“IDEABRILL” y la conservación de alimentos frescos

Gianni Sagratini, Veronica Sirocchi

UNIVERSIDAD DE CAMERINO Facultad de Farmacia

Grupo de Investigación de Calidad y Seguridad Alimentaria

“IDEABRILL” y la conservación de alimentos frescos

Fiera Marca, Bologna, 16-17 enero 2013

1

2

EMBALAJES PARA ALIMENTOS

➢ contiene ➢ protege ➢ marketing-communicación

Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013

Los alimentos frescos y el envase

• La calidad de los alimentos frescos necesita estar prtegida por su envase • A menudo, esto no ocurre • Es necesario tener un envase de alta calidad

ALIMENTOS FRESCOS: BREVE VIDA ÚTIL

VIDA ÚTIL DE LOS ALIMENTOS

“SHELF LIFE” o “VIDA ÚTIL”diferentes definiciones

“tiempo relativo a una notable reducción de la calidad de un producto envasado en determinadas circunstancias (envase, transporte, condiciones de almacenaje, clima)”

SL=f (Fi, Pi, Ei)SL=Shelf Life Fi= variable del alimento Pi= variable del envase Ei= variable del medio ambiente

MICRO-AMBIENTE dentro del envase

3Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013

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ALIMENTOS FRESCOS: CARNE

• Proteínas animales• Aminoacidos esenciales• Vitaminas del grupo B

• Hierro• Minerales

Fuente importante de:

Alto contenido de H2O

• Atmósfera ideal para la formación de bacterias, se reduce la vida útil• Fácil deterioro (oxidación de grasas y míoglobina)


Constituyentes %

Agua 60-80

Proteinas 15-25

Lipidos 0,5-22

Carbohidratos 0,5-1

Sales Minerales 0,8-2

Sustancias nitrógenas solubles

0,5-1

Vitaminas A,D,B2, B6, PP

C20:5 ácido eicosapentenóico EPAC22:6 ácido docosahexenóico DHA

Ácidos grasos ω−3

✓ fácil digestión ✓ proteinas de elevado valor biológico ✓ particular composición de la fracción lipídica ✓ bajo contenido de colesterol

• Prevención de enfermedades cardiovasculares • Retinas: el 40-45% del total de ácidos grasos es representado por el ácido DHA, concentrado en los fotoreceptores y en las retinas neuronales.

ALIMENTOS FRESCOS: PESCADO


La compra requiere tiempo, y sistemas de conservación cada vez más exigentes

ENVASE PARA ALIMENTOS FRESCOS


Capa de Celulosa

Capa Metalizada

Capa de polietilene alta densidad PE HD

Pegamento

IDEABRILL Capa exterior

Capa interior

Capa de polietilene alta densidad PE HD

Pegamento

Capa de Celulosa

ENVASES TRADICIONALES PAPEL SULFURIZADO

Capa exterior

Capa interior

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS


Debido al proceso de metalizado, la permeabilidad al agua y a los gases (O2, CO2) es al menos 20-30 veces inferior en comparación con el clásico papel sulfurizado

➢ impermeabilidad a la luz y rayos UV: este envase ralitiza las reacciones de peroxidación lipídica protegiendo el alimento en su interior.

➢ impermeabilidad parcial a los gases: la impermeabilidad parcial del envase a los gases disminuye la entrada de aire en la atmósfera exterior del embalaje

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS


FRESCURA DE LOS ALIMENTOS

❖ AMINAS BIÓGENÁS ❖ HEXANAL ❖ÁCIDOS GRASOS ❖ pH

QUÍMICO

❖ MICROORGANISMOS aeróbico y anaeróbico

MICROBIOLÓGICO

Se puede evaluar en base a:

SENSORIAL Color, olor, sabor


NUESTROS ESTUDIOS SOBRE IDEABRILL

y

CARNES ROJAS JAMÓN JAMÓN COCIDO

..desde 2009…


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AMINAS BIÓGENAS

Base nitrogenada con bajo peso molecular presente en los alimentos. Están formadas por:

• descarboxilación de aminoácidos (enzimas descarboxilasa) • aminación y transaminación de aldehidos y quetones •Procedimientos metabólicos de los tejidos

ASPECTOS TOXICOLÓGICOS INDICADOR DE CALIDAD

❖ Alta concentración de AB es un riesgo para el consumo de alimentos ❖ Enfermedades gastrointestinales ❖ Enfermedades pseudoalérgicas ❖ Migrañas y fuertes dolores de cabeza

❖ Una alta concentración de AB está relacionada con el deterioro de las propiedades nutriticionales del alimentoRuiz Capillas, Jimenez Colmenero, Critic. Rev. Food Sci. Nutr., 44:489-499, 2004


