Este documento describe los envases activos e inteligentes y las atmósferas modificadas. Las atmósferas modificadas controlan menos estrictamente la concentración de gases alrededor del producto vegetal en base a su metabolismo y la permeabilidad del envase. Los envases activos incorporan aditivos para retrasar reacciones de deterioro y mantener la calidad del producto. Los absorbedores de oxígeno como sales ferrosas eliminan oxígeno del envase mediante reacciones químicas.

1. ENVASADO EN AM,
ENVASES ACTIVOS E
INTELIGENTES
DRA. MA. ANDREA TREJO MÁRQUEZ

2. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
A diferencia de las AC, en donde la concentración de gases
que rodea el producto se ajusta a los niveles óptimos, en
las atmósferas modificadas (AM) se tiene un control menos
estricto de la concentración de gases, ya que se establece
en base al metabolismo del producto vegetal y la
permeabilidad del material que lo envuelve.

3. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
En la AM si la composición gaseosa deseada se obtiene
por la interacción entre la respiración y la permeabilidad
del polímero se denomina modificación pasiva.
Si la composición gaseosa se obtiene mezclando
externamente el gas por inyección en el envase con
ayuda o no de un vacío previo se denomina modificación
activa.

4. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
La AM y AC se diferencian en los sistemas de
generación y de estabilización y en el grado de
control de la composición de la atmósfera, que
en la AC es más exacto.

5. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
Las AM consisten en envasar los productos
vegetales en una película de permeabilidad
selectiva para conseguir una atmósfera
alrededor del producto durante la
conservación.

6. COMPOSICIÓN DEL AIRE
Gases Mayoritarios
Otros gases
(volumen
(Volumen total < 0.012 %)
aproximado)
Dióxido de
Nitrógeno (78.03 %) Helio
Nitrógeno
Oxigeno (20.99 %) Hidrogeno
Monóxido de
Argón (0.94 %) Dióxido de
Carbono
Dióxido de Carbono Azufre
Oxido Nitroso
(0.03 %) Vapor de Agua
Ozono

7. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
La base física de la técnica de AM consiste en el
hecho de utilizar determinados materiales de
características altamente selectivas al paso de los
gases: O2, CO2, N2, C2H4, H2O, etc.

8. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
Son capaces de regular adecuadamente los
intercambios gaseosos entre el órgano vegetal y el
ambiente que lo rodea, originados en el metabolismo
general del producto, de manera que se genere y
estabilice una AM favorable para su supervivencia.

9. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
Procesos de interacción envase plástico-
alimento
Fuente: Alvarado et al. (2001)

10. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
Modelo de permeabilidad de gases y
vapores a través de una película
plástica
Fuente: Coles et al. (2004)

11. CARACTERÍSTICAS GENERALES EXIGIBLES A LOS ENVASES
• Permeabilidades requeridas y selectivas para aire y
vapor de agua.
• Elevada transparencia, brillo y propiedades anti-
empañantes.
• Peso ligero.
• No tóxico
• Resistencia a la rotura y al estiramiento.
• Facilidad para sellarse por calor a temperaturas bajas.
• Que no reacciones con el producto.
• Que no produzca migraciones al producto.
• Buena resistencia térmica.
• Buena transmisión del calor.
• Facilidad de manejo y etiquetado
• Bajo costo y fácil adquisición.

12. MATERIALES EMPLEADOS PARA ENVASES
• Los polímeros son empleados en la fabricación de
películas flexibles para el envasado de productos vegetales
frescos, entre los que destacan el policloruro de vinilo
(PVC), el poliestileno (PS), el polietileno (PE) y el
polipropileno (PP).
• Los PE y PP son los polímeros más utilizados.

