación de lasgrasa.

-

Inerte, inodoro, ligero sabor ácido, soluble en agua ygrasa.

Bacteriostático.Fungistático.Insecticida

Solubilidad en agua y grasa.

Comburente, insípido einodoro.

Oxigena carnes rojas.Inhibe anaerobios.Sostiene metabolismosvegetales.

Oxidación de grasas.

La combinación de los gases dependerá funda-mentalmente de17:

• El tipo de producto (contenido de humedad yde grasas, características microbiológicas,intensidad de la respiración, la necesidad deestabilización del color), que debería ser en-sayado antes de empezar a empacar un pro-ducto nuevo con gases.

• El espacio de cabeza ya que este actúa comoreservorio de CO

2 para conservar el gas que

se pierde a través de la bolsa o que se ab-

sorbe del alimento. Este espacio de cabezadebe ser adecuado para incorporar gas encantidad suficiente APRA que reacciones conel producto. En términos generales puedeafirmarse que: cuanto mayor sea la vida útilque se desea lograr para el producto tantomayor será el espacio de cabeza que se pro-porcione.

• Material de envase.

• Temperatura de almacenamiento.

Teniendo en cuenta las condiciones anteriores,para cada uno de los gases puede afirmarse queen un producto envasado y refrigerado las con-centraciones relativas de los gases no son es-táticas, sino que cambian. Generalmente bajala concentración de O

2 y sube la concentración

de CO2

2.

Importancia del material para el

envasado en atmósfera modificada

(EAM)

Las características del empaque de las frutas yhortalizas son determinantes para evitar riesgosy perjuicios por oxidaciones, pérdidas de color,por la desecación, la proliferación de masasmicrobianas y otras contaminaciones en el em-paquetado de frutas y hortalizas, así como paraprotegerlo contra gases y olores4,8.

La elección de la película o empaque a utilizar va relacionada con el tiempo en que se desee



que la fruta u hortaliza permanezca empaqueta-

da, así como con la temperatura del sitio de con-servación. Los principales atributos que se de-ben conocer cuando se seleccionan los mate-riales para el envasado en AM de frutas y horta-liza son: permeabilidad a los gases, velocidadde transmisión del vapor de agua, propiedadesmecánicas, tipo de envase, transparencia, fiabi-lidad de la soldadura y adaptación al proceso demicroondas3.

Las frutas y hortalizas frescas continúan respi-rando después de ser recolectadas y en conse-cuencia, cualquier empaquetado posterior debetener en cuenta esta actividad respiratoria. La

reducción de O2 y el enriquecimiento en CO2 sonconsecuencias naturales del desarrollo de larespiración cuando las frutas y hortalizas fres-cas se almacenan en un envase herméticamentecerrado. Estas modificaciones en la composi-ción de la atmósfera, provocan un descenso enla intensidad respiratoria del material vegetal3.

Si el producto está encerrado en una películaimpermeable, los niveles de O

2 en el interior del

paquete, podrían descender a concentracionesmuy bajas en las que se podría iniciar la respi-ración anoxigénica. Si las frutas u hortalizas se

encierran en una película con excesiva per-meabilidad, se producirá poca o ninguna modi-ficación de la atmósfera en el interior del enva-

se. Si se selecciona una película de permeabili-

dad intermedia, se establece una adecuada AMde equilibrio (AMdE) cuando las intensidades detransmisión de O

2 y CO

2 a través del paquete

son iguales a la intensidad de respiración delproducto17.

La AMdE exactamente alcanzada dependeránecesariamente de la actividad respiratoria in-trínseca del producto pero podría estar fuerte-mente influenciado por diferentes factores ex-trínsecos. Es necesario optimizar estos facto-res para cada producto de modo que se puedanalcanzar completamente los beneficios del en-vasado en atmósfera modificada. En la tabla 5

se proporciona la velocidad de transmisión delO

2 y del vapor de agua de una amplia variedad

de películas de empaquetado utilizadas para elenvasado en AM de productos frescos. Utilizan-do estos tipos de películas, se pueden obtener las atmósferas modificadas de equilibrio desea-das. La permeabilidad a los gases de un mate-rial de empaquetado depende de diversos fac-tores como la naturaleza del gas, la estructura yespesor del material, temperatura y humedadrelativa. El CO

2, O

2 y N

2 penetran a velocidades

completamente diferentes. Sin embargo el or-den CO

2>O

2>N

2 se mantiene siempre y las rela-

ciones de permeabilidad CO2/O2 y O2/N2 se si-túan siempre en el rango 3-5. Por lo tanto, esposible estimar la permeabilidad al O

23.

