La ciencia moderna BiopolímeroREDUCCIÓN DE LA BRECHA ENTRE TRATADO FUNDAMENTAL Y
APLICACIÓN INDUSTRIAL
2009, páginas 295-326
CAPÍTULO 10 - películas de biopolímeros y recubrimientos compuestos
Amos Nussinovitch
Instituto de Bioquímica, Ciencias de los Alimentos y Nutrición de la Facultad de Ciencias de la Calidad
Agrícola, Alimentación y Medio Ambiente, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, PO Box 12, Rehovot
76100, Israel
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Editorial Resumen
Los desarrollos más recientes y los avances en la utilización de las encías se pueden
encontrar en el campo de los recubrimientos comestibles. Las películas comestibles y
biodegradables tienen el potencial de reducir la humedad de los envases y límite,
aroma, y la migración de lípidos entre los componentes alimenticios.Las películas
comestibles pueden ser producidos a partir de hidrocoloides, lípidos, resinas, y
materiales compuestos. Hay muchos métodos para formar películas directamente
sobre la superficie del alimento. El procedimiento de revestimiento implica mojar una
superficie con una solución de goma de recubrimiento, seguido por la posible
penetración de la solución, y la adhesión de potencial entre los dos productos.Creación
de un recubrimiento con éxito que se adhiere a una superficie de alimentación requiere
una estimación de la tensión interfacial entre la solución de recubrimiento y la
superficie. Hay muchos métodos para evaluar las propiedades de recubrimientos. Films
y recubrimientos comestibles deben ser elegidos en función de su idoneidad para la
tarea en cuestión. Los fabricantes de nuevas películas comestibles que tomar en
consideración muchos aspectos. Estas incluyen la estabilidad de barrera, propiedades
mecánicas, la simplicidad de aplicación, y la biodegradabilidad. Se espera que las
futuras películas comestibles se incluyen antimicrobianos películas comestibles, de
valor añadido, películas de frutas y verduras, y invisibles películas comestibles, y que
las herramientas de la nanotecnología se puede utilizar para lograr avances en
tecnologías de envasado y de producción de película.
10,1. IntroducciónGomas solubles en agua son valiosos en muchos campos, incluyendo adhesivos,
agricultura, biotecnología, cerámica, cosméticos, explosivos, alimentos, papel, textiles
y texturización, entre muchos otros (Nussinovitch, 2003 ). Los desarrollos más
recientes y los avances en la utilización de las encías se pueden encontrar en el campo
de los recubrimientos comestibles. Las películas comestibles y biodegradables tienen el
potencial de reducir la humedad de los envases y límite, el aroma y la migración entre
los componentes lípidos alimentarios ( Krochta De Mulder y Johnston, 1997 ). Estas
películas pueden contener antioxidantes, conservantes ni otros aditivos para mejorar la
integridad mecánica de los alimentos ", manipulación y calidad, y para cambiar el brillo
superficial ( Nussinovitch, 1998 ). Recubrimientos no se limitan a la industria
alimentaria y, por tanto gomas también se utilizan en recubrimientos para fibra de
vidrio, lámparas fluorescentes, vidrios, metales, productos ópticos, productos de papel,
látex y textil ( Davidson, 1980 ). En los últimos 5 años, ha habido una enorme
expansión tanto en el desarrollo y comercialización de las películas comestibles. En
1999, las ventas fueron sólo $ 1 millón, en su mayoría de productos de nicho como la
ropa interior comestible - un regalo de broma popular en las fiestas de solteros. En
2005, los ingresos de mercado de más de $ 100 millones se registraron. Las ventas
minoristas de películas comestibles se espera que llegue por lo menos $ 350 millones
en 2008 (http://www.ceepackaging.com/2006/08/23/film-going-down ). La demanda de
películas de embalaje comestibles también está en aumento y podría alcanzar los $ 25
millones en los ingresos por ventas en los próximos 3 o 4 años ( tasa de mortalidad
infantil, 2007 ).
10,2. Mecanismos de formación de la películaLas películas comestibles pueden ser producidos a partir de hidrocoloides, lípidos,
resinas, y materiales compuestos. Hay muchos métodos para formar películas
directamente sobre la superficie del alimento. Para formadores de película materiales
dispersos en soluciones acuosas, la eliminación del disolvente se requiere para lograr
la formación de película sólida y un control de sus propiedades ( Hernandez-Izquierdo y
Krochta, 2008 ). Por ejemplo, la temperatura y la velocidad de secado de influir en las
propiedades mecánicas y la cristalinidad de las películas celulósicas ( [Lectura y Spring,
1984] y [Greener, 1992] ). Las proteínas son heteropolímeros que normalmente
contienen la mayor parte de los 20 aminoácidos, lo que permite un gran número de
disposiciones secuenciales con una amplia gama de interacciones y reacciones
químicas ( [Stevens, 1999] y [Pommet et al., 2003] ). En contraste, los polisacáridos
contienen sólo unos pocos monómeros, por ejemplo, celulosa, almidón y contienen sólo
un monómero, glucosa ( Hernandez-Izquierdo y Krochta, 2008 ). En polisacáridos, el
hidroxilo es el único grupo reactivo, mientras que las proteínas presentan una gran
variedad de posibles interacciones y reacciones químicas ( Hernandez-Izquierdo y
Krochta, 2008 ): pueden participar en reacciones químicas a través covalente
(péptidos) y disulfuro de vínculos y no- interacciones covalentes (hidrógeno iónico, y
van der Waals de unión). Además, las interacciones hidrófobas se producen entre
grupos no polares de las cadenas de aminoácidos ( Kokini et al., 1994 ). Interrelaciones
entre las proteínas que participan en la formación de una película puede conducir a la
mejora de propiedades de la película ( Okamoto, 1978 ). Las películas comestibles se
pueden formar a través de dos procesos principales: un "proceso húmedo" en el que
los biopolímeros se dispersa o disuelve en una solución formadora de película (casting
solución), seguido de la evaporación del disolvente, y un "proceso seco", que se basa
en el termoplástico comportamiento exhibido por algunas proteínas y polisacáridos a
bajos niveles de humedad en el moldeo por compresión y extrusión ( [Cuq et al.,
1997a] ,[Pommet et al., 2003] y [Liu et al., 2006] ).
Una serie de proteínas han recibido una atención particular para la producción de
recubrimientos comestibles. La fracción de prolamina de maíz se conoce como zeína
( Esen, 1987 ). Zayn pueden formar películas cuando se lanza de sistemas apropiados
de disolvente. Los mecanismos que entran en juego durante la evaporación de
disolvente incluyen hidrófobo y el desarrollo de enlaces de hidrógeno en la matriz de la
película formada ( Reiners et al., 1973 ). Un número limitado de enlaces disulfuro,
debido al contenido de cistina bajo, también pueden estar presentes. Las películas
producidas son duros, brillantes, y desgaste y resistentes a la grasa, y los plastificantes
deben ser incluidos en su formulación para disminuir la fragilidad ( Reiners et al.,
1973 ). Los agentes de reticulación pueden estar implicados en la mejora de la
resistencia al agua y propiedades de tracción ( Szyperski y Gibbons, 1963 ).
Películas de gluten de trigo se puede fabricar por la deposición y posterior secado de
las dispersiones de gluten de trigo. El disolvente, en muchos casos es etanol acuoso
bajo condiciones alcalinas o ácidas.Soluciones homogéneas son producidos por
calentamiento y mezcla ( [Gontard et al., 1992] y [Gennadios et al., 1993a] ). Los
siguientes mecanismos están implicados en la formación de la película: a dispersar el
gluten en los ambientes alcalinos, los enlaces disulfuro en la solución de gluten son
reducidos por los agentes reductores ( Okamoto, 1978 ). Tras la colada de la solución
formadora de película, los enlaces disulfuro de forma re-, y que une las cadenas
polipeptídicas y la producción de una estructura de película.Los mecanismos que
contribuyen a la re-formación de enlaces disulfuro incluyen re-oxidación en el aire y
sulfhidrilo-disulfuro reacciones de intercambio ( [Wall et al., 1968] y [McDermott et
al., 1969] ). Los enlaces de hidrógeno e hidrófobas también añadir a la estructura de la
película. Sin plastificante, tales películas son frágiles, sin embargo, la adición de
plastificante disminuye la rigidez de tales películas de mediación entre cadenas de
polipéptidos, lo que altera algunos de los asociaciones intermoleculares extensas ( Wall
y Beckwith, 1969 ).
