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Pedro Roncalés RabinalCatedrático de Tecnología de Alimentos

Dpto. de Producción Animal y Ciencia de los AlimentosFacultad de Veterinaria

Universidad de [email protected]

Zaragoza, Noviembre de 2008

NUEVOS MÉTODOS DE ENVASADO

EN CARNE Y ELABORADOS CÁRNICOS

XIX JORNADAS NACIONALES

DE LA CARNE Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

INTRODUCCIÓN: DETERIORO DE LA CARNEINTRODUCCIÓN: DETERIORO DE LA CARNE

Formación de metamb

0

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30

Días

Met

aMb

(%

)

Over-wrap

9

Olor de deterioro

1

2

3

4

5

0 5 10 15 20 25 30

Days

Sen

sory

od

ou

r

Odour ofspoilage

12

La vida útil de la carne es limitada, princ. debido al deterioro del colorPedro RoncalésUniv. Zaragoza

LÍMITE VIDA ÚTIL MARCADO POR:• Formación de MetaMb Color pardo• Incremento del N volátil Olor y sabor intenso y/o desagradable• Oxidación de lípidos Olor oxidado (off-odour; olor a viejo) [EAM con O2]• Formación de limo superficialCAUSA: Población psicrotrofos (Pseud., Broch...) ≥ 107 (106) UFC/cm2 (+ Oxidación)

t = 6,5 (7 - log N0 / T + 2) [Mossel, 1982]

LÍMITE DE LA VIDA ÚTIL DE LA CARNELÍMITE DE LA VIDA ÚTIL DE LA CARNE

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE ALTERACIÓN:• Población microbiana inicial < 103 UFC/cm2

• Especie animal Vacuno < Ovino < Cerdo < Aves• Integridad piezas Canal < pieza << filete < picada• Higiene manipulación• Temperatura 0°C 7°C• Valor de pH 5,5 7,0• Presencia oxígeno Vacío < conc. crecientes de O2

• Presencia CO2 (EAM) ≥ 20% inhibe crec. microorg. Pedro RoncalésUniv. Zaragoza

REQUISITOS:Evitar desecación Material barreraInhibición crecimiento microorg. Ausencia O2, presencia CO2Mantenimiento color rojo carne fresca Presencia O2

VACÍO:Muy eficaz frente a desecación y crecimiento microorganismosColor rojo mate (desoximioglobina)

Conservación a largo plazo (piezas) / No adecuado para venta

ATMÓSFERA MODIFICADA: O2 + CO2 (80/20)Eficaz frente a desecación y crecimiento microorganismosColor rojo brillante (oximioglobina)

Conservación a medio plazo (filetes) / Adecuado para venta

Pedro RoncalésUniv. Zaragoza

SISTEMAS DE ENVASADO DE CARNE FRESCASISTEMAS DE ENVASADO DE CARNE FRESCA

OVER-WRAP:Algo eficaz frente a desecaciónColor rojo brillante (oximioglobina)

Conservación a corto plazo (filetes) / Adecuado para venta

Requisitos de los envases específicos para la venta directa de carne

Facilitar la VISIÓN del alimento

Asegurar un producto ATRACTIVO

Materiales TRANSPARENTES

Materiales BRILLANTES

Facilitar el ETIQUETADO

Materiales IMPRIMIBLES oque admitan ADHESIVOS

ENVASADO DE LA CARNE: VENTA DIRECTAENVASADO DE LA CARNE: VENTA DIRECTA


ENVASADO: PROPIEDADES DE LOS MATERIALESENVASADO: PROPIEDADES DE LOS MATERIALESPE Auto-sellado / Termo-sellado(PP) ≈ Impermeabilidad al agua

Permeabilidad a los gases

EVOH Barrera a los gasesPVDC Barrera a la humedadPA Barrera a todoPET

PET Resistencia mecánicaPA Barrera a todo

PET RigidezPEs

Bandejas// barquetas

Over-wrap

Envasado VacíoAM

Laminados multi-capa

PE + EVOH / PVDC + PA / PET

PAEVOHPE


ENVASADO DE CARNE FRESCA PARA LA VENTAENVASADO DE CARNE FRESCA PARA LA VENTA

VIDA ÚTIL (color y/o olor): Over-wrap < EAM < Vacío

Aprox. (en cond. óptimas): ≤ 9 ≤ 17 > 26

ENVASADO PARA LA VENTA

ATMÓSFERA MODIFICADA predomina

Lenta tendencia a VACÍO

Los consumidores deben acostumbrarse


Formación de Metamioglobina

0

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30

Días

Met

aMb

(%

)

Over-wrap

AM (80/20)