13. CARACTERÍSTICAS DE LOS DIFERENTES TIPOS
POLÍMEROS
Polímero PERMEABILIDAD
(P) [mL/m3.día.atm
O2 CO2 PCO2/PO2
Polietileno baja densidad 3900-1300 7700-77000 2.0-5.9
Polipropileno 1300-6400 7700-21000 3.3-5.9
Poliestileno 2600-7700 10000-26000 3.4-3.8
Acetato de celulosa 1814-2325 13300-15500 6.7-7.3
Cloruro de polivinilo 620-2248 4263-8138 3.6-6.9
Cloruro de polivinilideno 15.5 59 3.8
Policarbonato 13950-14725 23250-26350 1.7-1.8

14. Propiedades deseables de los materiales de
envasado
Barrera o de protección
Estos materiales deben
preservar el alimento y la
Barrera frente a gases, humedad y olores
atmósfera, del ambiente
exterior
Técnicas o mecánicas
Resistencia a fuerzas de tracción y fricción
Impuestas por el proceso de Resistencia frente a impactos, desgarros,
envasado, perforaciones y abrasiones
la maquinaria utilizada en él y Flexibilidad para soportar la presión interna
la manipulación de los envases de los gases
acabados Aptitud para el termoformado
durante su distribución y venta Facilidad de sellado
Resistencia a bajas y/o altas temperaturas

15. Propiedades deseables de los materiales de envasado
Comerciales
Brillo y transparencia
Presentación atractiva y
Capacidad antivaho
manipulación
Facilidad de apertura
sencilla y práctica para el
Aptitud para la impresión y la adición de
consumidor
etiquetas y códigos
Otras
Rendimiento y coste por m2
Económicas
Disponibilidad en el mercado
Legales
Inercia química
Medioambientales
Posibilidad de reciclado

16. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
• Los envases más extendidos en el envasado en atmósfera
modificada que se fabrican con materiales poliméricos se dividen en
dos categorías:
• Envases flexibles. A este grupo pertenecen los envases o bolsas
tipo “almohada”, que tienen una soldadura longitudinal y dos
transversales en los extremos, y los tipo “saco o sobre”, con los
cuatro lados sellados.
• Envases rígidos. En esta segunda categoría los envases constan de
dos componentes. El inferior puede tener distintas formas (copa,
tarrina, etc.) aunque generalmente se trata de una bandeja sobre la
que se deposita el alimento. El otro componente es una película
flexible que sirve para cubrirlo.

17. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
Envases más utilizados en el envasado en atmósfera
modificada: (1) Bolsa tipo “almohada”,
(2) bolsa tipo “sobre” o “saco”, y (3) bandeja
Fuente: García et al. (2006)

18. ATMÓSFERAS MODIFICADAS
Variaciones del ambiente gaseoso en envases con
productos metabólicamente activos, bajo una atmósfera
modificada. 1) Composición inicial de la atmósfera; 2)
consumo de O2 y producción de CO2 y vapor de agua
debido a los procesos metabólicos del producto; y 3)
difusión de gases a través del material de envasado de
permeabilidad selectiva.

19. Propiedades físicas, ventajas e inconvenientes de los principales gases
utilizados en el envasado en atmósfera modificada.
Propiedades
Gases Ventajas Inconvenientes
físicas
Imprescindible para la
conservación óptima
Incoloro Favorece el
de alimentos
Oxígeno Inodoro crecimiento de
metabolicamente
Insípido aerobios
activos
Inhibe anaerobios
Produce colapso del
Incoloro Bacteriostático
envase
Inodoro Fungistático
Dióxido de Difunde
Ligero sabor Insecticida
carbono rápidamente a
ácido Mayor acción a baja
través del
Soluble en agua temperatura
envase
Inerte
Incoloro Favorece el
Desplaza al oxigeno
Inodoro crecimiento de
Nitrógeno Inhibe aerobios
Insípido anaerobios (100%
Evita el colapso del
Insoluble nitrógeno)
envase

20. Gases investigados para su aplicación en el envasado
en atmósfera modificada
Gas Aplicación
Inhibe el pardeamiento en productos vegetales
Monóxido de Inhibe las reacciones de oxidación (de forma indirecta)
carbono Inhibe el crecimiento de microorganismos aerobios
(de forma indirecta)
Argón Sustituye al N2 en atmósferas modificadas
Sustituye al N2 en atmósferas modificadas
Helio
Gas trazador para el control de microfugas
Hidrógeno Gas trazador para el control de microfugas
Inhibe el crecimiento de ciertos microorganismos
Óxido nitroso
Inhibe la producción de etileno
Cloro Inhibe el desarrollo de microorganismos (mohos)
Elimina el etileno
Ozono
Inhibe el desarrollo de microorganismos