Tabla 5. Intensidad de transmisión de O2 y vapor de agua de materiales de empaquetado

seleccionados para frutas y hortalizas3

Película de Intensidad de Permeabilidad Intensidad de Intensidad relativa

empaque (25µ) transmisión relativa transmisión de de transmisión

de O2 (cm3m-2.día.atm) a 23°C 0%HR vapor de agua de vapor de agua

23°C 0%HR (g/m2.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 Semibarrera

Polipropileno 2.000-2.500 Baja 7 Barrera<10orientado (OPP)

Cloruro de 2.000-50.001 Baja 2.001 Muy altapolivinilo (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.



Es un problema que la humedad relativa en el

interior del paquete sea demasiado alta, ya quede este modo se produce la condensación de lahumedad y las condiciones favorables para elcrecimiento microbiano provocando la podre-dumbre del producto.

Películas plásticas utilizadas para el

EAM de frutas y hortalizas

Existen muchos materiales plásticos disponiblespara utilizarlos en el envasado, pero relativamen-te pocos han sido empleados para envasar pro-ductos frescos y menos aun que tengan unapermeabilidad a los gases que cumpla los re-quisitos para su empleo en el envasado en AM.Debido a que la concentración de O

2 en el enva-

sado AM disminuye, desde un 25% al 21%, exis-te el peligro de que la concentración de CO

2

aumente desde el 0,03 al 16 – 19% en el interior del envase. Este hecho se produce porque existeuna relación 1:1 entre el O

2 consumido y el CO

2

producido. Como estas concentraciones de CO2

podrían ser perjudiciales para la mayoría de lasfrutas y hortalizas, una película ideal deberíapermitir que saliera mayor cantidad de CO

2 que

la de O2 que entra. La permeabilidad del CO

2

debería ser 3–5 veces superior a la permeabili-dad del O2, dependiendo de la atmósfera que

se desea obtener. Varios polímeros utilizados enla formulación de materiales plásticos satisfa-cen este criterio. El polietileno de baja densidady el cloruro de vinilo son los principales plásti-cos utilizados en el envasado de frutas y hortali-zas, también se ha utilizado el poliestireno; encambio sarán y poliéster presentan una bajapermeabilidad a los gases que únicamente de-berían emplearse para aquellos productos quetengan una intensidad respiratoria muy baja4,17,18.

Tipos de películas

Polietileno de baja densidad (LDPE). Presentauna inercia química relativa y su permeabilidades moderadamente baja al vapor de agua, peroalta para el O

2. En general, la permeabilidad a

los gases es alta, y también presenta un reduci-do efecto barrera frente a olores; los aceitesesenciales pasan rápidamente a través de lospolietilenos de baja densidad8. Relacionado conel LDPE está el etileno-acetato de vinilo (EVA),un copolímero de etileno y acetato de vinilo (nor-

malmente con más del 4% de acetato de vinilo).

El copolímero tiene mejores cualidades de sol-dadura; es decir, un umbral de temperatura desoldadura menor permite hacer el sellado a tra-vés de un cierto nivel de contaminación, comotrazas de agua, condensación o grasa de losproductos que se está envasando. Su compor-tamiento no es comparable con el obtenido enel polietileno lineal de baja densidad o “Surlyn”,pero podría ser un progreso respecto alpolietileno de baja densidad estándar 3 El em-pleo de dos láminas de polietileno en las carasopuestas de una soldadura, con diferentes adi-tivos seleccionados, permite formar un cierredesprendible fuerte; en términos prácticos, una

barrera adecuada y a pesar de todo despren-dible3.

El polipropileno. Es químicamente similar alpolietileno y puede ser extruído o coextruído conun elemento monómero para proporcionar ca-racterísticas de sellado por calor. El polipropilenode tipo orientado, aunque tiene mayores rangosde barrera frente al vapor de agua que elpolietileno, también proporciona una mayor ba-rrera a los gases -siete a diez veces-, teniendoademás una excelente resistencia a las grasas3.