Películas comestibles a base de soja han sido producidos en el Oriente. La proteína es
el componente principal de estas películas, pero los lípidos y los hidratos de carbono se
incorporan también. Por consiguiente, las películas de la leche de soja son de hecho las
películas de múltiples componentes. El contenido de proteína en las películas de la
leche de soja se encontró que era mayor que en la leche de soja inicial ( Wu y Bates,
1972 ). Por lo tanto, el mecanismo de formación de película fue propuesto para
consistir en el aislamiento y la concentración parcial de las proteínas, probablemente a
través del mecanismo de polimerización endotérmica de calor desnaturalizado proteína
junto con deshidratación superficial ( Wu y Bates, 1972 ). Otra descripción de este
mecanismo propuesto la formación de una proteína de la matriz por calor catalizadas
por interacciones proteína-proteína, con disulfuro de hidrógeno y enlaces hidrófobos
que son las principales fuerzas asociativas en la red de película ( Farnum et al.,
1976 ). Sin embargo, otro mecanismo sugerido de polimerización implicados disulfuro
intermolecular y enlaces hidrófobos, por lo que se requiere calentamiento para alterar
la estructura tridimensional, exponiendo de este modo los grupos sulfhidrilo y cadenas
laterales hidrófobas. Una vez secas, las macromoléculas de proteínas desplegadas
mover una hacia la otra y están unidas a través de la hidrófobo y enlaces disulfuro
( Fukushima y Van Buren, 1970 ).
Las películas pueden ser producidos a partir de aislados de proteínas de soja mediante
el calentamiento de las dispersiones acuosas de los mismos para formar películas de
superficie o por la deposición y el secado de las soluciones de proteína de
soja. Producción de la película continúa con la polimerización y la evaporación del
disolvente en el interfaz con película de aire ( Okamoto, 1978 ). El mecanismo de
formación de la película se explica así: cuando la proteína está en solución, los grupos
hidrófobos están orientados hacia el interior de la molécula de proteína, lejos del
agua. En la interfase aire-agua, estos grupos hidrófobos se extienden fuera del agua en
el aire en la que interactúan unos con otros, mientras que los grupos hidrófilos
permanecer sumergido ( Cheesman y Davies, 1954 ). Otro mecanismo propuesto
implica coagulación interfacial que puede ocurrir cuando la concentración de proteína
en la monocapa interfaz supera un cierto límite y los coágulos de proteínas, la
formación de un coágulo en tres dimensiones en la interfase de la monocapa de dos
dimensiones ( Hernandez-Izquierdo y Krochta, 2008 ) . La prueba de que la
polimerización se lleva a cabo a través de tales enlaces se proporcionó mediante la
demostración de su inhibición por escisión de los enlaces disulfuro ( Círculo et al.,
1964 ). El bloqueo de sulfhidrilo con reactivos apropiados también inhibió la
polimerización ( Wolf y Tamura, 1969 ). pH también puede influir en la formación de
película. Cerca del punto isoeléctrico de la proteína de soja (~ 4,6), coagulación de
proteínas y, por consiguiente, la fundición solución son imposibles ( Gennadios et al.,
1993b ). Un método similar para la formación de película en las superficies de la leche
de soja se usó para desarrollar cacahuete proteína-lípido películas en la superficie de la
leche de cacahuete caliente ( Aboagye y Stanley, 1985 ).
La reticulación es responsable de la producción de películas de colágeno con
propiedades deseables. En presencia de formaldehído, este mecanismo implica la
combinación de los grupos amino libres de los aminoácidos básicos. El tratamiento con
gliceraldehído (no tóxico, en contraste con glutaraldehído), que promueve la
reticulación, el aumento de las propiedades mecánicas de las películas producidas y
demostrado, en parte, el concepto por el que dichas películas se producen ( Jones y
Whitmore, 1972 ). La adición de más bajos dioles de alquilo con 4-8 átomos de carbono
también mejoró las propiedades mecánicas de las películas de colágeno (tripas)
mediante la reducción de puentes de hidrógeno, mientras que incrementar el espacio
interno intermolecular ( Boni, 1988 ). Películas de colágeno extruidos a partir de
dispersiones de ácido fueron sometidos a irradiación en presencia de un tinte
fotosensible que catalizada proteína reticulante y, como resultado, propiedades
mejoradas de película ( Kuntz, 1964 ). Las formas de la proteína de gelatina a través de
la hidrólisis parcial del colágeno. La gelatina forma una película transparente, flexible,
fuerte y impermeable al oxígeno, cuyas propiedades están influenciadas por la
temperatura de secado. Por encima de 35 ° C, gelatina existe como una molécula única
en una configuración que no puede formar enlaces de hidrógeno entre cadenas,
mientras que a temperaturas más bajas, la gelatina tiene una configuración capaz de
formar enlaces de hidrógeno entre cadenas (a 'colágeno pliegue' Robinson, 1953 ).
Película de leche se forma a partir de proteínas de la leche que cubren superficies de
los alimentos, posiblemente a través de los efectos de la humedad relativa alta y
temperaturas elevadas que disminuyen la solubilidad lactosa y aumentar su
granulación ( Mabesa et al., 1980 ). Película de leche también puede formar en la
interfase aire-agua de pequeñas cantidades de leche en polvo insoluble, el mecanismo
subyacente cree que la formación de complejos de proteínas azúcar-( Leach et al.,
1966 ). La caseína es la principal proteína en la leche, incluyendo α -s1, α -s2, β - y κ -
caseínas y una pequeña cantidad de γ -caseína ( Brunner, 1977 .) α -caseína pueden
formar películas flexibles mediante el aumento intermolecular de enlaces de hidrógeno
su estructura bajo aleatoria hidrofóbico y flexible bobina ( Dalgleish,
1989 ).Interacciones electrostáticas también puede jugar un papel importante. En
general, los recubrimientos comestibles a base de proteínas pueden servir, en muchas
aplicaciones potenciales, tales como para los productos de carne, nueces, mariscos,
productos de confitería, frutas y vegetales, y como ingredientes para
microencapsulación y fines de liberación controlada ( Nussinovitch, 2003 ).
10,3. La obtención de un revestimiento bien avenidoEl procedimiento de revestimiento implica mojar una superficie con una solución de
goma de recubrimiento, seguido por la posible penetración de la solución ( Hershko et
al., 1998 ), y la adhesión de potencial entre los dos productos. La etapa de
humectación es la más corta y la más significativa, si la solución utilizada para la
difusión se adapta a la comida que se está revistiendo, untabilidad es espontánea
( Mittal, 1997 ). Sin embargo, es casi imposible encontrar soluciones de goma (o sus
combinaciones) que se adaptan perfectamente a las propiedades de la superficie de un
objeto en particular, es decir, en términos de la tensión superficial y la polaridad. Como
resultado, el más cercano de combinación probablemente se debe buscar para obtener
compatibilidad. Creación de un recubrimiento con éxito que se adhiere a una superficie
de alimentación requiere una estimación de la tensión interfacial entre la solución de
recubrimiento y la superficie. Esto depende de la tensión superficial de la superficie, la
tensión superficial de la solución de revestimiento y el ángulo de contacto entre los dos
( Adamson, 1976 ). Para estimar la tensión de la superficie de un sólido, la tensión
superficial crítica debe ser calculada. Antes de esto, la tensión superficial crítico de la
superficie a recubrir deben ser derivados de parcelas Zisman seguido por
extrapolación. Estos gráficos se obtienen calculando el coseno de cada ángulo de
contacto medido del líquido pre-elegida en esta superficie y el trazado contra los ya
conocidos los valores de tensión superficial de los disolventes que se utilizan ( [Dann,
1970] y [Barton de 1983 ] ).