EFSA: European Food Safety Authority

AMINAS BIÓGENAS Y LOS ALIMENTOS

Carne Pescado

Quesos

Bebidas fermentadas Derivados

Efectos negativos sobre el sistema cardiovascular, baja la presión arterial, irritaciones de la piel y reacciones alérgicas

HISTAMINA

Libera norepinefrina en el sistema nervioso simpático, Presión arterial alta y dolores de cabeza

TIRAMINA

SPERMINA SPERMIDINA

Alergias alimentarias


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ESTUDIO DE AMINAS BIÓGENAS

Alifáticas

Aromáticas Heterocíclicas


H2NNH2

putrescineH2N NH2

cadaverine

H2N NH

HN NH2

spermine

H2N NH

NH2

spermidine

H2N

OH

tyramineNH2

β-phenylethylamine H2N

NH

NH

histamineH2N

HN

tryptamine

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MÉTODO SPE-HPLC-DAD

100 µl NH4OH 28 %, Concentración de muestra

(secándola con N2)

EXTRACCIÓN

Homogenización 5 gr matriz + 10 ml + 15 ml TCA 5% Centrifugación durante 10 min a 5000 rpm

PURIFICACIÓN SPE C18

Activación 5 ml CH3CN Acondicionando 5 ml H2O Cargando la muestra Lavado 5 ml H2O Elución 2 + 2 ml CH3CN

HPLC-DAD

DERIVATIZACIÓN

-300 µl NaHCO3 solución saturada

- 200 µl NaOH 2 N

-2 ml Dansil clorido (1 mg/ml acetona)

R NH2 +

N(CH3)2

SO2Cl

N(CH3)2

SO2

NHR

+ HCl40°C

45 min

MUESTRAS

Columna analítica : GEMINI C18-5µm (250 x 3mm i. d.). Pre-columna C18 Phenomenex

Flujo: 0,5ml min-1

Gradiente: 0 min 70% B; 7 min 70%B; 10 min 75% B; 26 min 90%B; 35 min 100% B

Diodo Detector Array : λ(absorción): 254 nm

min12 14 16 18 20 22 24 26

mAU

0

20

40

60

80

100

120

140

DAD1 A, Sig=254,4 Ref=597,6 (AB\09062600.D) DAD1 A, Sig=254,4 Ref=597,6 (AB\09062601.D) DAD1 A, Sig=254,4 Ref=597,6 (AB\09062602.D) DAD1 A, Sig=254,4 Ref=597,6 (AB\09062603.D) DAD1 A, Sig=254,4 Ref=597,6 (AB\09062604.D)

TRY FE

N

PUT

CAD

HIS

S.I.

TYR

SPD

SPE

ANÁLISIS INSTRUMENTAL POR HPLC-DAD

Fase móvil : A: H2O ; B: MeOH/ACN 7/3

Se guarda en la nevera a 4 ° C

Se pone la carne en el clásico papel duplex

Se coloca el film HD encima de la carne

Papel “duplex”

Se enrolla el embalajeFiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013

Se coloca el paquete en la bolsa "Ideabrill rosa roja"

Se termo-sella el embalaje

Embalajes IDEABRILL

Se coloca la carne sobre IDEABRILL

Se coloca el film HD encima de la carne

Se enrolla el embalaje


Se guarda en la nevera a 4 ° C

AMINAS BIÓGENAS

Al 2º día, Ideabrill inhibe de manera significativa el desarrollo de aminas biógenas en comparación con el clásico papel duplex, siendo la diferencia del contenido total de aminas (spermina, spermidina, histamina) alrededor de 12 mg kg-1. Días después, el valor total de aminas biógenas en Ideabrill es todavía inferior con respecto al clásico embalaje de papel duplex.

30,0

65,0

100,0

135,0

170,0

0 2 4 7

IdeabrillPoliaccoppiato

days

mg kg-1

(n=3, RSDs <4%)


HEXANAL

➢ marcador característico de oxidación lipídica en alimentos ➢ es uno de los más importantes gases volátiles producido durante la oxidación del ácido linoléico

➢ el hexanal produce un olor “grasiento” y favorece desagradables malos olores ➢ muchos investigadores consideran el hexanal como un marcador fundamental para la estabilidad de oxidación de la carne

O

OH

O

oxidation

Ácido graso ω−6 O2

19

ANÁLISIS DEL HEXANAL POR SPME-GC-MS

EXTRACCIÓNHomogeneización 5 gr Matriz + 15 ml agua Dilución con 20 ml agua, Centrifugación 10 min a 5000 rpm, Retirada 100 µl

GC-MS ANÁLISIS

Dilución con 1,9 ml agua, + Na Cl 0,5 gr, Agitación magnética , T=40°C

HS-SPME

10 min acondicionando 20 min absorción.

Columna cromatográfica DB WAX 35°C hasta 230°C

20

Estudio de Hexanal en jamón cocido

La cantidad de hexanal encontrado en el jamón cocido envasado con papel duplex al 7º día es dos veces superior (53%) respecto al del jamón cocido envasado con Ideabrill. Resultados similares han sido obtenidos en el jamón serrano.