El policloruro vinilo (PVC ). En su forma noplastificada, esta película es la lámina basetermoformable más ampliamente utilizada paraenvasado en atmósfera modificada. El PVC po-see una buena capacidad barrera frente a losgases y moderada al vapor de agua. Posee unaexcelente resistencia a grasas y aceites, y ensu forma no plastificada, UPVC, es posible pu-lir, incluso formando bandejas planas o profun-das3.

Las ventajas de algunas películas plásticas19:

Para el polietileno de baja densidad (LDPE): bajapermeabilidad al vapor de agua, alta permeabi-lidad a gases, aromas y grasas, excelentesellabilidad, bajo costo comparativo con otrosmateriales de empaque, buena maquinabilidad,claridad y moderada resistencia a la tensión,menor peso por unidad de empaque, seguridadpara el consumidor final, agrega fácilmente va-lor a su producto, se pueden lograr barrerasadecuadas para cada alimento en especial,y facilidad de cambio para el usuario delempaque.



Para el polipropileno (PP): producido por

polimerización del propileno, es más rígido, fuer-te y luminoso que el polietileno, tiene baja per-meabilidad al vapor de agua, es estable a altatemperatura, buena barrera a las grasas, hume-dad y aromas, buena sellabilidad, y la películaes orientada monoaxial o biaxialmente, lo queincrementa la resistencia a la tensión y a laabrasión.

Para el polipropileno biorientado (BOPP): bue-na barrera a las grasas, humedad y aromas,regular barrera a los gases, excelente transpa-rencia y brillo y excelente sustrato de impresión.

Las propiedades a considerar en las pelícu-las plásticas

Los materiales de empaquetado para el enva-sado en AM de frutas y hortalizas deben tener suficiente fuerza para resistir la punción, sopor-tar las flexiones sucesivas, y tolerar las tensio-nes mecánicas sufridas durante la manipulacióny la distribución. En cuanto a las condiciones detipo mecánico, se deben tener en cuenta ladilatabilidad, resistencia a rotura y al arranque,como la adherencia entre las distintas capas paralas hojas compuestas, las cuales presentan la

ventaja de resistir los desgarros iniciales y uncorte mejor que la mayoría de las películas sen-cillas. Unas propiedades mecánicas pobres pue-den provocar daños en el paquete y pérdida dela atmósfera interna.

Propiedades ópticas, tales como opacidad ytransparencia, son factores influyentes en laconservación de la calidad de los productos, yaque algunos rayos luminosos estimulan los cam-bios oxidativos y auto-oxidativos de las grasas,modificaciones de las proteínas y la desintegra-ción de la vitamina C 3.

Para la mayoría de los productos envasados en AM, es deseable un envase transparente, demodo que el producto sea visible claramentepara el consumidor. Sin embargo, los productoscon alto contenido de humedad almacenados abajas temperaturas tienen la tendencia a formar un velo en el interior del paquete, de ese modose oscurece el producto. Por ello, muchas pelí-culas de envasado en AM están tratadas con unrecubrimiento o aditivo para proporcionarle pro-piedades “antivaho” para mejorar la visibilidad3.

La permeabilidad a los gases y vapor de agua

es función de la naturaleza del polímero, del gasy de la interacción gas-polímero, y de factoresexternos como temperatura, presión, entreotros9. La inercia química consiste en que losenvases no deben ceder al alimento parte desus componentes, en cantidades que puedanafectarlo organolépticamente durante su alma-cenamiento; tampoco debe permitir que el ali-mento pueda perder algún componente minori-tario, como pueden ser aromas9.

Efecto de microorganismos en la calidad de

los alimentos EAM

El deterioro por microorganismos es causadoprincipalmente por el crecimiento de bacterias,levaduras y hongos que afectan considerable-mente la calidad de los alimentos. Generalmen-te, se caracteriza por el desarrollo de cambiossensoriales indeseables, color, textura, sabor yolores desagradables. Para la conservación du-rante un periodo más largo que requieren lamayoría de los alimentos, hace falta inactivar ocontrolar los microorganismos los cuales son lacausa principal de la descomposición. El alimen-to o sustrato, determina los microorganismosque pueden desarrollarse, si se conocen las

características del alimento se puede predecir la flora microbiana que es posible que crezcaen él.