Encontrar una solución de revestimiento adecuado puede ser todo un reto. Soluciones
de revestimiento son a base de agua, es decir, incluyen principalmente agua con una
tensión superficial de 72,8 dinas cm -1 . Para muchas superficies sólidas, disminuir la
tensión superficial-valores deben tenerse en cuenta. Hidrocoloides, por regla general,
tienen el potencial de disminuir la tensión superficial de las soluciones designados para
uso como agentes de recubrimiento ( Gaonkar, 1991 ). Las tensiones más bajas de la
superficie o interfacial de una solución de goma, mayor es su superficie o actividad
interfacial ( Gaonkar, 1991 ). Teniendo en cuenta que el recubrimiento competente
implica compatibilidad entre tensiones superficiales líquidos y sólidos ( Wu y Salunkhe,
1972 ), un paso lógico es el de reducir la tensión superficial de la solución de
recubrimiento para adaptarse a la tensión de la superficie inferior de la superficie de
los alimentos, lo que reduce la tensión interfacial y mejorar la adhesión ( Oliver y
Mason, 1977 ). En estudios previos (Nussinovitch et al., 1994 ), se demostró que la
adición de esteroles efectivamente produce una mejor adhesión entre las superficies
de las frutas y hortalizas y las películas de revestimiento debido a una mejor
compatibilidad con respecto a la hidrofobicidad de las dos superficies adheridas
( Nussinovitch y Hershko , 1996 ). Untabilidad es una característica adicional para ser
considerado. Está mejorado por la rugosidad de la superficie de un alimento para las
soluciones de recubrimiento que tienen ángulos de contacto menores de 90 ° ( Hershko
y Nussinovitch, 1998 ), y se inhibe por superficies rugosas para soluciones con ángulos
de contacto mayores de 90 °. La rugosidad superficial se ha definido como la relación
entre el área real del sólido a la zona aparente. Wenzel fue el primero en proponer una
relación entre el ángulo de contacto de un líquido sobre una superficie rugosa y su
ángulo de contacto en una superficie idealmente lisa ( Wenzel, 1936). La rugosidad
superficial se puede evaluar con un rugosímetro ( Ward y Nussinovitch, 1996 ) o por el
procesamiento de imágenes de microscopía de fuerza atómica micrografías ( Hershko
et al., 1998 ).Rugosidad disminuye la tensión interfacial como resultado de
extensibilidad mejorada ( Oliver y Mason, 1977 ). La importancia de la magnitud de la
tensión interfacial es bien reconocido por la industria de recubrimiento de
polímero. Una mejor compatibilidad entre el objeto revestido y la película de
revestimiento se puede lograr mediante la incorporación de agentes de superficie
dentro de la solución de goma de revestimiento. Se puede concluir a partir de los
requisitos de compatibilidad que a medida recubrimientos hidrocoloides para
materiales alimenticios diferentes se puede lograr sólo mediante la determinación
adicional de las propiedades químicas y físicas de las soluciones de revestimiento y los
objetos a recubrir.
10,4. Aplicación Cine-etapas y métodos de verificación de las películasLas películas pueden aplicarse por inmersión o pulverización ( Krochta et al.,
1994 ). Cepillos, cayendo técnica de película de enfundado, el desplazamiento lateral o
rodillos también se puede utilizar para aplicar películas a las superficies de los objetos
revestidos ( Guilbert, 1986 ). La inmersión de los productos frescos en una solución de
goma tarda entre 15 y 120 s para un revestimiento completo, la duración en función de
la humectabilidad, la concentración y la viscosidad de la solución de hidrocoloide,
rugosidad de la superficie del espécimen biológico, y la posible penetración de la
solución de recubrimiento en el espécimen ( Hershko et al., 1996 ). En general, los
alimentos a recubrir se sumerge en una solución de hidrocoloide seguido de drenaje y
secado. Una solución de revestimiento se puede secar para obtener una película seca
adherida a la superficie de los alimentos, por lo que una película que nunca pasa a
través de un estado de gel se forma.Una alternativa adicional es utilizar soluciones de
goma que debe ser reticulado antes del secado. En este caso, una segunda inmersión
del alimento hidrocoloide recubierto en un baño de reticulación para inducir la
formación de gel (es decir, en alginato, LMP, κ - o λ-carragenano o gelano) tarda entre
30 s y 2 min, dependiendo la concentración y la temperatura del agente de
reticulación, el espesor del recubrimiento de la solución de goma y la complejidad
geométrica del objeto recubierto ( Nussinovitch, 2003 ). La tercera etapa de fabricación
de un revestimiento reticulado es el fortalecimiento continuo de la capa de
recubrimiento de gel a alta humedad relativa. La cuarta etapa, es decir, el secado,
puede dar como resultado diferentes de película seca texturas y estructuras,
dependiendo de la duración de secado. La textura y la estructura de la película seca
variará de acuerdo con el tiempo requerido para la capa de película gelificada se
seque.Propiedades de las películas secas también dependen de las propiedades del
equipo de secado y el espesor y la composición de la película de revestimiento
( Nussinovitch, 2003 ).
Hay muchos métodos para evaluar las propiedades de recubrimientos. A veces, las
películas necesitan ser producidos por colada para obtener muestras apropiadas para
las pruebas. Permeabilidad a los gases de las películas de embalaje puede ser
controlada en varias formas ( [Stern et al., 1964] , [Karel, 1975] y [Aydt et al.,
1991] ). Muchos dispositivos de medición de permeabilidad de la película al oxígeno
están disponibles comercialmente ( [Landroac y Proctor, 1952] y [Quast y Karel,
1972] ). Vapor de agua-tasas de transmisión a través de revestimientos secos puede
ser determinada por ASTM E96-93 (métodos de prueba estándar para la transmisión de
vapor de agua de los materiales utilizados para gomas destinados a revestimientos y
adhesivos).
Pelar las pruebas, es decir, la fuerza necesaria para despegar el recubrimiento, se
utiliza para estimar grado de la película de adhesión a una superficie ( figura 10.1 ). El
revestimiento se despega en 90 ° a partir del sustrato, y la fuerza de adhesión se
calcula por la fuerza por unidad de anchura necesario pelar el recubrimiento. Es
importante estudiar humectación de la superficie y propiedades de adhesión de los
productos revestidos para obtener "buenos" recubrimientos. La rugosidad de
superficies de la película pueden ser estudiadas usando un rugosímetro, y microscopía
de fuerza atómica y de electrones (este último utilizado para el mapeo fino de
rugosidad de la superficie). Un parámetro importante es Ra, la media aritmética de los
valores absolutos de la desviación del perfil de rugosidad desde la línea central dentro
de la longitud que se evalúa. La tensión superficial de las soluciones gelificantes y la
inducción, y sus ángulos de contacto sobre las superficies de los alimentos y de otros
objetos, se puede estudiar con instrumentos tensión superficial-(máxima adhesión
requiere un ángulo de contacto de 0 °). Es importante señalar que "si el recubrimiento
no se extiende espontáneamente a través de la superficie del sustrato, de modo que
existe un contacto intermolecular entre la superficie del sustrato y el recubrimiento, no
puede haber interacciones y por lo tanto no contribuyen a la adhesión '( Wicks et al.,
1994 ).
FIGURA 10,1. Un revestimiento se despega en 90 ° a partir del sustrato, y la fuerza de
adhesión se calcula por la fuerza por unidad de anchura necesario pelar el recubrimiento.