21. Velocidad
Tolerancia Optimo
de Temperatura Vida de
respir de ana-
Fruta a-ción Almacenami quel
5oC mg % CO2 % O2 ento aproxima
% CO2 % O2
CO2/k Máx. Min. (ºC) da
g/h
2 – 11
Manzana 5 - 10 2-5 1-2 1-3 1-2 0-3
meses
Albaricoque 10 - 20 2 2 2-3 2-3 0-5 -
Aguacate - 5 3 3 - 10 2-5 5 - 13 8-10 días
Plátano - 5 2 2-5 2-5 12 - 15 15 días
Zarzamora - - - 15 - 20 5 - 10 0-5 -
Mora azul - - - 12 - 20 2.5 0-5 -
Melón
Canta- - 15 2 - - 3-7 -
loupe

22. ENVASES ACTIVOS
• Los envases activos constituyen una alternativa
para mejorar los métodos de conservación de los
alimentos.
• Esta tecnología se basa en la incorporación de
aditivos al sistema de envasado con la finalidad
de mantener la calidad del producto al retrasar las
principales reacciones de deterioro, una vez
envasado.

23. ENVASES ACTIVOS
El envase activo es aquel tipo de
envase que cambia las condiciones
del envasado para prolongar la vida
útil del producto o mejorar su
seguridad, mientras mantiene su
calidad (Coles et al, 2004).

24. ENVASES ACTIVOS
Se define como componente activo, al material u
objeto destinado a prolongar el tiempo de
conservación, o mantener el estado de los
alimentos envasados.
Están diseñados para incorporar componentes que
transmitan sustancias a los alimentos envasados o
al entorno de éstos o que absorban sustancias de
los alimentos envasados o del entorno de éstos
(Coles et al, 2004).

25. Ejemplos de sistemas de envasado activo aplicados a la
preservación y extensión de la vida de anaquel de frutos y
hortalizas
Categoría Compuestos utilizados Presentación
Compuestos de Fierro,
Ácido ascórbico,
O2 Sacos, etiquetas y
Sales metálicas,
películas
Glucosa y alcohol oxidasa.
Hidróxido de calcio, sodio y
potasio
Absorbedores
Sacos
CO2 Oxido de calcio
Silica gel
Oxido de aluminio
Permanganato de potasio
Carbón activado + catalizador
Etileno Sacos y películas
metálico
Zeolita
Arcilla
Propilenglicol
Vapor de agua Silica gel Sacos y películas
Arcilla
Olores Acetato de celulosa
Liberadores
(aminas y Sales ferrosas Sacos y películas
aldehídos) Ácido cítrico o ascórbico
Ácido ascórbico
Hidrogeno de sodio Sacos
CO2
Carbonato y ascorbato

26. Deterioros causados por el oxigeno en
frutas y hortalizas
Fuente: García et al, 2006

27. • Dentro del envasado activo, una de las categorías
más importantes es sin duda alguna la que
componen los absorbedores de oxígeno.
• Un absorbedor o scavenger de oxígeno es una
sustancia que absorbe este gas del medio en el que
se encuentra; eliminando la cantidad de oxígeno
que está en contacto con el alimento (Coles et al,
2004).

28. • En general, los absorbedores de oxigeno se pueden
clasificar en metálicos y no metálicos.
• Los primeros se tratan de sales ferrosas que
reaccionan con el oxígeno para formar óxido de hierro
bajo determinadas condiciones de humedad.
• Estos sistemas químicos reaccionan con el agua del
alimento produciendo un agente reductor metálico
hidratado, que secuestra el oxígeno dentro del
envase del producto, convirtiéndolo de forma
irreversible en un óxido estable (Ahvenainen, 2003):

29. • Fe Fe2+ + 2e-
• ½ O2 + H2O + 2e- 2OH-
• Fe2+ + 2OH- Fe(0H)2
• Fe(OH)2 + ¼ O2 + ½ H2O Fe(OH)3

30. • Los absorbedores no metálicos incluyen a los que usan
agentes reductores orgánicos tales como el ácido
ascórbico, las sales de dicho ácido y el catecol.
• El catecol es un componente orgánico que no requiere
elevada humedad para que se lleve a cabo la remoción
del oxigeno (Ahvenainen, 2003).
• También incluyen secuestrantes de oxígeno
enzimáticos, que emplean glucosaoxidasa y catalasa o
alcoholoxidasa.

