E.A.P.

(E.A.P.) ENVASADO EN ATMÓSFERAS MODIFICADAS

¿ QUÉ SE CONOCE COMO ENVASADO EN ATMÓSFERA MODIFICADA?
Es un método de empaquetado que implica la eliminación del aire del interior del envase y su sustitución por un gas o mezcla de gases; la mezcla de gases a emplear depende del tipo de producto.
La atmósfera gaseosa cambia continuamente durante el periodo de almacenamiento, por la influencia de distintos factores, como respiración del producto envasado, cambios bioquímicos, y la lenta difusión de los gases a través del envase.
 

ANTECEDENTES HISTÓRICOS

La búsqueda de productos “higiénicamente” frescos y de alta calidad, ha inducido uno de los crecimientos más importantes en el sector de la moderna distribución al por menor de productos refrigerados. Durante las últimas décadas se ha producido, en éste contexto, el rápido crecimiento del desarrollo del empaquetado de alimentos en atmósfera modificada.
El empleo de atmósfera modificada para incrementar la vida útil, no es un concepto nuevo en la conservación de alimentos. La acción preservativa del dióxido de carbono sobre los alimentos, es conocida desde hace un siglo; sin embargo, la investigación básica no comprendió el empleo de las atmósferas modificadas para prolongar la vida útil de la fruta, carne y pescado, hasta las décadas de los años 20 y 30, en que Brown (1922) investigó el efecto de las distintas concentraciones de O2 y CO2 a distintas temperaturas sobre la germinación y crecimiento de los hongos productores de podredumbres en fruta. Cinco años más tarde, Kidol y West (1927) estudiaron el efecto de la modificación de la atmósfera sobre la vida en el almacenamiento de la fruta.
También otros como Killefer (1930), Coney (1932), Ogilvy y Aynes (1951) realizaron estudios sobre el empleo de atmósfera modificada en distintos productos principalmente en carnes y pescados.
Los envases de tipo familiar, con atmósfera modificada, utilizados en la actualidad, no aparecieron en Alemania hasta 1973, en Francia hasta 1974 y en Dinamarca hasta 1978. El sistema de envase semirígido con termoformado horizontal- llenado- cerrado, fue inventado en 1963; en el Reino Unido, Mark & Spencer con sus ensayos para introducir en el mercado carne envasada en atmósfera modificada, preparó el terreno para la actual primacía británica en el mercado de productos en atmósfera modificada. Durante los dos años siguientes ampliaron la gama de productos para incluir bacon, chuletas, carne cocinada fileteada, pescado fresco y ahumado, y mariscos cocidos. El éxito de estas iniciativas promovió rápidamente que los otros grandes distribuidores de alimentos, desarrollaran su propio catálogo de productos envasados en atmósfera modificada.
 

MÉTODOS DE MODIFICACIÓN DE LA ATMÓSFERA EN ALIMENTOS ENVASADOS.

Existen dos principales formas de envasado, envasado al vacío y envasado en gas.
El envasado al vacío es la forma de envasado en atmósfera modificada desarrollada comercialmente en primer lugar, y todavía se emplea ampliamente. No está indicado para productos blandos o de panadería porque el proceso de aplicación del vacío provoca una deformación irreversible del producto.
Además existe un inconveniente en el envasado de carne al vacío durante un largo de almacenamiento, que es la acumulación del exudado de la carne.

Envasado con gas; puede obtenerse por dos métodos fundamentales: reemplazando mecánicamente el aire con un gas o mezcla de gases, o generando la atmósfera dentro del envase de forma pasiva como en el caso de frutas y hortalizas, o activamente empleando modificaciones de atmósfera adecuados como los absorbedores de oxígeno.

Sustitución mecánica del aire. Existen dos técnicas diferentes para la sustitución mecánica del aire en un envase:

Arrastre con gas:
El proceso de sustitución de la atmósfera con una corriente de fas se realiza en una maquinaria del tipo formado- llenado- cerrado. Se inyecta una corriente continua de gas en el interior del envase para reemplazar el aire, que “diluye” el aire en el espacio de cabeza alrededor del producto alimenticio; cuando la mayor parte del aire ha sido desplazado, se cierra el envase. Los niveles habituales de oxígeno residual en los envases tratados mediante esta técnica son del 2-5%, esto implica que no es muy adecuado para el envasado de alimentos muy sensibles al oxígeno. La gran ventaja es la velocidad, pues se trata de una operación de tipo continuo.