Opciones Figura
10,5. Selección de biopolímeros para aplicaciones específicasFilms y recubrimientos comestibles deben ser elegidos en función de su idoneidad para
la tarea en cuestión.Como regla general, si el objetivo es retardar la migración de
humedad, basada en lípidos-o películas de material compuesto se eligen, películas
decir, constituidos por una combinación de lípidos y componentes hidrocoloides
presentes en una bicapa o conglomerado ( Greener y Fennema, 1994 ). Para retardar la
migración de aceite y grasa, hidrocoloide de tipo películas son elegidos. Para todas las
aplicaciones, es decir, para retardar la migración de gas o soluto, mejorar las
propiedades de integridad estructural o la manipulación, retener los componentes de
sabor volátiles o transmitir los aditivos, hidrocoloides, lípidos o combinaciones de los
compuestos se eligen de acuerdo con su idoneidad ( Greener y Fennema,
1994 ).Películas de hidrocoloide puede ser utilizado cuando el control de la migración
de vapor de agua no es el objetivo. Tales películas son buenas barreras al oxígeno
dióxido de carbono, y lípidos. Los lípidos, además de ser una barrera contra el vapor de
agua, puede ser agregado para aumentar el brillo de los productos recubiertos
( Greener y Fennema, 1994 ). Películas compuestas combinar las ventajas de los lípidos
e hidrocoloides mientras que cada compensa las desventajas del otro ( Greener y
Fennema, 1989 ).
En el almacenamiento y la comercialización de frutas y verduras, hay que tener en
cuenta que después de la cosecha, estos productos no son "estáticas" materiales -
están formados por tejido vivo que necesita "respirar", o se someten a ciertas
reacciones anaeróbicas y, como En consecuencia, 'suffocate' (Nisperos-Carriedo et al.,
1992). Frutas y verduras consumen oxígeno y dióxido de carbono de liberación a
medida que respiran, y pierden agua (transpiración), la cantidad dependiendo de la
temperatura, maquillaje gaseoso y la humedad del ambiente circundante. Para
extender la vida útil de frutas y verduras, los hidrocoloides se pueden elegir para
producir nuevos tipos de recubrimientos. Respiración de la fruta y vegetal se reduce
por permeabilidades estos filmes selectivas para oxígeno y dióxido de carbono, y por lo
tanto las películas sirven como modificadores de la atmósfera (Nisperos-Carriedo et al.,
1992). La formulación de tales películas pueden incluir una "cera" importantes para
imitar la capa natural de cera de los productos, y para darles un aspecto brillante. Sin
embargo, el énfasis debe estar en control de intercambio de gases y la creación de una
atmósfera modificada en el interior de la fruta que retrasa la maduración y
senescencia, similar a la práctica más costosa de mantener una atmósfera controlada
(AC) (Nisperos-Carriedo et al., 1992). Revestimientos de cera fueron desarrollados para
imitar el revestimiento natural de las frutas y verduras. Sin embargo, estos
recubrimientos inhibe el intercambio de gas respiratorio a tal punto que la
fermentación se indujo. Como resultado, la acumulación de etanol se detectó junto con
la de otros volátiles, coincidiendo con sabor fermentado y amargo. En niveles altos,
estos volátiles se consideran malos sabores y reducir la calidad de la fruta
( Nussinovitch, 2003 ). Para resolver este problema, trastornos necesitan ser creados
en la estructura ordenada y regular de la capa de cera tradicional, mejorando así la
respiración de la fruta ( [Chen y Nussinovitch, 2000] y [Chen y Nussinovitch, 2001] ).
Después del procesamiento, es decir, lavado, clasificación, corte, pelado, loncheado,
extracción de testigos, etc, la calidad de frescura de los cambios de producir
( Shewfelt, 1987 ), ya que sigue siendo biológicamente y fisiológicamente
activo. Cortar una fruta o vegetal conduce a la descomposición del tejido causada por
la acción enzimática, la formación de metabolitos secundarios, el aumento de la
producción de etileno, el aumento de la respiración y los cambios en la flora
microbiana. Enfoques para la conservación de productos mínimamente procesados
incluyen el almacenamiento a bajas temperaturas, los procedimientos especiales de
preparación, el uso de aditivos, y la modificación atmosférica o control ( Krochta et al.,
1994 ).Para minimizar los cambios indeseables en el producto elaborado,
recubrimientos deben ser seleccionados que son capaces de formar una barrera eficaz
para la pérdida de humedad, presentan permeabilidad selectiva a los gases, la
migración de control de solutos solubles en agua, y permitir la incorporación de
aditivos tales como sabor, conservantes o colorantes ( Krochta et al., 1994 ). En la
práctica, el logro de tal recubrimiento ideal no es un asunto sencillo, y hay que definir
qué factores son indeseables o problemáticos.En general, las películas secas formadas
por capas puede hincharse, disuelve o desintegra al entrar en contacto con fluidos y
estas son por lo tanto apropiado ( Guilbert, 1986 ). Una capa de emulsión puede ser
apropiado, dependiendo de la estabilidad de la preparación. Otro factor a considerar
con superficies de corte es que debido a que están cubiertos con el fluido, la unión de
los materiales lipídicos se vuelve problemática.En este caso, biopolímeros con grupos
funcionales para la reticulación iónica que incluyen monoglicéridos acetilados podría
ser útil. Las combinaciones tales como un caseinato / monoglicérido acetilado / alginato
de emulsión, o reemplazar el alginato con pectina baja en metoxi proporcionar
opciones alternativas ( [Guilbert, 1986] y [Kester y Fennema, 1988] ).
Carne y productos de carne puede sufrir de contracción, la contaminación microbiana y
la decoloración de la superficie. Para simplemente retrasar el transporte de humedad,
una película de recubrimiento fina (gel) producido a partir de cualquiera de una
variedad de polisacáridos (es decir, alginato, carragenano, pectina, almidón, etc) se
puede utilizar con éxito debido a la evaporación del agua dentro del gel ( Baker et al .,
1994 ).Si los períodos de almacenamiento prolongados son necesarios, la
hidrofobicidad del recubrimiento debe aumentarse ( Kester y Fennema, 1988 ). Los
hidrocoloides mismos o diferentes pueden ser utilizados para tales aplicaciones, pero la
formulación debería incluir algunos lípidos. Estos pueden ser aceites, mono-, di-y
triglicéridos, ceras o emulsiones agua-en-aceite. Si un agente antimicrobiano debe ser
incorporado en el recubrimiento, la actividad de agua en el recubrimiento no debe ser
alto (es decir, 0,8> a w ), así como para evitar la inestabilidad, pero no debe también
ser menor que ~ 0,65, de manera que buena permeabilidad del conservante se puede
lograr (Rico- Pena y Torres, 1991 ). Muchos productos alimenticios pueden contener
alto contenido de aceite, como las nueces o productos fritos. Para eliminar malos
sabores oxidativos, el recubrimiento debe tener baja permeabilidad al oxígeno
( Swenson et al., 1953 ) y la incorporación de un antioxidante en el recubrimiento, se
recomienda ( Cosler de 1957 , y ver ejemplos anteriores de este capítulo). Una
conclusión general que se puede extraer es que, aunque las películas y recubrimientos
comestibles encontrar usos en una variedad de aplicaciones, la información técnica
sobre ellos está lejos de ser suficiente, dejando la comida científico con la tarea
formidable de desarrollar una película para cada aplicación en alimentos ( Greener y
Fennema, 1994 ).