31. • En presencia de agua la glucosa oxidasa, oxida glucosa,
formando ácido glucónico y peróxido de hidrógeno
(H2O2) (Ahvenainen, 2003):
• 2 glucosa + 2O2 + 2H2O 2 ácido glucónico + 2H2O2
Donde la glucosa es el sustrato.

32. • El peróxido de hidrogeno es un producto final
desagradable, por lo que es necesario la acción de otra
enzima (catalasa) para metabolizarlo (Ahvenainen,
2003):
• 2H2O2 + catalasa 2H2O + O2 + catalasa

33. • Este tipo de absorbedores son muy sensibles a
variaciones en el pH, actividad de agua,
temperatura, y disponibilidad de solventes;
ambas enzimas pueden ser parte del material
de envase o estar en un saco independiente. El
polipropileno (PP) y el polietileno (PE), son
materiales comúnmente utilizados como
sustrato para la inmovilización de enzimas
(Ahvenainen, 2003).

34. ENVASES ACTIVOS
Captadores de oxígeno:
oxidación de polvo de hierro, de
ácido ascórbico o de un
pigmento fotosensible,
oxidación enzimática (glucosa
oxidasa o alcohol oxidasa),
ácidos grasos insaturados y
levaduras inmobilizadas en un
material sólido o película.
Combinados con envasado al
vacío o EAM/EAC.
Concentraciones objetivo
< 0,1%

35. Nombre Principio/
Fabricante País del fabricante Presentación
comercial sustancias activas
Ageless® Mitsubishi Gas Chemical Co. Japón Metálico Sacos y etiquetas
Amosorb® 2000 BP Amoco Chemical Estados Unidos Desconocido Película plástica
Amosorb® 3000 BP Amoco Chemical Estados Unidos Desconocido Película plástica
ATCO® Standa Industrie Francia Metálico Etiquetas
Bioka® Bioka Ltd. Finlandia Enzimático Sacos
Grace Performance
Darex® Estados Unidos Ascorbato /sulfitos Botellas
Chemicals
Freshilizer® Toppan Printing Co. Japón Metálico Sacos
FreshMax® Multisorb Technologies Inc. Estados Unidos Metálico Etiquetas
FreshPax® Multisorb Technologies Inc. Estados Unidos Metálico Sacos
Absorbedor activado
OS1000® Cryovac Sealed Air Co. Estados Unidos películas plásticas
por luz
Oxycap Standa Industrie Francia Metálico Tapas de botellas

36. Absorbedor activado
OS1000® Cryovac Sealed Air Co. Estados Unidos películas plásticas
por luz
Nombre Principio/
Oxycap Fabricante
Standa Industrie País del fabricante
Francia Metálico Presentación
Tapas de botellas
comercial sustancias activas
Ageless®
Oxyguard™ MitsubishiSeikan Kaisha Co.
Toyo Gas Chemical Japón
Japón Metálico
Metálico Bandejasetiquetas
Sacos y plásticas
Amosorb® 2000 BP Amoco Chemical Estados Unidos Desconocido Película plástica
O-Buster Dessicare Ltd. Estados Unidos Metálico Sacos
Amosorb® 3000 BP Amoco Chemical Estados Unidos Desconocido Película plástica
®
Pure Seal Technologies Inc. Estados Unidos Ascorbato/sales metálicas Tapas de botellas
ATCO® Standa Industrie Francia Metálico Etiquetas
Sanso-cut® Finetech Co. Japón Metálico Sacos
®
Bioka Bioka Ltd. Finlandia Enzimático Sacos
Seaqul®® Grace Nippon Co.
Dai Performance Japón Metálico Sacos
Darex Estados Unidos Ascorbato /sulfitos Botellas
Chemicals
Shelfplus O2
Freshilizer® Ciba Specialty chemicals
Toppan Printing Co. Suiza
Japón Metálico
Metálico Película plástica
Sacos
Tamotsu™
FreshMax® Oji Kako Co.
Multisorb Technologies Inc. Japón
Estados Unidos Catecol
Metálico Sacos
Etiquetas
Vitalon® 2
FreshPax® Multisorb Technologies Inc.
Toagosei Chemical Co. Estados Unidos
Japón Metálico Sacos
Absorbedor activado
Tinte fotosensitivo/
OS1000®
ZERO2™ Cryovac Sealed Air Co.
CSIRO and VisyPak Estados Unidos
Australia películas plásticas
películas plásticas
por luz
compuestos orgánicos
Oxycap Standa Industrie Francia Metálico Tapas de botellas