0

2

4

6

8

0 2 4 7

ideabrillpoliaccoppiato

(n=3, RSDs<10%)

Rf

días

Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013 21

Análisis sensorial

JAMÓN COCIDO

Color

Olor

Tacto

Se encontraron diferencias a partir del 2º día, que aumentan al 4º y 7º día

IB bueno

PA desde el 3º-4º día se desarrolla olor a rancio

IB más suave

PA desde el 3º-4º día más seco

IB bueno

PA desde el 3º-4º día puntos amarillos

JAMÓN SERRANOIB bueno

PA desde el 3º-4º día puntos amarillos

IB bueno

PA desde el 3º-4º día se desarrolla olor a rancio

IB y PA, muy pocas diferencias


23

0 2 4 7ideabrill 0,9 2,8 3,5 7envase normal 0,9 3,4 4,9 16

HEXANAL

JAMÓN COCIDO: IDEABRILL vs. ENVASE


n=3, RSDs<13%

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 7

Ideabrill

real0pack

Rf

days

envase

0 2 4 7

VRBGA (violeta rojo bile glucosa agar)

IdeaBrill 1.97E+02 5.00E+01 8.73E+02 1.67E+02Envase

1.97E+02 1.77E+02 1.89E+03 4.43E+03

BACTERIAS

24


Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013 Diferencias consideradas significantes en el T-student < 0.05.

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 2 4 7

IdeaBrill1

Real1pack

Enterobacteriaceae spp.

days

Logcfu/g

envase

0 2 4 7

PAB (pseudomonas agar

base)

IdeaBrill 8.33E+02 1.67E+03 5.87E+03 4.33E+03Envase

8.33E+02 1.40E+03 1.85E+04 4.83E+04

BACTERIAS

25


Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013 Diferencias consideradas significantes en el T-student < 0.05.

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

0 2 4 7

IdeaBrill0

Real0pack

Pseudomonas spp.

days

Logcfu/g

envase


IDEABRILL con ventana transparente

ALIMENTO: QUESO PARMESANO


IDEABRILLcon ventana transparente

Muestra rallada 0.5 g + 0.75g NaH2PO4 + 0.2 ml I.S. + 1,8 ml H2O vortex 2 min

MARCADOR: ÁCIDOS GRASOS LIBRES Producidos durante las reacciones de la oxidación de las grasas

HS-SPME 20 min a 60°C

CAR/PDMS fibra

GC-MS análisis DB WAX columna

Defecto de rancidez Sabor del quesoPinho et al., Anal.Chem., 2002, 74, 5199-5204


Ideabrill con ventana transparente vs. Film transparente HD

Ácidos grasos libres: butanoico, isovalérico, hexanoico, octanoico, decanoico

Rf

week

n=3, RSDs < 15%

SCOPRIGUSTOPELLICOLA




Ideabrill con ventana transparente vs. Film transparente HD

n=3, RSDs < 11%

n=3, RSDs < 9%

Responsable del desarrollo de sabores rancios

semana

Rf Ácido butanoico

semana

Ácido HexanoicoRf

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CONCLUSIONES

• inhibe el desarrollo de aminas biógenas en los alimentos • inhibe la producción de hexanal, marcador de oxidación lipídica • mantiene el pH de los alimentos • limita la producción de los ácidos grasos durante la oxidación lipídica • mantiene las características organolépticas de los alimentos en el tiempo

Características de IDEABRILL

Favorece el aumento de la VIDA ÚTIL

de los alimentos frescos


CONCLUSIONES

Un alimento fresco de alta calidad necesita un embalaje de alta calidad !


EMBALAJE ACTIVO

Embalaje para alimentos que puede absorber el sabor o pasar sustancias útiles desde el envase al alimento para aumentar su vida útil

PROYECTOS FUTUROSIdeabrill para pescado: en base a resultados preliminares es posible confirmar la acción

inhibitoria de “Ideabrill” rosa azul en la formación de aminas biógenas del pescado

EN FASE DE DESARROLLO: …estudio de un embalaje funcional..


Prof. Sauro Vittori Dr. Veronica Sirocchi Dr. Giovanni Caprioli Dr. Massimo Ricciutelli Dr. Filippo Maggi Dr. Fabrizio Papa Prof. Alberto Cresci Dr. Cinzia Cecchini Dr. Magda Coman Dr. Marco Spinosi Dr. Pilar Vila Donat Elisa Vittori estudiante

RECONOCIMIENTOS

Grupo de Investigación: Calidad y Seguridad Alimentaria

Silvia Ortolani Roberta Ortolani Valeria Ortolani Mara Ortolani Mamá Ortolani


“IDEABRILL” y la conservación de alimentos frescos

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