Vacío

ESTABILIDAD DEL COLOR: SISTEMA DE ENVASADOESTABILIDAD DEL COLOR: SISTEMA DE ENVASADO


9 18 >26

VIDA ÚTIL: over-wrap < EAM < Vacío

ATMÓSFERA MODIFICADA: CREC. MICROBIANOATMÓSFERA MODIFICADA: CREC. MICROBIANO


Relación directa entre crecimiento microbiano y decoloración

Flora psicrotrofa (PCA)

01

234

56

78

0 10 20 30

Días

UF

C/c

m2

Control

Brooks et al. JOURNAL OF FOOD PROTECTION 71, 293-301 (2008)MAP suppresses pathogen growth

while spoilage characteristics developed in meat

Nissen et al. International Journal of Food Microbiology 59 211–220 (2000)


ATMÓSFERA MODIFICADA: CREC. PATÓGENOSATMÓSFERA MODIFICADA: CREC. PATÓGENOS

Color es secundario Env. vacío es adecuado EXTENSIÓN VIDA ÚTIL

CARNES PREPARADASCARNES PREPARADAS

El mercado de las carnes preparadas es fuertemente creciente

CARNES PREPARADASHamburguesasAsados, rollos...Brochetas, pinchos...MarinadosOtrosCarnes precocinadas

Además de condimentar, pueden ser Ablandadores CARNE TIERNAAntioxidantes PROL. VIDA ÚTILAntimicrobianos PROL. VIDA ÚTIL

Una gran variedad de ingredientes pueden ser añadidos


Marinados Condimentar / Mejorar la textura: ablandar la carne. AdobadosÁcidosNaClFosfatosAzúcar / mielCalcioProteasasExtractos y condimentos varios

Antioxidantes Retrasar las reacciones oxidativas; proteger color y olorGran variedad de extractos naturales antioxidantes

Sistemas de iluminación no oxidantes IdemLámparas especialesFiltros de UV

Antimicrobianos Inhibir deterioro microbiano; inhibir patógenosGran variedad de extractos naturales antimicrobianosÁcido láctico y lactatos

Envases activos Ejercer protección desde el envaseAntimicrobianosAntioxidantes Pedro Roncalés

Univ. Zaragoza

NUEVOS DESARROLLOS: MEJORAR LA CALIDAD Y ALARGAR LA VIDA ÚTIL

NUEVOS DESARROLLOS: MEJORAR LA CALIDAD Y ALARGAR LA VIDA ÚTIL


MARINADO CON DIVERSOS AGENTESMARINADO CON DIVERSOS AGENTES

En todos los casos: gran incremento de la terneza

Cítricos

Sal y azúcar

Fosfatos

Proteasas

ADICIÓN DIRECTA DE ANTIOXIDANTESADICIÓN DIRECTA DE ANTIOXIDANTES

Resumen de la extensión de la vida útil

RomeroOréganoPim. Cay.Pim. DulceBorraja

CarnosinaL.O.M.

Té verdeTaurinaVit. EVit. C

PimientaTé rojo

CarnitinaL.R.T.P.

0 50 100 150 200 250

% de extensión

Incremento extraordinario de la vida útilde carne y otros alimentos

frescos con ingredientes y sistemas naturales

Orégano Romero Tomate Pimientos Pimientas Té verde Borraja


Aplicación directaen marinados

ACCIÓN ANTIOX.: ORÉGANO, ROMERO Y BORRAJAACCIÓN ANTIOX.: ORÉGANO, ROMERO Y BORRAJA

• Gran efecto antioxidante de orégano y romero• Efecto dependiente de la concentración• Borraja: inhibe totalmente la oxidación.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 4 8 12 16 20 24

Días

TB

A (

mg

MA

/kg

)

Control

Orégano 0.1%Orégano 0,05%

Orégano 0.02%

Romero 0.1%

Borraja 1%Borraja 2%


0

1

2

3

4

5

6

0 4 8 12 16 20

Días

TB

AR

S (

mg

MA

/kg

)

ControlPimiento dulce 2%Pimiento cayena 2%LRTP 1,5%LRTP 2,5%LRTP 5% LoM 0,055%LoM 0,2%

• Pimientos: inhiben casi totalmente la oxidación (total: capsaicinoides)• Significativo efecto antioxidante de prod. de tomate enriq. en licopeno• Efecto dependiente de la concentración. Pedro Roncalés

Univ. Zaragoza

ACCIÓN ANTIOXIDANTE: TOMATE Y PIMIENTOSACCIÓN ANTIOXIDANTE: TOMATE Y PIMIENTOS

• Iluminación estándar es fuertemente prooxidante• La ausencia de radiación UV (lámpara Promolux© o filtro de policarbonato) protege de la oxidación.