37. Estructura de la bandeja OxyguardTM

38. Absorbedor de oxigeno Fresh Max®
Fuente: Ficha técnica Fresh Max®,
Multisorb, 2006

39. ABSORBEDORES DE CO2
• El reactivo comúnmente utilizado para remover el CO2
es el hidróxido de calcio (CaOH)2; el cual reacciona con
el CO2 para formar carbonato de calcio (CaCO3), en
condiciones de humedad elevada (Ahvenainen, 2003).
• Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

40. ABSORBEDORES DE CO2
• Multiform Desiccants patentó un absorbedor de CO2, en
sachet o sacos. El material utilizado para la formación
del saco contiene en sus poros óxido de calcio (CaO), y
un agente desecante (gel de sílice), que absorbe la
humedad dentro del envase.
• El CaO reacciona con el agua absorbida por el gel de
sílice, formando Ca(OH)2 (Ahvenainen, 2003).
• CaO + H2O Ca(OH)2

41. ABSORBEDORES DE ETILENO
• Los sistemas más usuales de absorción de
etileno se basan en los siguientes mecanismos:
• Permanganato potásico (KMnO4) inmovilizado
sobre sustrato mineral inerte como perlita,
alumina, zeolita, carbón activo, gel de sílice,
cristobalita.

42. ABSORBEDORES DE ETILENO
• El KMnO4 actúa oxidando el etileno (CH2CH2) a
acetaldehído (CH3CHO), que posteriormente es oxidado
a Ácido acético (CH3COOH), y éste a CO2 y agua
(Ahvenainen, 2003).
• 3CH2CH2 + 12KMnO4 12MnO2 + 12KOH +
6CO2

43. Absorbedores de etileno
en forma de cartuchos
Fuente: García et al, (2006)

44. Ejemplos de absorbedores de etileno
Izquierda: Absorbedor de etileno en saquitos,
Derecha: Absorbedor de etileno incorporado en el
material plástico

45. Absorbedores de etileno comerciales
Nombre Principio/
Fabricante País del fabricante Presentación
comercial sustancias activas
Air Repair DeltaTRAK Estados Unidos KMnO4 Sacos
BO film Odja Shoji C. Japón Cerámica Película plástica
Ethysorb™ Molecular Products Ltd. Reino Unido - -
Everest-Fresh Everest-Fresh Corporation Estados Unidos Minerales Película plástica
Ethylene
Dessicare Estados Unidos Zeolitas Sacos
EliminatorPak
Cajas para su en
Fridge Friend Ethylene control Inc. Estados Unidos KMnO4
refrigeradores
Green Keeper Super Bio Star S.A. España - -
Green Pack Rengo Co. Japón - -
Mrs. Green´s Cartuchos para su uso
Dennis Green Ltd. Estados Unidos KMnO4
Extra Life en refrigeradores
Neupalon Sekisui Jushi Japón Carbón activado Sacos
Minerales como zeolita,

46. Green Keeper Super Bio Star S.A. España - -
Absorbedores de etileno comerciales
Green Pack Rengo Co. Japón - -
Nombre
Mrs. Green´s Principio/ Cartuchos para su uso
Fabricante
Dennis Green Ltd. País del fabricante
Estados Unidos KMnO4 Presentación
comercial
Extra Life sustancias activas en refrigeradores
Air Repair
Neupalon DeltaTRAK
Sekisui Jushi Estados Unidos
Japón KMnO4
Carbón activado Sacos
Sacos
BO film Odja Shoji C. Japón Minerales como zeolita,
Cerámica Película plástica
Orega bag Cho Yang Heung San Co. Corea carbón activado, Bolsas
Ethysorb™ Molecular Products Ltd. Reino Unido cristobalita, etc.
- -
Peakfresh Peakfresh products Australia Minerales películas plásticas
Everest-Fresh Everest-Fresh Corporation Estados Unidos Minerales Película plástica
Profresh
Ethylene E-I-A Warenhandels GmbH Austria Minerales Película plástica
Dessicare Estados Unidos Zeolitas Sacos
EliminatorPak
PowerPellet Ethylene Control Inc. Estados Unidos KMnO4 CajasSacos su en
para
Fridge Friend Ethylene control Inc. Estados Unidos KMnO4
refrigeradores
KMnO4, impregnado con
Purafil Purafil Estados Unidos Sacos
Green Keeper Super Bio Star S.A. España alumina
- -
Retarder Bioconservación S.A. España - Etiquetas
Green Pack Rengo Co. Japón - -
Carbón activado + Pd
Sendomate
Mrs. Green´s Mitsubishi Chemical Co. Japón Sacos
Cartuchos para su uso
Dennis Green Ltd. Estados Unidos comoKMnO4
catalizador
Extra Life en refrigeradores
Neupalon Sekisui Jushi Japón Carbón activado Sacos
Minerales como zeolita,

