“ideabrill” y la conservación de alimentos frescos
TRANSCRIPT
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
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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)
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
La compra requiere tiempo, y sistemas de conservación cada vez más exigentes
ENVASE PARA ALIMENTOS FRESCOS
6Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
7Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
8Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
9Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
NUESTROS ESTUDIOS SOBRE IDEABRILL
y
CARNES ROJAS JAMÓN JAMÓN COCIDO
..desde 2009…
10Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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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
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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ESTUDIO DE AMINAS BIÓGENAS
Alifáticas
Aromáticas Heterocíclicas
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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%)
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
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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
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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
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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
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013 22
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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
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
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JAMÓN COCIDO: IDEABRILL vs. ENVASE
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
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JAMÓN COCIDO: IDEABRILL vs. ENVASE
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
26Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
IDEABRILL con ventana transparente
ALIMENTO: QUESO PARMESANO
27Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
28Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
Ideabrill con ventana transparente vs. Film transparente HD
Ácidos grasos libres: butanoico, isovalérico, hexanoico, octanoico, decanoico
Rf
week
n=3, RSDs < 15%
SCOPRIGUSTOPELLICOLA
SCOPRIGUSTOPELLICOLA
SCOPRIGUSTOPELLICOLA
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013
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
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013 30
CONCLUSIONES
Un alimento fresco de alta calidad necesita un embalaje de alta calidad !
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013 31
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..
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013 32
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
Fiera Marca (Bo), 16-17 enero 2013 33