Los principales factores de la descomposiciónde todo alimento que influye en la actividadmicrobiana son17:

Incidencia en el pH. Cada microorganismo tie-ne un pH mínimo, optimo y máximo de creci-miento. Los alimentos cuyo pH es bajo (valoresinferiores a 4,5) no son alterados fácilmente por las bacterias, siendo más sensibles a la altera-ción por levaduras y mohos los cuales toleran

mejor la acidez que las bacterias, es el casogeneral de las frutas. El pH de los alimentosdepende no solo de la cantidad de sustanciasácidas y básicas que contengan, sino tambiénde la capacidad tampón del producto, que ge-neralmente esta asociada a la concentración deproteínas; por esta razón, en las frutas y hortali-zas la adición de sustancias ácidas, de origenfermentativo o no, produce variaciones impor-tantes de pH, debido a su baja capacidad tam-pón.



Necesidades de agua. La actividad de agua,

(Aw), indica la disponibilidad de agua de unmedio determinado para las reacciones quími-cas, bioquímicas y para la transferencia a tra-vés de membranas semipermeables. Su valor oscila entre 0 y 1. Se define como la relaciónentre la presión de vapor del agua en la disolu-ción (P) y la presión de vapor de agua pura (Po),de acuerdo con la ecuación 1:

Aw = P/Po (Ecuación 1)

La humedad relativa (HR) del ambiente, en unmedio cerrado, esta relacionada con la Aw delproducto, ver ecuación 2.

Aw = HR/100 (Ecuación 2)

En alimentos con Aw de agua baja (0,61 – 0,85)las alteraciones microbianas más frecuentes sonproducidas por mohos.

Existen algunos factores que influyen sobre lasnecesidades de Aw de los microorganismos:

• En general, cuanto más apropiado sea el me-dio de cultivo para el desarrollo de losmacroorganismos, tanto menor es el valor

de la Aw limitante.• A temperatura próxima a la óptima de creci-

miento, la mayoría de los microorganismos,tienen una tolerancia máxima a los valoresbajos de la Aw.

• Cuando en el medio existe aire, la multiplica-ción de los microorganismos oxigénicos seproduce a valores más bajos de Aw que cuan-do no existe aire, cuando se trata demicroorganismos anoxigénicos ocurre lo con-trario.

• A valores de pH próximos a la neutralidad, lamayoría de los microorganismos son más

tolerantes a Aw baja que cuando se encuen-tran en medios ácidos o básicos.

• La presencia de sustancias inhibidoras re-duce el intervalo de valores de Aw que per-mite la multiplicación de los microorganismos.

Las levaduras para su crecimiento necesitan O2,

fuentes de carbono orgánico y N2 mineral u or-

gánico, diversos minerales y una temperatura ypH adecuados. Algunas además necesitan deuna o varias vitaminas y otros factores de creci-

miento, utilizan numerosos substratos

carbonados, bien por vía oxidativa únicamenteo, como pasa en la mayoría de los casos, por vía fermentativa, después de una fase inicial decrecimiento oxigénico17. Las levaduras no danlugar a intoxicaciones alimentarias y únicamen-te Candida albicans y Cryptococcus neoformansson patógenos. Aunque no originan problemassanitarios en los alimentos, si ocasionan altera-ciones de los productos azucarados y ácidos.Las levaduras pertenecen a tres clases de hon-gos: Ascomicetos, Basidiomicetos yDeuteromicetos17.

Potencial de óxido – reducción. En función de

sus exigencias en O2 y/o en su toxicidad, losmicroorganismos se clasifican en: aerobios es-trictos, anaerobios estrictos y aerobios facultati-vos.

Sustancias inhibidoras. Son moléculas que po-seen un poder bacteriostático y/o bactericida,algunas pueden ser específicamente inhibidorasde mohos. Existe una amplia gama de sustan-cias, que desarrollan una acción inhibidora, tan-to por su composición química, como por losmecanismos de actuación. Pueden ser tambiénañadidas por el hombre para la conservación de

los alimentos.