47. LIBERADORES DE AGENTES ANTIMICROBIANOS
Fuentes de contaminación de las
frutas frescas cortadas y
condiciones que incrementan el
riesgo.

48. LIBERADORES DE AGENTES ANTIMICROBIANOS
• Algunos agentes antimicrobianos reconocidos por la
FDA, como GRAS (generaly recognized as safe):
Agente Efectivo contra
Acido propionico y propionatos Mohos
Acido sórbico y sorbatos Mohos
Acido benzoico y benzoatos Mohos y levaduras
Párabenos Mohos y levaduras
Oxido de etileno y propileno Mohos y levaduras
Diacetato de sodio Mohos
Nisina Bacterias

49. LIBERADORES DE AGENTES ANTIMICROBIANOS
• Los agentes antimicrobianos químicos incluyen
principalmente ácidos orgánicos, además de
fungicidas, alcoholes, gases y últimamente agentes
de origen metálico como la plata incorporados en
zeolita (Raybaudi et al, 2006).
Nombre Principal constituyente
Pimienta Eugenol
Clavo Eugenol
Orégano Timol / Carvacol
Tomillo Timol
Canela Aldehído Cinámico

50. ENVASES ACTIVOS
Liberadores de antioxidantes y
agentes antimicrobianos:
Adición de agentes naturales.
Semipermeables: regulan la atmósfera de CO2
y O2.
Captadores de etileno (carbón activo,
permanganato potásico.)
Reguladores de la humedad:
semipermeables, films antivaho,
absorbedores (sandwich).

51. Antimicrobiano Sustrato Efecto CMI (ppm)/CU
Sistemas modelo de Inhibición de la tasa de crecimiento radial
Vainillina 1000-2000
agar a base de frutas de colonias de especies de Aspergillus
/1 ml en forma de vapor
Eugenol, timol, mentol Inhibición del crecimiento de bacterias (aplicado en gasas
Cerezas
y eucalipto aerobias mesófilas, mohos y levaduras humedecidas con el
aceite esencial)
Reducción de los recuentos de
Carvacol y acido microorganismos viables en kiwi y extensión
Melón y kiwi cortado 1mMol
cinámico de la fase lag de la flora microbiana natural
del melón
Aceite de mandarina, Aumento de la vida de anaquel y reducción
Ensalada de frutas -
limón y lima de crecimiento microbiano
Incremento de la tolerancia contra el
Metil-Jasmonato Guayaba -
ataque de patógenos
Metil-Jasmonato y Disminución del deterioro fúngico y
Fresa -
etanol aumento de la capacidad antioxidante
Inhibición del crecimiento de bacterias
Hexanal Manzanas cortadas aerobias mesófilas, psicrofilas, mohos y /0.15mMol/100g
levaduras