10,6. Comestibles películas protectoras
10.6.1. Los materiales de embalaje para el consumo humano
Soluciones, suspensiones muy viscosas o geles pueden ser producidos a partir de
gomas (hidrocoloides),que son de alto peso molecular (moléculas Nussinovitch,
1997a ). Debido a la naturaleza hidrófila de las gomas de muchos, los recubrimientos
que son producidos a partir de ellos tienen limitadas capacidades de barrera a la
humedad. Sin embargo, en forma de gel, cuando no se aplica el secado, las películas
pueden retardar la pérdida de humedad por servir como agentes sacrificar, tal como se
encuentra, por ejemplo, en suaves blanco en salmuera quesos y embutidos ( Kampf y
Nussinovitch, 2000 ). Opiniones sobre materiales de envasado de alimentos a base de
polímeros naturales se pueden encontrar en otros lugares ( [McHugh, 1996] , [Cuq et
al., 1997a] , [Nussinovitch, 1997b] , [Debeaufort et al., 1998] y [Lin y Zaho,
2007] ). Las macromoléculas se encuentran en películas comestibles son
principalmente polisacáridos y proteínas.Películas de polisacáridos y proteínas son
barreras finas de gas, pero las barreras pobres humedad. Por el contrario, las películas
lipídicas puras son buenas barreras de humedad, pero las barreras pobres de gas.Esta
es la razón principal para el interés en el desarrollo de compuestos recubrimientos
comestibles que incluyen las virtudes de cada clase de ingredientes ( McHugh, 1996 ).
Los fabricantes de nuevas películas comestibles que tomar en consideración muchos
aspectos. Estas incluyen la estabilidad de barrera, propiedades mecánicas, la
simplicidad de aplicación, la biodegradabilidad (medio ambiente vs plástico), no
toxicidad, seguridad y coste para el fabricante y el consumidor, así como las
propiedades organolépticas. Por lo general, los revestimientos son insípido, sin
embargo pueden ser diseñados con un sabor único que luego influye en el sabor del
producto final ( [Debeaufort et al, 1998.] y [Ghanbarzadeh et al, 2007.] ). Los
biopolímeros se pueden utilizar como una fuente alternativa en la producción de
recubrimientos comestibles. Sin embargo, estos polímeros son sensibles a la
temperatura y humedad relativa: mezclando soluciones de gelatina y alcohol de
polivinilo (PVA) proporcionan una forma de evitar este problema, al menos con
respecto a la humedad ( Bergo et al, 2006. ). Películas biodegradables obtenidos a
partir de quitosano y metilcelulosa (MC) también puede reducir los problemas
ambientales asociados con envases sintéticos. Sin embargo, el costo de las películas
biodegradables sigue siendo prohibitivo, pero el uso del quitosano, un desperdicio de
subproductos de la industria pesquera, puede proporcionar una buena alternativa
( Pinotti et al, 2007. ). Películas biodegradables que podrían servir como una alternativa
ecológica a los sintéticos películas de embalaje de plástico se pueden preparar a partir
de kafirina, la proteína prolamina de sorgo. Las propiedades funcionales resultantes
inferiores puede ser mejorada mediante la adición de ácido tánico o taninos
condensados sorgo-como agentes de modificación durante la colada ( Emmambux et
al., 2004 ). Almidones y proteínas vegetales, pescado músculo preparados a partir de
carne de marlin azul e incluso de baja calidad de la carne de pescado también puede
servir como una buena fuente para las películas biodegradables ( Bae et al., 2008 ). En
este último caso, la población bacteriana en las películas puede ser dramáticamente
reducido por la adición de polilisina (Hamaguchi et al., 2007 ). Biopolímeros naturales
son adecuados para la construcción de diferentes tipos de envolturas y películas. El
embalaje producido biodegradable puede ayudar en el control de cambios fisiológicos,
microbiológicos y fisicoquímicos en los productos alimenticios. Esto se logra mediante
el control de la transferencia de masa entre el producto alimenticio y la atmósfera
ambiente o entre los componentes de productos alimenticios heterogéneos, y
mediante la modificación y control de las condiciones del alimento de superficie (pH,
nivel de agentes específicos funcionales, y liberación lenta de los compuestos de
sabor) ( Guilbert et al., 1997 ). Las características del material (polisacárido, proteína o
lípido, plastificados o no, modificados químicamente o no, utilizado solo o en
combinación) y procedimientos de fabricación (fundición de una solución formadora de
película, termoformado) debe ser adaptado a cada producto alimenticio específico y su
entorno (humedad relativa, temperatura). Algunos usos posibles de estos materiales
puede ser el envoltorio de alimentos fabricados, la protección de las frutas y hortalizas
por la maduración de control, protección de la carne y el pescado, el control de la
transferencia de la humedad interna en pizzas, todos los cuales dependen de las
características organolépticas, mecánico, y el gas - y solutos propiedades de barrera de
las películas ( Guilbert et al, 1997. ).
10.6.2. La inclusión de aditivos alimentarios en recubrimientos comestibles
Las películas comestibles pueden ser utilizados como portadores de una serie de
aditivos alimentarios, incluidos antipardeamiento y agentes antimicrobianos,
colorantes, sabores, nutrientes y especias ( [Pena y Torres, 1991] , [Wong et al.,
1996] , [Li y Barth, 1998] y [Pranoto et al., 2005] ). Tales aditivos pueden servir como
un posible tratamiento para la reducción de los efectos deletéreos de procesamiento
mínimo de fruta fresca cortada ( [Baldwin et al., 1996] , [Wong et al., 1996] , [Alzamora
y Guerrero, 2003] , [Burt y Reinders, 2003] y [Pranoto et al., 2005] ). Diferentes
operaciones de procesamiento, incluyendo pelar, cortar y triturar, inducir
pardeamiento enzimático, que influye en la calidad, pero puede ser controlado con
éxito por los sulfitos. Sin embargo, desde la prohibición del uso de sulfitos en las frutas
y hortalizas frescas ( FDA, 1987), un reemplazo ha sido tratado con urgencia. Varios
compuestos químicos alternativos se han sugerido como inhibidores de pardeamiento
enzimático ( Nicolas et al., 1994 ). Otros agentes antipardeamiento comunes incluyen
ácido cítrico y oxyresveratrol. El ácido ascórbico se utiliza ampliamente para inhibir el
pardeamiento enzimático de fruta: reduce las quinonas o generados por la acción de
las enzimas polifenol oxidasa de nuevo a sus sustratos fenólicos ( McEvily et al,
1992. ). Varios compuestos que contienen tiol, tales como cisteína, N-acetilcisteína, y
glutatión reducido, también se han investigado como inhibidores de la oxidación
enzimática ( Oms-Oliu et al., 2006 ). Estos compuestos reaccionan con quinonas
formadas durante la fase inicial de las reacciones de pardeamiento enzimático para
producir productos incoloros o reducir o-quinonas a o-difenoles ( Richard et al.,
1991 ). Agentes antipardeamiento incorporados en recubrimientos comestibles están
dirigidas a minimizar el oscurecimiento de tejido vegetal en superficies de corte y
expuestos ( Havenainen, 1996 ). Por consiguiente, la incorporación de agentes
antipardeamiento en películas comestibles en frutas mínimamente procesados fue
estudiada por varios grupos ( [Wong et al., 1994] y [Lee et al., 2003] ). La mayoría de
los agentes antipardeamiento son compuestos hidrófilos que pueden mejorar al vapor
de agua y la pérdida de permeabilidad de agua cuando se incorporan a recubrimientos
comestibles ( Ayranci y Tunc, 2004 ). En un estudio de corte en fresco manzanas Fuji,
películas comestibles a base de alginato resultó ser portadores de buenas para los
agentes antipardeamiento (N-acetil-cisteína y glutatión) ( Rojas-Grau et al., 2007a ). En
este caso particular, el recubrimiento comestible se aplica generalmente antes de que
los agentes antipardeamiento tales que el recubrimiento de gel adherido a la fruta y los
agentes antipardeamiento se incorporaron luego en la solución de inmersión, que
contiene calcio para la reticulación y gelificación instantánea del recubrimiento ( Rojas-
Grau et al., 2007a ).