Vacío compensado:
El proceso de vacío compensado, realiza en primer lugar el vacío para eliminar el aire del interior de un envase preformado o termoformado, que contiene el alimento, y a continuación se introduce el gas o mezcla de gases deseados por medio de lanzas o compuertas. Las máquinas diseñadas para realizar esta operación disponen de diferentes cámaras. Como es un proceso de dos etapas, la velocidad de trabajo del equipo es más lenta que la técnica anterior, sin embargo, como el aire se elimina mediante vacío, la eficacia del proceso respecto a niveles de aire residual, es muy superior.

Generación de la atmósfera modificada.

Modificación pasiva de la atmósfera.
Las frutas y hortalizas continúan respirando después de la recolección, consumen oxígeno y producen dióxido de carbono y vapor de agua.
Si las características de respiración de la fruta pueden equilibrarse exactamente a la permeabilidad del film empleado para el envase; en su interior, se podrá crear de forma pasiva, una atmósfera modificada favorable. Las atmósferas modificadas de equilibrio, conteniendo 2-5% de O2 y 3-8% de CO2, han mostrado actuar retrasando la maduración y el reblandamiento, así como reduciendo la degradación de la clorofila, las podredumbres microbiológicas y los pardeamientos enzimáticos.

Empaquetado activo. Se considera como la incorporación de ciertos aditivos en el film de empaquetado o en el envase para modificar la atmósfera de espacio de cabeza e incrementar la vida útil del producto. Bajo ésta definición se pueden agrupar:

1.Absorbedores de O2, que se presentan frecuentemente en forma de pequeñas bolsas conteniendo reductores metálicos, como el hierro en polvo que utiliza el oxígeno residual para formar óxido de hierro no tóxico, que reduce los niveles de O2 por debajo del 0.1%. Para evitar problemas con los metales, también se emplean ácido ascórbico o ascorbatos.

2.Absorbedores/ emisores de CO2, existen diversos sistemas comerciales que pueden utilizarse tanto para eliminar como para generar dióxido de carbono.

3.Generadores de vapor de etanol, el etanol es bien conocido por sus propiedades antimicrobianas y puede ser pulverizado, antes del envasado, directamente sobre los productos. Sin embargo en la actualidad, existen sistemas más sofisticados para liberar etanol, después de realizar es envasado, desde el propio film o de bolsas

4.Absorbedores de etileno, El etileno es una hormona estimulante de la maduración. Si se acumula, se incrementa rápidamente la actividad respiratoria y se reduce la vida útil. Existen distintos absorbedores, como por ejemplo la utilización de gel de sílice con permanganato, el dióxido de silicona.
 

GASES UTILIZADOS EN EL ENVASADO.

Oxigeno O2/
Probablemente el oxígeno es el gas más importante en éste contexto, siendo utilizado tanto por los microorganismos aerobios que provocan la descomposición, como por los tejidos vegetales, y participa en algunas reacciones enzimáticas en los alimentos. Por estas razones, en el envasado en atmósfera modificada, se elimina o se reduce hasta niveles tan bajos como sea posible. Las excepciones; se presentan cuando el oxígeno es necesario para le respiración de frutas y hortalizas, la retención de color, como la carne roja, o para evitar las condiciones anaerobias en el caso del pescado blanco.

Anhídrido Carbonico CO2/
Ejerce un fuerte efecto inhibidor sobre el crecimiento bacteriano. Particularmente efectivo contra bacterias aerobias de la descomposición, gram negativas, tales como Pseudomonas sp. que provocan pérdida de color y malos olores en carnes, aves y pescados. Pero por ejemplo, no retrasan el crecimiento de las bacterias ácido-lácticas, que se incrementan en presencia de dióxido de carbono. Tampoco tiene efecto sobre las levaduras.
La absorción de CO2 depende en gran medida de los contenidos de humedad y grasa de los productos. Las concentraciones elevadas de CO2 pueden provocar la decoloración y desarrollo de sabores ácidos punzantes, en carnes rojas y aves. Algunos productos lácteos, como cremas, son muy sensibles a la concentración de CO2 y favorece el manchado.
El dióxido de carbono difunde a través del film de envasado por encima de 30 veces más rápido que cualquiera de los otros gases empleados en el envasado de productos alimenticios.

Nitrogeno N2/
Gas inerte, con baja solubilidad en el agua y en grasas, que se utiliza fundamentalmente en atmósfera modificada para desplazar el O2, así como para prevenir el enranciamiento en los frutos secos.

CO2/Se ha comprobado que el monóxido de carbono, es muy efectivo para conservar el color rojo en las carnes frescas, debido a la formación de carboximioglobina. Aunque no se emplea por ser un gas altamente tóxico.
 