52. etanol aumento de la capacidad antioxidante
Inhibición del crecimiento de bacterias
Hexanal Manzanas cortadas aerobias mesófilas, psicrofilas, mohos y /0.15mMol/100g
Antimicrobiano Sustrato Efecto CMI (ppm)/CU
levaduras
Sistemas modelo de Inhibición de la tasa de crecimiento radial
Vainillina Extensión de la vida útil de la fruta por 1000-2000
agar a base de frutas de colonias de especies de Aspergillus /Diferentes
Hexanal y trans-2- inhibición del crecimiento de la flora nativa
Manzanas cortadas concentraciones fueron
hexanal y prolongación de la fase lag de levaduras
/1 ml en forma de vapor
evaluadas
inoculadas
Eugenol, timol, mentol Inhibición del crecimiento de bacterias (aplicado en gasas
Cerezas
y eucalipto aerobias mesófilas, mohos y levaduras humedecidas20 deel
/150, 150 y con
Hexanal, (E)-2-hexanal Efecto bactericida contra L. Monocytogenes aceite esencial)
hexanal, hexil acetato y
Manzanas cortadas
y hexil acetato y extensión de la fase lag de E. Coli (E)-2-hexenal
Reducción de los recuentos de
respectivamente
Carvacol y acido microorganismos viables en kiwi y extensión
Melón y kiwi cortado 1mMol
cinámico de la fase lag de la flora microbianaColi
Reducción de la población de E. natural
Vapores de acido, inoculada en 3.5del 10 UFC/g usando acido
log melón
acético glacial, acético en vapor, reducciones de 2 log10
Manzanas enteras -
peroxido mandarina,
Aceite dede hidrogeno
Ensalada de frutas usando soluciones de peroxido de reducción
Aumento de la vida de anaquel y hidrogeno
-
y dióxidoyde cloro
limón lima de crecimiento microbiano
o dióxido de cloro y reducción de 4.5 log
10
usando dióxido de cloro en forma gaseosa
Incremento de la tolerancia contra el
Metil-Jasmonato Guayaba -
Vapores de acido ataque de patógenos
Uva Reducción de hasta 94 % del deterioro -
acético
Metil-Jasmonato y Disminución del deterioro fúngico y
Fresa -
Peroxidoetanol
de hidrogeno aumento de la capacidad antioxidante

53. ENVASES ACTIVOS
Mecanismos de acción de los agentes antimicrobianos
en los materiales de envase

54. ENVASES ACTIVOS
Agente antimicrobiano inmovilizado en la superficie del
material de envase
• En este mecanismo se diferencian: (a) polímeros que
presentan propiedades antimicrobianas propias, y (b)
filmes que inmovilizan químicamente al agente
(mediante enlaces covalentes que forman los agentes
dentro de la estructura del material de envasado).

55. ENVASES ACTIVOS
• En estos últimos, el polímero debe presentar una
estructura molecular lo suficientemente grande para
poder actuar el agente (enzimas y otras proteínas
antimicrobianas), desde su unión al plástico sobre la
pared celular microbiana.
• En algunos casos, se inmovilizan agentes
antimicrobianos, como antibióticos o fungicidas.
• Actualmente presentan pocas aplicaciones comerciales,
aunque esta siendo objeto de numerosas
investigaciones (Tabla 38) (Almenar, 2005).

56. ENVASES ACTIVOS
• Incorporación del agente antimicrobiano sobre el
alimento mediante migración o sorción
En el caso de los envases antimicrobianos basados en el
fenómeno de transporte de masa se aprovechan las
propiedades de difusión, propias de los polímeros para la
emisión del agente antimicrobiano sobre el alimento e
inhibe el crecimiento de los microorganismos.

57. ENVASES ACTIVOS
Agentes Antimicrobianos Materiales de envasado Microorganismos
Ácidos Orgánicos Acido benzoico PE Bacterias
Párabenos LDPE -
Acido benzoico y sórbico PE con acrilatos Hongos
Sorbatos PE, LDPE, PET Levaduras
Sorbatos y propionatos PE -
Enzimas
Lisozima
PVOH -
inmovilizada
Nisina PE Bacterias
Bacteriocinas
Nisina, citrato y EDTA PVC, LDPE Bacterias
Extracto de la semilla
LDPE Bacterias
Naturales
Extractos
de toronja
Extracto herbales LDPE Bacterias
Algunos agentes antimicrobianos y materiales de envasado

58. ENVASES INTELIGENTES
• El envasado inteligente se puede definir como las
técnicas de envasado que contienen, externa o
internamente, un indicador para generar una historia
activa del producto y determinar su calidad.
• Es aquel que monitoriza de las condiciones del alimento
envasado dando información sobre la calidad durante su
comercialización (Ahvenainen, 2003; García et al, 2006).