Pelar, cortar o trocear frutas mínimamente procesadas aumenta la funcionalidad del
producto, sino que induce a la herida. Los microorganismos presentes en la superficie
de los alimentos pueden estar involucrados en el deterioro ( [Del Rosario y Beuchat,
1995] y [Thunberg et al., 2002] ). Por lo tanto, la incorporación de compuestos
antimicrobianos en películas comestibles ofrece una nueva forma de mejorar la
seguridad y la vida útil de los productos listos para el consumo ( Cagri et al.,
2004 ). Antimicrobianos usados con frecuencia incluyen conservantes convencionales
tales como ácidos benzoico y sórbico, bacteriocinas (nisina y pediocina), y de origen
vegetal metabolitos secundarios, tales como aceites esenciales y fitoalexinas ( [Burt,
2004] y [Fenaroli, 1995] ). Los aceites esenciales han sido evaluados por su capacidad
para proteger los alimentos contra las bacterias patógenas en, por ejemplo, zumo de
manzana contaminada ( [Burt, 2004] , [Friedman et al., 2004] y [Raybaudi-Massilia et
al., 2006] ). Los aceites esenciales se pueden añadir a las películas y recubrimientos
comestibles para modificar el sabor, aroma y / o el olor, así como para introducir
propiedades antimicrobianas ( Cagri et al., 2004 ). Los efectos del ácido málico y
aceites esenciales de canela, palmarosa y hierba de limón y sus principales
compuestos activos como sustancias antimicrobianas naturales incorporados en un
recubrimiento comestible a base de alginato sobre la vida útil y la seguridad de melón
recién cortado 'Piel de Sapo' se investigaron . Aceite de palmarosa incorporado en el
0,3% en el recubrimiento que parecía ser una alternativa preservación prometedor
pararecién cortado de melón, ya que tenía buena aceptación por los panelistas,
mantiene los parámetros de la fruta de calidad, inhibió el crecimiento de la flora
autóctona y redujo la población de Salmonella enteritidis (Raybaudi-Massilia et al.,
2008 ).
Hace doce años, películas comestibles a base de purés de frutas se han desarrollado y
demostrado ser una herramienta prometedora para mejorar la calidad y prolongar la
vida útil de frutas mínimamente procesados ([McHugh et al., 1996] , [McHugh y Senesi,
2000] y [Salcini y Massantini, 2005] ). La inclusión de aceites esenciales de plantas
dentro de recubrimientos mejorado la vida de anaquel de manzana comestible-puré de
películas ( Rojas-Grau et al., 2006 ). El efecto de la hierba de limón, aceite de orégano
y vainillina incorporado en los comestibles de manzana de alginato-puré de
recubrimientos sobre la vida de almacenamiento de las manzanas recién cortadas 'Fuji'
también se investigó ( [Rupasinghe et al., 2006] y [Rojas-Grau et al ., 2007] ). En
general, todos los recubrimientos antimicrobianos inhibió significativamente el
crecimiento de aerobios psicrófilos, levaduras y mohos. El efecto antimicrobiano de los
aceites esenciales contra Listeria innocua inoculada en trozos de manzana antes del
recubrimiento, se comprobó (Rojas-Grau et al., 2007b ). Cuando los agentes
antimicrobianos, tales como ácido benzoico, ácido sórbico, ácido propiónico, ácido
láctico y nisina se incorporaron en películas comestibles, el crecimiento retardado
recubrimientos de superficie de bacterias, levaduras y mohos en una amplia gama de
productos, incluyendo carnes y quesos ( Cagri et al., 2004 ). El ácido benzoico
(C 7 H 6 O 2 ) incluido en recubrimientos comestibles inhibe el crecimiento de mohos,
levaduras y algunas bacterias. Se agregó ya sea directamente o creado a partir de
reacciones con su sal de sodio, potasio o calcio. Sin piel vida filete de tilapia estante se
prolongó en refrigeración después de ser recubierto con un recubrimiento de gelatina
que contenga ácido benzoico como un agente antimicrobiano ( Ou et al.,
2002 ). Materiales lipídicos tales como la cera, ácidos grasos, lípidos neutros y resinas
y ceras se utilizan para mejorar las propiedades de barrera de agua de biopolímero a
base de películas comestibles. Las propiedades de barrera al vapor de agua de
películas de biopolímeros basados en lípidos se ven afectadas por la naturaleza de los
materiales lípidos utilizados, la estructura de la película, y factores tales como la
temperatura, la presión de vapor o estado físico del agua en contacto con las películas
( Rhim, 2004 ). En laminados MC / maíz películas de ácido zeína-grasos, permeabilidad
al vapor de agua se informó a disminuir con el aumento de longitud de la cadena y la
concentración de los ácidos grasos ( Park et al., 1994 ).
Otro manuscrito en películas compuestas compuestas de ácidos grasos y proteína de
soja aislada demostrado que sus propiedades físicas son, en gran medida, sujeto al tipo
de ácido graso añadido y de su concentración ( Rhim et al., 1999 ). Muchos otros
estudios llegó a la conclusión de que los lípidos basados en películas y recubrimientos
comestibles pueden desempeñar un papel importante en la industria de los alimentos
mediante el control de las propiedades de barrera a la humedad de biopolímero a base
de películas y recubrimientos comestibles. Los emulsionantes se utilizan ampliamente
en la industria alimentaria para mejorar la textura y la estabilidad, entre otras
características. Los ésteres de sacarosa se manufactered por esterificación de sacarosa
con ácidos grasos comestibles de aceite de palma. Ellos son neutrales en sabor, olor y
color, estable a altas temperaturas durante tiempos cortos, soluble en agua fría,
kosher, no OGM (organismos genéticamente modificados) y vegetarianos. Cuando los
ésteres de sacarosa sirvieron como parte de la composición de las películas de
gelatina, disminuyeron las películas de agua de la permeabilidad al vapor y resistencia
a la tracción ( Jongjareonrak et al., 2006 ). Las películas que contienen ácidos grasos y
sus ésteres de sacarosa exhiben agua superior permeabilidad al vapor con respecto a
los que contienen sólo los ácidos grasos (palmítico y esteárico). Las películas que
incluyen ácidos grasos y sus ésteres de sacarosa fueron en general más transparente
que aquellos con solamente ácidos grasos. Las longitudes de cadena de los ácidos
grasos y sus ésteres de sacarosa afectadas las propiedades de las películas de forma
diferente, dependiendo de la fuente de gelatina ( Jongjareonrak et al., 2006 ). Otro
manuscrito demostrado que los ésteres de sacarosa tienen una gran influencia en la
estabilización de emulsionados de película comestible estructuras que contienen
arabinoxilanos y aceite de nuez de palma hidrogenada ( The et al., 2002a ). Los ésteres
de sacarosa también mejoró las propiedades de barrera a la humedad de estos
recubrimientos. Ambos lipófilos (90% de di-y tri-) e hidrófilos (70% monoéster) ésteres
de sacarosa puede garantizar la estabilidad de la emulsión utilizada para formar la
película, especialmente durante la preparación y el secado ( El et al., 2002b ).
La práctica de añadir probióticos para obtener funcionales películas y recubrimientos
comestibles se encuentra en su infancia. Aparentes beneficios de salud y funciones
biológicas de las bifidobacterias en seres humanos incluyen, entre otros, la fabricación
intestinal de los ácidos láctico y acético, la reducción de riesgo de cáncer de colon, la
inhibición de patógenos, disminución de colesterol sérico, el aumento de la absorción
de calcio, y la activación del sistema inmune ( [Mitsuoka, 1990] , [Gibson y Roberfroid,
1995] y [Kim et al., 2002] ). Una población viable bifidobacteriana de 10 5 ufc g -1 en el
producto final ha sido especificado como mínimo terapéutico necesario para obtener
las ventajas de salud antes mencionados (Naidu et al., 1999 ). Un estudio reciente
describió la formulación de las películas de alginato-y gellan basado en comestibles
que contienen bifidobacterias viables para el recubrimiento de frutas recién
cortadas. Los valores superiores a 10 6 ufc g -1 Bifidobacterium lactis Bb-12 se
mantuvieron durante 10 días durante el almacenamiento refrigerado de estas frutas
frescas cortadas, lo que demuestra la capacidad de los recubrimientos de alginato-y
gellan basado comestibles para transportar y apoyar los probióticos viables en estos
artículos ( Tapia et al., 2007 ).