Evolución del índice TBA

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 10 20 30

Días

mg

mal

on

ald

ehid

o/k

g

Oscuridad

Fluorescente standard

FS + Filtro

Promolux

VIS

VIS

VIS + UV

Fluorescente standard

FS + filtro

Promolux

EFECTO DE LA ILUMINACIÓNEFECTO DE LA ILUMINACIÓN

Pedro RoncalésUniv. ZaragozaLuz standard Promolux L.S. + filtro UV Oscuridad

Espectros emisión Transmisión

F.S.

Promolux

Envase

Filtro

EFECTO DE MÉTODOS COMBINADOSEFECTO DE MÉTODOS COMBINADOS

• La combinación de romero + vit. C e iluminación libre de radiaciónUV permite la conservación de carne más tiempo que en oscuridad

• La vida útil aumenta al doble.

FS + romero ++ Vit. C

Promolux ++ romero + Vit. C

FS FS + filtro UV ++ romero + Vit. C

Resumen de la extensión de la vida útil

Promolux + romero + vit. C

FS + filtro + romero + vit. C

FS + romero + vit. C

Promolux

FS + filtro UV

0 20 40 60 80 100 120

% de extensión

OscuridadFS


ANTIMICROBIANOS: ÁCIDO LÁCTICOANTIMICROBIANOS: ÁCIDO LÁCTICO

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15 20 25 30

Días de almacenamiento

B. t

her

mo

sph

acta

(lo

g1

0 u

fc c

m-2

)

70/20/10

Lactic acid+70/20/10

Brochothrix thermosphacta

El ac. láctico inhibe la microbiota alterante sin afectar a las características de calidad de la carne.


Flora psicrotrofa (PCA)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30

Días

UF

C/c

m2

Control Orégano Pimiento

ANTIMICROBIANOS: EXTRACTOS NATURALESANTIMICROBIANOS: EXTRACTOS NATURALES


DESARROLLO DE ENVASES ACTIVOSDESARROLLO DE ENVASES ACTIVOS

Envasado en atmósfera modificada

Envases inteligentes

Envases activos

ENVASES ACTIVOS

Incorporación al envase de agentes para mejorar la conservación

Evitan adición directa a los alimentosAcción basada en interacciones envase - alimento

Antimicrobianos Antioxidantes


MIGRACIÓN

SORCIÓN

PERMEACIÓN (O2, CO2 ...)

POSITIVAAntioxidantesAntimicrobiosAromasOtros?

NEGATIVAMonómerosAditivosContaminantesOlores

Legislación Envase Activo

INTERACCIONES ENVASE - ATMÓSFERAS - ALIMENTOINTERACCIONES ENVASE - ATMÓSFERAS - ALIMENTO


Envase Activo

Suministra

Compuestos que protegen al alimento

Absorbe

Compuestos quedeterioran el alimento

es el envase que, además de separar el alimento del entorno,

ejerce funciones sobre el producto envasado mediante

fenómenos positivos de migración envase-alimento

CONCEPTO DE ENVASE ACTIVOCONCEPTO DE ENVASE ACTIVO


ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO 1ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO 1


Ejemplo de actividad frente a patógenos: Listeria

ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO 2ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO 2


Control

Envase activo Enterocina

Control

Envase activo Nisina

Antioxidante Barniz

Antioxidante + barniz Lámina PE - EVOH

Lámina PE - EVOH + antioxidante + barniz

Envase activo

DISEÑO DEL ENVASE ACTIVO ANTIOXIDANTEDISEÑO DEL ENVASE ACTIVO ANTIOXIDANTE

P. RoncalésU. Zaragoza

Antioxidant active varnish.Patente europea.Patent No.: 03380302.4

DISEÑO/DESARROLLO MODELO DE ENVASE ACTIVODISEÑO/DESARROLLO MODELO DE ENVASE ACTIVO

Introducción del alimentoen bandeja de

poliestireno

Colocación delfilm impregnadode barniz con el

extracto antioxidante

Rellenado con gas y sellado con

lámina de PE - EVOH

P. RoncalésU. Zaragoza

ACTUALMENTE: desarrollo de bobina industrial con barniz activo incorporado

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 5 10 15

días

TB

AR

S

Control Romero PR2 PR4 PR8

• El envase activo inhibe significativamente la oxidación lipídica• El efecto antioxidante aumenta con la concentración de extracto en el barniz, si bienlas diferencias no son muy significativas

• El efecto fue inferior al de la adición directa de extracto a la carne.

Porcentaje de inhibición de la oxidación lipídica a los 14 días de conservación

025

5075

% In

hib

ició

n

Control PR2 PR4 PR8 Romero


ENVASES ACTIVOS: CARNE DE VACUNOENVASES ACTIVOS: CARNE DE VACUNO

22111PR8

32111PR4

32111PR2

22111Romero

43211Control

1412950

Days of storage

Tratamiento

32211PR8

33211PR4

33211PR2

22111Romero

44211Control

1412950

Days of storage

Tratamiento

Carne de vacuno: EVALUACIÓN SENSORIAL

• La vida útil de la carne vino determinada por la aparición de olor de oxidación• La vida útil se alargó significativamente con la concentración más alta de extracto• Se extendió de 9 a 12 días.