Temperatura. Es uno de los factores más im-portantes por su influencia en el crecimiento delos microorganismos, determina el estado físicodel agua en un determinado medio y, por tanto,su mayor o menor disponibilidad para el creci-miento de los microorganismos, la temperaturaactúa además, sobre la velocidad de las reac-ciones químicas y bioquímicas.

Durante el empaque en AM, es necesario man-tener un buen control de la temperatura de al-macenamiento con el fin de lograr un buen man-

tenimiento de la calidad organoléptica del pro-ducto. Cabe mencionar que las bajas tempera-turas por sí solas reducen los procesosmetabólicos del producto, dando como resulta-do una mayor vida de anaquel. Además, a bajastemperaturas la velocidad de permeación de laspelículas plásticas se reduce, manteniendo es-table la atmósfera dentro del envase. De la mis-ma forma, los patógenos producen menos toxi-nas, haciendo más confiable el sistema de en-vasado a bajas temperaturas. Con la excepción



de algunos productos de panadería y productos

secos y semi – secos, el EAM requiere de lasbajas temperaturas de almacenamiento.

Efecto del EAM sobre el crecimiento microbiano.

En los últimos años se ha avanzado bastantesobre el efecto de las atmósferas modificadasen una gran variedad de microorganismos. Sinembargo, se desconoce en gran medida losefectos en la AM de algunos patógenos de im-portancia como Listeria monocytigenes yYersinia enterolitica. En general se ha visto quelos altos niveles de CO

2 inhiben el desarrollo de

Staphylococcus aureos, Salmonella spp.,Echerichia coli y Yersinia enterolitica. El gradode inhibición aumenta a medida que se reducela temperatura de almacenamiento. Uno de lospatógenos de gran importancia cuando se utili-zan EAM y bajas temperaturas es Clostridium

botulinum tipo E ya que es un microorganismooxigénico y capaz de crecer a bajas temperatu-ras3.

Concentraciones de CO2 > 5% inhiben el creci-

miento de la mayoría de bacterias responsablesdel deterioro, especialmente las especiespsocrófilas que crecen en un rango amplio detemperaturas de refrigeración. En general las

bacterias Gram (-) son más sensibles al CO2

que las bacterias Gram (+). Otras bacteriascomo Micrococcus spp. y Bacillus spp., son muysensibles y no crecen en presencia de CO

317.

La mayoría de los microorganismos que cau-san el deterioro de los alimentos, requieren deO

2, pero al mismo tiempo son muy sensibles al

CO2; sin embargo, algunos alimentos con baja

actividad de agua, como productos de panade-ría que son susceptibles a hongos, el empaqueen AM es muy efectivo para inhibir el desarrollode estos patógenos y para mantener la calidad

durante un tiempo considerable. Por otra parte,muchas levaduras pueden crecer en ausenciade O

2 y resistir concentraciones altas de CO

2 3.

Conclusión

El empaque en AM es una tecnología utilizadapara aumentar la vida útil de algunos productos,ofrece una excelente garantía para mejorar laconservación de los alimentos, sin tener que

renunciar a las características atractivas de los

envases tradicionales.

Referencias

1. GONZÁLEZ, G. Curso Internacional empaquesde alimentos en atmósfera modificada. Facultadde Ciencias Agropecuarias. Departamento de In-geniería Agrícola y de Alimentos. Medellín : Uni-versidad Nacional de Colombia, Sede Medellín,2000, 134 p.

2. DRAKE, S.R. et al. 2004. Quality of modifiedatmosphere packaged ‘bartlett’ pears asinfluenced by time and type of storage. In :

Journal of Food Processing and Preservation.Vol. 28, No. 5 (2004); p. 348-358.

3. PARRY, R.T. Envasado de los alimentos en at-mósferas modificada. Madrid, España; Madrid Vi-cente Ediciones, 1995. p 15-150.

4. INFOAGRO. Tecnología del envasado en atmós-feras modificadas (1ª parte). [online]. Madrid :Infoagro system, s.f. [Citado el 25 de julio de2008]. URL disponible en <http://www.infoagro.com/industria_auxiliar/envasado.htm>

5. ARTES CALERO, F. Modificaciones de la atmós-fera y tratamiento térmicos. En: CONGRESOIBEROAMERICANO DE TECNOLOGÍAPOSCOSECHA Y AGRO EXPORTACIONES. [3:Santafé de Bogotá : 2000]. Control de fisiopatíasen frutas durante el almacenamiento. Santafé deBogotá : El Congreso, 2000.