MEZCLA DE GASES
Existen 3 tipos de mezclas de gases que son utilizados para el envasado en atmósfera modificada:

·      Cobertura inerte ( N2 )
·        Atmósfera semi-activa ( CO2/ N2, O2/ CO2/ N2)
·        Atmósfera completa/ activa ( CO2, CO2/ O2)

La combinación de gases a utilizar depende de muchos factores, como tipo de producto, material de envase y la temperatura de almacenamiento.

SUMINISTRO DE GASES

Los gases necesarios para el envasado en atmósfera modificada son suministrados por diferentes compañías. Pueden suministrarse como un producto simple, para mezclar “in situ” o como producto premezclado con las especificaciones del usuario.
La elección del método de suministro de los gases y el método de almacenamiento depende de distintos factores:

·        Escala de la operación
·        Gama de productos envasados
·        Tipo de máquina
·        Aspectos económicos de la manipulación y distribución.
·        Disponibilidad de los gases, ya en utilización, para enfriamiento.
 
Los microorganismos requieren ciertas condiciones definidas para el crecimiento y reproducción. En un producto alimenticio estas condiciones están determinadas por las propiedades intrínsecas y por factores extrínsecos, dentro de los cuales se encuentran la composición gaseosa y la temperatura del entorno. Estos dos factores pueden controlarse con el envasado en atmósfera modificada para retrasar el deterioro e incrementar la vida útil.
Los programas para garantizar la calidad, como el análisis de riesgos y control de puntos críticos, son necesarios para identificar los riesgos microbiológicos en cada etapa de los procesos de producción y empaquetado, para evitar el efecto que pueda provocar.
 

EFECTOS DE LOS MICROORGANISMOS PRODUCTORES DE ALTERACIONES

La alteración microbiológica de los alimentos está producida por el crecimiento de microorganismos que hacen que el alimento no sea comercializable o no sea comestible. Este efecto se caracteriza por cambios sensoriales indeseables, en color, textura, sabor y olor.
Las concentraciones de dióxido de carbono por encima del 5%, inhiben el crecimiento de la mayor parte de las bacterias que provocan alteraciones, especialmente las especies psicrófilas, que crecen en una amplia gama de alimentos refrigerados. También se inhiben organismos aerobios que deterioran habitualmente la carne fresca, las pseudomonas y las especies de Acinetobacter/ Moraxella. Otras especies como Micrococcus y Bacillus tambien son sensibles al CO2
La mayor parte de las especies de mohos que deterioran los alimentos presentan una completa dependencia al oxígeno y se muestran sensibles a los niveles elevados de CO2. Muchas levaduras son capaces de crecer con una completa ausencia de oxígeno y la mayoría son relativamente resistentes al CO2
El conocimiento de los efectos de la atmósfera modificada sobre los microorganismos patógenos alimentarios es incompleta, en particular para los patógenos de reciente proliferación como Listeria monocytogenes y Yersinia enterolitica.
La temperatura es uno de los factores más importantes para ampliar la vida útil de cualquier alimento perecedero. Los excesos en las temperaturas empleada durante el almacenamiento de los alimentos refrigerados, conduce a incrementar la intensidad de crecimiento de las bacterias patógenas y de la descomposición.
 

VENTAJAS E INCONVENIENTES.

Las ventajas del envasado en atmósfera modificada son:

·        El incremento de la vida útil permite reponer las estanterías de venta con menor frecuencia.
·        Reducción de desechos a nivel de detallistas.
·        Mejor presentación, clara visión del producto y visibilidad en todo el entorno.
·        Permite el apilado higiénico de los envases, cerrado y libres de goteo y olor del producto.
·        Fácil separación de los productos en lonchas.
·        Poca o ninguna necesidad de conservantes químicos.
·        Incremento de la zona de distribución y reducción de los costes de transporte, debido a la menor frecuencia de reparto. Empaquetado y control de las porciones centralizados.Reducción en los costes de producción y almacenamiento y equipos.

Los inconvenientes del envasado en atmósfera modificada son:

·        Inversión en maquinaria de envasado con gas.
·        Coste de los gases y materiales de envasado.
·        Inversiones en equipos analíticos para garantizar el empleo de las mezclas de gas adecuadas.
·        Gastos en los sistemas para asegurar la calidad, para evitar la distribución de envasa con perforaciones, etc.
·        Posibilidad de crecimiento de patógenos sobre los alimentos, debido a los excesos en la temperatura cometidos por los distribuidores y consumidores.
·        Los beneficios del envasado en atmósfera modificada se pierden cuando se abre o se perfora el envase