10.6.3. Carne, Mariscos y Pescados Coatings
La carne es un tejido animal que se utiliza como alimento. Muy a menudo se refiere a
que el músculo esquelético y la grasa asociada, sino que también puede incluir no
músculo órganos, como los pulmones, el hígado, la piel, el cerebro, la médula ósea y
los riñones. Los componentes de la carne son la fibra de músculo, tejido conectivo,
tejido adiposo, óseo y pigmento. Las proporciones de estos ingredientes afectar la
calidad comestible de la carne. Comúnmente se comen carnes de animales incluyen
carne de res, ternera, cordero, cerdo, aves de corral, y menos a menudo, los animales
de caza ( Gates, 1987 ). Más de varios cientos de diferentes especies de pescados y
mariscos que se consumen en los Estados Unidos.Marisco pueden dividirse en dos
grupos generales, pescado y marisco. Pescado, como alimento, son la parte comestible
de agua-vivienda, vertebrados de sangre fría con agallas. Otros comestibles habitan
animales, como los moluscos y crustáceos, a menudo se conocen colectivamente como
los mariscos. Los crustáceos son el cangrejo, la langosta y el camarón. Los moluscos
son abulón, almeja, ostra y vieira.Cangrejos y langostas se compran frescos o
cocidos. La carne de los crustáceos cocidos está disponible refrigerados, congelados y
en conserva ( Gates, 1987 ).
Base de alginato revestimientos han sido utilizados para carnes capa ( [Allen et al.,
1963] , [Williams et al., 1978] , [Wanstedt et al., 1981] , [Glicksman, 1983] y [Rey,
1983] ) y son buenas barreras de oxígeno (Conca y Yang, 1993 ). Calcio-alginato de
revestimiento de canales de cordero ayudado a reducir el crecimiento microbiano y la
superficie de lograr una tasa de enfriamiento rápido ( Lazarus et al., 1976 ).Alginatos,
carrageninas, éteres de celulosa, pectina y derivados de almidón se han utilizado para
mejorar la calidad de la carne almacenada. Tales revestimientos sirven como sacrificar
agentes, es decir, pérdida de humedad se retrasa hasta que se evapora de la película
( Kester y Fennema, 1988 ). Carne, aves y mariscos recubierta con exhibición de
alginato de calcio reduce la contracción, y la disminución de la rancidez oxidativa, la
migración de humedad y la absorción de aceite durante el procesamiento ( Baker et
al., 1994 ).Recubrimientos de alginato se han utilizado para retardar el desarrollo de
malos sabores oxidativos en empanadas de carne precocinados ( Kester y Fennema,
1988 ). En un estudio de las características físico-químicas, microbiológicas y
sensoriales de cerdo empanada cocinada recubiertas con material a base de pectina
que contiene la hoja de té verde en polvo extracto ( Kang et al., 2007 ), las
hamburguesas revestidas presentaron mayores contenidos de humedad que los
controles en el aire tanto y el envasado al vacío. El número de bacterias aeróbicas
totales se redujeron significativamente por los tratamientos de recubrimiento, así como
por la irradiación. No se detectaron diferencias en las características sensoriales debido
a la irradiación gamma o tratamientos de recubrimiento ( Kang et al.,
2007 ). Tratamientos combinados (irradation y recubrimiento) para extender la vida útil
de los productos cárnicos son una opción. Por ejemplo, las tiras húmedas biltong de
carne de vacuno se inocularon con Staphylococcus aureus o rociado con agua destilada
(no inoculadas controles). Tanto el no inoculado y inoculados biltong tiras se
recubrieron con una capa de proteína de suero de leche-caseína seguido de irradiación
con una dosis objetivo de 4 kGy. Este nivel de irradiación garantiza efectivamente la
seguridad de biltong carne húmeda y, siempre que los recuentos de hongos iniciales no
son excesivas, pueden extender la vida de estante de los alimentos. El recubrimiento
comestible no tuvo ningún efecto significativo en los recuentos microbianos,
posiblemente porque el alto contenido de humedad de la biltong disminuido del
recubrimiento de barrera de oxígeno propiedades ( Nortje et al., 2006 ). Otro
tratamiento combinado incluye el uso de alta presión además de un recubrimiento
comestible para inhibir el crecimiento microbiano y evitar la oxidación. Recubrimiento
músculo con base de gelatina películas enriquecidos con extractos de orégano o
romero aumento del contenido en fenol y el poder antioxidante del músculo,
particularmente cuando se utiliza en asociación con la presión alta, debido a la
migración de sustancias antioxidantes de la película ( Gomez-Estaca et al., 2007 ). Las
películas comestibles con los extractos de plantas incluidas rebajado de oxidación de
lípidos niveles (Gomez-Estaca et al., 2007 ). Los extractos sirven como antioxidantes,
es decir, sustancias que terminan reacciones en cadena mediante la eliminación de
intermediarios de radicales libres e inhiben otras reacciones de oxidación al oxidarse
ellos mismos ( alemán, 1999 ), puesto que contenían agentes reductores (es decir,
tioles, polifenoles, etc.) Este hallazgo no es sorprendente ya que las plantas mantener
complejos sistemas de múltiples tipos de antioxidantes, tales como glutatión, vitamina
C y vitamina E, así como las enzimas, por ejemplo peroxidasas diferentes ( [Beecher,
2003] y [Ortega, 2006] ). En comparación, las películas comestibles de gelatina a
base de quitosano reduce el crecimiento microbiano (recuento total) con más éxito,
debido a la actividad antimicrobiana de quitosano. Esta actividad varía
considerablemente con el tipo de quitosano, el organismo diana y el medio ambiente
en el que se aplica (Allan y Hadwiger, 1979 ). La combinación de alta presión y
películas comestibles dado los mejores resultados en términos tanto de prevención de
la oxidación y de inhibir el crecimiento microbiano ( Gomez-Estaca et al., 2007 ).
Las vidas útiles de camarón congelado de pescado, salchichas y se extienden por el
uso de recubrimientos de alginato (Earle y Snyder, 1966; Daniels, 1973 ). En Japón, una
película de polisacárido comestible (Soafil) ha encontrado un amplio uso en la industria
de la carne como una caja de procesados carnes ahumadas.Recubrimientos de
carragenano también se han usado para reducir el olor de desarrollo en las carcasas de
pollo ( Nussinovitch, 2003 ). Recubrimientos de carragenano con antibióticos solubles
se han encontrado para ser eficaces retardantes de deterioro-agentes ( [Pearce y
Lavers, 1949] y [Nussinovitch, 1997a] ).Recubrimientos de agar con antibióticos
solubles en agua, se encontró que se extienden eficazmente la vida útil de las piezas
de aves de corral ( Meyer et al., 1959 ). Recubrimientos de agar que incluyen nisina
(una bacteriocina) redujo la contaminación de Salmonella typhimurium en aves de
corral frescas se almacenan a 4 ° C ( Natrajan y Sheldon, 1995 ). El efecto de la
incorporación de los aditivos de fosfato trisódico en almidón de guisante y clorito de
sodio acidificado en alginato de calcio en su actividad antimicrobiana se estudió en
contra de un cóctel de tres cepa de Salmonella inoculada en la piel de pollo. Los
revestimientos con 0,5% de almidón de guisante fueron absorbidos rápidamente por la
piel de pollo y mostró alta adhesión a la piel, mientras que aquellos con almidón>
guisante 3,5% mostró una baja adhesión a la piel y la absorción lenta ( Mehyar et al.,
2007 ). Recubrimientos de alginato con o sin clorito de sodio acidificado fueron
estables, y aproximadamente 50% del peso de recubrimiento se mantuvo a 120 h. Los
recubrimientos de estos últimos parecían tener capacidad de absorción bajo porque la
piel ha subido aproximadamente 1,0% de su peso dentro de 60 min de
aplicación. Estos hallazgos indican que los efectos de los agentes en los revestimientos
en pH de la piel, el grado de adherencia del recubrimiento, y la absorción puede
contribuir a comportamientos globales antimicrobianos ( Mehyar et al., 2007 ).