6. APL MOVING BUSINESS FORWARD. Modified/Controlled Atmosphere. [online]. Oakland,California : APL, 2008. [cited 13 june 2008]. URL< h t t p : / / w w w . a p l . c o m / r e e f e r / h t m l /atmosphere.html>

7. BRODY, Aaron L. Modif ied AtmospherePackaging. In: HELDMAN, Dennis R. Encyclo-pedia of Agricultural, Food, and BiologicalEngineering. s.l. : Taylor & Francis, 2003. P. 666-

670.8. RESTREPO, R. Sistema de conservación de

alimentos bajo el sistema de atmósfera modifi-cada. En: CURSO INTERNACIONAL DE TEC-NOLOGÍA CÁRNICA. Diseño integral del produc-to, excelencia para la competitividad. [3 : 2003].s.l. : El Curso, 2003. 13 p.

9. RODRÍGUEZ, G., Martha. Envasado de alimen-tos bajo atmósfera protectora. En: Revista Ali-mentación Equipos y Tecnología. Vol 17, No. 5(jun. 1998); p. 87-92.



10. ABC PACK. Ventajas reales del M.A.P. [online].Tarragona : ABC Pack, 2008. [Citado el 23 deagosto de 2008]. URL disponible en <http://www.abc-pack.com/defaul t .php/name/

Atm%F3sfera%20modificada/cPath/63>

11. AIR LIQUIDE. Envasado en atmósfera modifi-cada. [online]. Madrid : Air Liquide, 2008. [citatoel 01 de Julio de 2008]. URL disponible <http://www.es.airliquide.com/es/sus-necesidades-son-de/atmosferas-de-envasado.html>

12. ZAGORY, Devon. What Modified AtmospherePackaging.Can and Can’t Do for You. WSU TreeFruit Research and Extension Center. [online].Washington : Washington State University, 2005.[Citado 17 de marzo de 2008]. URL disponible< h t t p : / / p o s t h a r v e s t . t f r e c . w s u . e d u /pgDisplay.php?article=PC2000X>

13. FINN, Mary. Safety of modified atmospherepackaged vegetables. En : THE SOCIETY OFFOOD HYGIENE AND TECHNOLOGY. HygieneReview 1997. [online]. Middleton, UK : TheSociety of Food Hygiene and Technology, 1997.[Citado 25 de agosto de 2008]. URL disponible< h t t p : / / w w w . s o f h t . c o . u k / i s f h t /irish_97_atmosphere.htm>

14. MULLAN, W.M.A. Science and technology of modified atmosphere packaging. [On-line] UK :

Dairy Science and Food Technology, 2002. [Cited25 august 2008]. URL Available: <http://www.dairyscience.info/map-science.asp>

15. VILLAMIZAR, F. y OSPINA, J. Frutas y hortali-zas: Manejo tecnológico poscosecha. Santafé deBogota : SENA, 1995. 84 p.

16. Gobantes, I. y Gómez, R. Envasado dealimentos.Aspectos técnicos del envasado alvacío.y bajo atmósfera protectora [online]. En:

Alimentación equipos y tecnología. Vol. 20, No.1 (2001); p. 75-84. [Citado 02 de mayo de 2008].URL disponible en <http://www.alcion.es/D O W N L O A D / A r t i c u l o s P D F / a l / g r a t i s /18articulo.pdf>

17. VANALCOCHA, A. y REQUENA, J. Procesos deconservación de los alimentos. España : Mundi-prensa, 1999. p 76-83.

18. KADER, A. et al. Modified armosphere parkingof fruit and vegetables. In: Critical reviews in foodscience and nutrition. Vol. 28, No. 1 (1999); p. 1-30.

19. CENTRO DE INVESTIGACIÓN DEL EMPAQUE.Fundación Intal. Documento de trabajo sobreatmósferma modificada de Renato RestrepoDigiamarco. Medellín : El centro, 2005.

695502 - La atmósfera modificada_una alternativa para la conservación de los alimentos

Documents

Transcript of 695502 - La atmósfera modificada_una alternativa para la conservación de los alimentos