Decoloración

Olor de oxidación


ENVASES ACTIVOS: CARNE DE VACUNOENVASES ACTIVOS: CARNE DE VACUNO


ENVASES ACTIVOS: CARNE DE CORDEROENVASES ACTIVOS: CARNE DE CORDERO

Inhibiciónoxidación

lipídica


ENVASES ACTIVOS: EFECTO ANTIMICROBIANOENVASES ACTIVOS: EFECTO ANTIMICROBIANO

Inhibiciónflora psicrotrofa

alterante

0

3

6

9

12

15

18

21

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30


CIE

a*

Control

Orégano 0,5%

Orégano 1%

Orégano 2%

Orégano 4%

Extracto orég.

• Los E.A. con orégano inhiben significativamente la formación de MetaMb, y protegen el color rojo.• El efecto es dependiente de la concentración.

CARNE DE VACUNO: COLORCARNE DE VACUNO: COLOR

Films con orégano (concentraciones crecientes) + pulverizado


Control

Orégano pulverizado

EA Orégano 0,5%

EA Orégano 2%

Fotografías a los 20 días de conservación en atmósfera modificada a 1±1ºC

EA Orégano 1%

EA Orégano 4%

CARNE DE VACUNO: ASPECTOCARNE DE VACUNO: ASPECTO


• La pérdida de color rojo, la decoloración y el olor a oxidado, se retrasaron signific.por acción del E.A con orégano, el efecto de la concentración fue evidente. • La vida útil pasó de 14 a 23 días.

211111Extracto orégano

211111Orégano 4%

322111Orégano 2%

322111Orégano 1%

432221Orégano 0,5%

554221ControlOlor a oxidado


422111Orégano 4%

422111Orégano 2%

432111Orégano 1%

533111Orégano 0,5%

555211ControlDecoloración


432221Orégano 4%

422221Orégano 2%

423221Orégano 1%

433221Orégano 0,5%

554221ControlColor rojo

2823201480MuestraParámetro


CARNE DE VACUNO: EVALUACIÓN SENSORIALCARNE DE VACUNO: EVALUACIÓN SENSORIAL


ENVASES ACTIVOS: DESARROLLOSENVASES ACTIVOS: DESARROLLOSIncorporación barniz activo a papel adhesivoColocación en cara interior, bajo la etiqueta

Resultados satisfactorios

Incorporación barniz activo directamente a cara interior del material de cierre

Resultados satisfactorios

Nerín C., Tovar L., Djenane D., Camo J., Salafranca J., Beltrán J.A. y Roncalés P. Studies on the stabilization of beef meat by a new active packaging containing natural antioxidants. J. Agric. Food Chem. 54, 7840-7846 (2006).

Camo J., Beltrán J.A. y Roncalés P. Extension of the display life of lamb with an antioxidant active packaging. Meat Sci. 80, 1086–1091 (2008).

Camo J., Beltrán J.A. y Roncalés P. Extension of the display life of beef with increasing concentrations oforegano in an antioxidant active packaging. En preparación.


ACTUALMENTE: desarrollo de bobina industrial con barniz activo incorporado

Formación de vaho

Situación legal

NO CLARA

MIC (μL/dm2)SPECIESTYPE

1.181.180.79

7.861.57

1.572.36

4.720.79

-2.36

Clove

1.181.180.79

4.573.14

3.141.57

11.80.33

-1.18

Cinn.-A

0.39Candida albicansYEASTS0.4Aspergillus flavus0.4Penicillium islandicumMOULDS

2.360.39

Enterococcus faecalisBacillus cereus

1.18Listeria monocytogenes1.18Staphylococcus aureusGRAM +1.53Salmonella choleraesuis0.16Yersinia enterocolítica3.14Pseudomonas aeruginosa0.79Escherichia coliGRAM -

Cinn.-B

ENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANOENVASADO ACTIVO ANTIMICROBIANO

Romero Orégano Albahaca Clavo Canela Genjibre Eneldo

López P, Sánchez C, Batlle R, Nerín C. J AGRIC FOOD CHEM 53: 6939-6946 2005 Solid- and vapor-phase antimicrobial activities of six essential oils: Susceptibility of selected foodborne bacterial and fungal strainsPedro Roncalés

Univ. Zaragoza

[email protected]

pedro roncalés rabinal - jornadasavesa.com avesa envasado ronc… · requisitos de los envases...

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