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Empaques de vegetales se harían individualizados con modelo matemático

Colombia Procesos / Envases

Configurar empaques específicos para cada fruta o verdura según el metabolismo del vegetal, su actividad microbiana, las condiciones de almacenamiento o las expectativas del mercado, permitiría que los alimentos duren frescos por mucho más tiempo, favoreciendo su comercio y propiedades nutricionales.


Para ello el modelamiento matemático resulta una buena alternativa, pues evita probar una y otra vez los empaques hasta llegar al correcto, ya que dichos modelos permiten tener datos puntuales, de tal forma que si su punto óptimo de conservación es al 5 % de oxígeno, se puede configurar para ese nivel.

Así lo recomienda el profesor Diego Castellanos, del grupo en Empaques y Vida útil de Alimentos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien explica que se necesitan ecuaciones y modelados para establecer el balance de cada uno de los gases que se concentran alrededor de la fruta o la verdura, y así obtener empaques específicos para cada producto.

Incluso se puede predecir cuánto peso perderá el vegetal en determinado empaque, porque en buena medida la pérdida es consecuencia de la evaporación de agua, y habrá más pérdida si la diferencia entre la humedad relativa del ambiente y el alimento es grande.

“Si el empaque tiene mucha o muy poca permeabilidad da como resultado que los gases ideales se pierdan, se pierda más peso, o que el agua se condense al no poder salir y genere un ambiente propicio para los microorganismos”, indica el investigador.

Según su experiencia, hoy en día la mayoría de empaques para preservar vegetales o frutas en fresco no ofrecen soluciones frente a los aspectos que conducen al deterioro ni tienen en cuenta procesos metabólicos como respiración y traspiración, que los hacen “vivos”.

Para conservar estos productos normalmente se usan empaques con materiales y diseños genéricos que no están hechos para los requerimientos de cada fruta o verdura.

“En cada producto se encuentran procesos específicos del deterioro, que depende de condiciones ambientales como la temperatura, la concentración de oxígeno, el CO2 y el vapor de agua en la atmosfera; cada producto tiene unas condiciones ambientales que favorecen su conservación según las condiciones bioquímicas particulares”, indica el profesor Castellanos.

Las atmósferas modificadas se usan desde hace unos 40 años para conservar productos frescos por más tiempo; funcionan cambiando la concentración de gases que rodean a los alimentos y disminuyendo la temperatura para obtener concentraciones de gas adecuadas. Para eso es necesario conocer el equilibro entre la respiración y traspiración del producto, es decir el propio metabolismo, y los gases trasferidos en el empaque.

Las frutas o vegetales en una bolsa cerrada consumirán oxígeno y emitirán CO2 y vapor de agua. Esos gases también se intercambian por las paredes del envase, en este caso la bolsa, y lo que se busca es que esos componentes encuentren un equilibrio y cada producto tenga unos niveles deseados, dato al que se llega con experimentación en laboratorio y matemática.

“Para varios vegetales esos niveles son: oxígeno 2-5 %, CO2 2-10 % y vapor de agua 80-90 % de humedad relativa, y eso se logra encontrando los materiales con la transferencia de gases ideal de forma constante”, indica el profesor.

En la práctica lograr eso es muy difícil solo eligiendo los materiales del empaque y ahí se usan otras herramientas como perforaciones de menos de 1 mm, o componentes activos.

Empaques activos

Se incorporan elementos que contribuyen a extender la vida útil, reducir la humedad y mejorar su calidad. Si se sabe que el vegetal consume mucho oxígeno y produce mucho vapor de agua y CO2, como por ejemplo un aguacate, se necesita un empaque con una permeabilidad alta; si es al contrario, como las manzanas, entonces se usa uno con más barrera.

Pero no se limita a eso, sino que también se deben tener en cuenta las cantidades, la logística, la exhibición en las tiendas, el costo de los materiales y su disponibilidad, si tiene cáscara o es delicado, etc.

Una limitante a la hora de hacer la modelación matemática es que solo se puede elegir una concentración de gas; si se elige el oxígeno, el CO2 o el vapor de agua quedaran fijados a esa ecuación. En ese sentido, el profesor recomienda fijar el oxígeno, porque los procesos de respiración son los que más impactan la vida útil de un producto.

El vapor de agua se puede controlar por componentes activos que cumplan dos propiedades: que tenga mucha capacidad para vapor de agua, pero que su velocidad de absorción sea lenta, de lo contrario deshidrata el producto.

Otro material activo son los absorbedores de oxígeno, que aunque no remueven mucho sí lo hacen muy rápido, lo que permite que el empaque llegue al nivel ideal.

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