59. ENVASES INTELIGENTES
Los envases inteligentes basan su funcionamiento en
tecnologías de diagnóstico, y cuentan con dispositivos
indicadores de diferentes parámetros como gases, tiempo-
temperatura, grado de madurez, etc.
Indicadores de
Temperatura
Indicador de pH
Indicador de fugas.

60. ENVASES INTELIGENTES
Indicador de frescura
Indicador de fecha
de caducidad Los indicadores FreshCheck®
son etiquetas con un anillo
central polimérico que, por
acción de la temperatura, se
oscurece (reacción de
polimerización),
informando al consumidor de no
consumir el producto

61. ENVASES INTELIGENTES
Un indicador tiempo-temperatura se puede definir como
un dispositivo, que muestra una dependencia tiempo-
temperatura; correlacionando un cambio irreversible en
el dispositivo con un cambio de calidad de un producto
alimenticio (Tirado et al, 2005).
Estos dispositivos, informan el historial térmico del
producto, basándose en distintos principios
fisicoquímicos, tales como reacciones enzimáticas,
fusión de compuestos, procesos de polimerización, etc.;
reacciones dependientes y sensibles a las variaciones
de temperatura e irreversible (Ahvenainen, 2003).

62. ENVASES INTELIGENTES
Estos dispositivos se encuentran principalmente en forma
de etiquetas adheridas al envase, que cambian de color
cuando se producen variaciones de temperatura en el
almacenamiento, transporte y comercialización del
producto.
Si la cadena de frío se mantiene durante estas etapas las
etiquetas permanecen inalteradas (García et al, 2006).

63. ENVASES INTELIGENTES
Indicador de tiempo-temperatura Monitor Mark
Fuente: Ficha técnica, indicadores Monitor Mark™ y Freeze Watch™,
3M, 2003
Indicador doble de tiempo-temperatura Monitor Mark
Fuente: Ficha técnica, indicadores Monitor Mark™ y
Freeze Watch™, 3M, 2003

64. ENVASES INTELIGENTES
Partes componentes de los indicadores
tiempo-temperatura 3M
Fuente: Ficha técnica, indicadores Monitor
Mark™ y Freeze Watch™, 3M, 2003

65. ENVASES INTELIGENTES
Compuesto de interés Tipo de biosensor
Aditivos alimentarios Biosensores enzimáticos
Residuos de plaguicidas y Biosensores enzimáticos (Fertilizantes y plaguicidas)
fertilizantes Transductores amperometricos y ópticos (herbicidas)
Inmunosensores, biosensores enzimáticos y biosensores con
compuestos orgánicos
Biosensores que incorporan microorganismos modificados
Otros contaminantes
genéticamente y enzimas
En ambos casos los sistemas de transducción son los electroquímicos y
ópticos
Biosensores basados en reacciones de bioafinidad, mediante
Biotoxinas síntesis de anticuerpos específicos contra estas toxinas o en
reacciones biocataliticas
Biosensores de tipo inmunológico combinados con
transductores piezoeléctricos, ópticos, bioluminiscentes o de
impedancia
Microorganismos patógenos Detección indirecta mediante marcaje con fluorescencia,
detección de metabolitos microbianos y detección
electroquímica
Biosensores basados en ADN
Calidad de los alimentos
(etanol, glucosa, almidón, Biosensores amperometricos, SPR, electroquímico
colesterol, acido fólico…..)
Evaluación de la vida útil
(determinación de polifenoles, Biosensores amperometricos, electroquímico,
ácidos grasos de cadena corta, potenciometríco
aminas, histamina)
Tipos de Biosensores

66. ENVASES INTELIGENTES
Conductimetros
Biosensores Potenciometricos
electroquímicos Amperometricos
Impedimetricos
Sensor de fibra óptica
Resonancia de plasmones superficiales (SPR)
Biosensores ópticos
Resonancia de espejos
Onda Evanescente
Se basan en la detección del calor generado en las reacciones
Termometrico enzimáticas exotérmicas, proporcional a la concertación del
analito
El elemento de reconocimiento biológico se inmoviliza sobre la
Nanomecanico superficie de una micropalanca de silicio que se sumerge en una
muestra liquida
Combinación entre
sistemas de transducción Light-addressable potentiometric sensor (LAPS)
óptico y electroquímico
Clasificación de los biosensores en función del sistema de transducción.