Materiales antimicrobianos de envasado podría ofrecer una solución alternativa
potencial para prevenir la propagación de microorganismos causantes de deterioro y
patógenos a través de alimentos cárnicos. En lugar de mezclar los compuestos
antimicrobianos directamente con el alimento, su incorporación en las películas que les
permite tener su efecto funcional a la superficie de los alimentos - donde el crecimiento
microbiano se encuentra más ( [Lee et al, 2003.] y [Coma, 2008] ). Envase
antimicrobiano incluye sistemas tales como la adición de una bolsita para el paquete,
agentes dispersantes, agentes bioactivos dentro del propio envase, agentes de
recubrimiento bioactivo en la superficie del material de envasado, o la utilización de
macromoléculas antimicrobianos con propiedades de formación de película o matrices
comestibles (Coma, 2008 ). Chitosan tiene capacidades de formación de película, así
como una cierta cantidad de actividad antimicrobiana, y por lo tanto puede servir como
un potencial prometedor y natural de los alimentos material de recubrimiento. Se
aplicó a mejorar la calidad de diversos alimentos de origen agrícola aves de corral,
pescados y mariscos ( No et al., 2007 ). Películas de quitosano son barreras de oxígeno
claras, resistentes, flexibles y buenos (Sanford, 1989; . Kaplan et al, 1993 ). El
quitosano se ha utilizado para la preparación de forma segura y estable recubierto
kebabs de cordero y panceta ( Rao et al., 2005 ). El uso de quitosano como una
película comestible también fue evaluado por su actividad antimicrobiana
contraListeria monocytogenes en la superficie de la carne asada listo para el
consumo. Un ácido acético-quitosano recubrimiento fue más eficaz en la reducción
de L. monocytogenes cuenta que un ácido láctico-quitosano recubrimiento ( Beverly et
al., 2008 ). Esto no es sorprendente ya que en una base equimolar, ácido acético
generalmente presenta mayor actividad antimicrobiana que otros ácidos orgánicos
( [Sorrells et al., 1989] ,[Conner et al., 1990] y [Ray y Sandine, 1992] ). Recubrimiento
de filetes de salmón rosado con quitosano fue efectiva para reducir la pérdida de
humedad relativa en comparación con el control no recubiertos filetes.Chitosan
pospuso la oxidación de lípidos, y no se observaron efectos significativos de
recubrimiento sobre los parámetros de color o valores de blancura de los filetes
cocidos después de 3 meses de almacenamiento congelado ( Sathivel, 2005 ). Chitosan
película también fue utilizada para el glaseado filetes de salmón sin piel de color
rosa. Acristalamiento quitosano retrasó la oxidación de lípidos en los filetes de salmón
después de 8 meses de almacenamiento congelado ( Sathivel et al., 2007 ). El quitosán
es también beneficioso en el desarrollo de recubrimientos para la extensión de la vida
útil de bacalao del Atlántico fresco y filetes de arenque. Una reducción significativa en
la pérdida de humedad relativa también se observó con las muestras de bacalao
recubiertas con quitosano después de un máximo de 12 días de
almacenamiento. Chitosan revestimiento también se redujo significativamente
deterioro químico debido a la oxidación de lípidos y el crecimiento de microorganismos
( Jeon et al., 2002 ). En general, estas observaciones pueden explicarse por las
propiedades únicas de quitosano en comparación con otros hidrocoloides. El quitosano
tiene una carga positiva en soluciones ácidas, debido a la presencia de aminas
primarias en la molécula que los protones se unen ( Kubota y Kikuchi, 1998 ). Ser
catiónico, quitosano tiene el potencial de unirse a muchos componentes de los
alimentos diferentes, tales como pectinas, proteínas y polielectrolitos inorgánicos (por
ejemplo polifosfato), que le permite servir como un revestimiento de superficie de los
productos cárnicos y frutas, o como un aditivo en alimentos ácidos ( Kubota y Kikuchi,
1998 ). Otra característica única de la quitosana es su actividad natural antimicrobiana
contra una amplia gama de organismos diana. Levaduras y mohos son el grupo más
sensible, seguido por bacterias Gram-positivas y Gram negativo entonces-([Ralston et
al., 1964] y [Kendra y Hadwiger, 1984] ). Por lo tanto, no es sorprendente que, a nivel
experimental, existen numerosos informes que describen el uso de quitosano como
conservante de alimentos ( [El Ghaouth et al., 1991] , [Zhang y Quantick,
1998] y [Sagoo et al., 2002] ). Ácido ferúlico incorporados películas hechas de una
mezcla de almidón-quitosano puede encontrar posible aplicación como películas
comestibles o recubrimientos. Las propiedades de barrera de la mezcla de película
mejorado considerablemente tras la incorporación de ácido ferúlico oxidado. La
naturaleza amorfa de la película de mezcla que contiene ácido ferúlico apoyado buena
miscibilidad de los componentes, y transformada de Fourier estudios de espectroscopia
por infrarrojos indicó interacciones intermoleculares entre los diferentes
componentes. Los ácidos ferúlico incorporados películas también fueron encontrados
para reducir los lípidos peróxido de formación ( Mathew y Abraham, 2008 ). Un
recubrimiento comestible compuesta de proteínas de suero de leche y monoglicéridos
acetilados filetes de salmón ahumado protegido contra la oxidación de lípidos y la
deshidratación. Un multicomponente recubrimiento compuesto de colágeno, caseína y
derivados de celulosa reduce la absorción de aceite durante la fritura. La proliferación
microbiana, en particular Listeria monocytogenes crecimiento, se redujo en los
productos de pescado de recubrimiento con una formulación de hidrocoloides, ácidos
orgánicos (ácidos láctico y acético) y compuestos antimicrobianos ( Sensidoni y
Peressini, 1997 ). En conclusión, las películas comestibles pueden tener muchas
aplicaciones potenciales en el procesamiento de carne y pescado, con sus
características funcionales en función de sus componentes.
10.6.4. Recubrimientos comestibles sobre frutas y hortalizas
Una semilla es el producto del óvulo maduro de plantas gimnospermas y angiospermas
que se desarrolla después de la fertilización y un cierto crecimiento de la planta
madre. Un uso importante de los hidrocoloides en la agricultura es como un
recubrimiento de semillas. La superficie de la semilla se recubre con un polímero
hidrófilo, que puede absorber agua después de la plantación, lo que aumenta las tasas,
así como las probabilidades de germinación. Puesto que la composición de
revestimiento y la fabricación puede ser controlado, los recubrimientos pueden ser
diseñados para retrasar la germinación, inhiben la putrefacción, controlar las plagas,
fertilizar o vincular a la semilla al suelo. La mayoría de los informes sobre los
revestimientos de semillas tratar con recubrimientos de alginato; informes sobre agar,
diversas solubles en agua éteres de celulosa y copolímeros hidrolizados de almidón-
poliacrilonitrilo también se puede encontrar (Ferrari, 1989 ). Soja, algodón, maíz, sorgo,
remolacha azucarera y semillas vegetales diferentes se han recubierto. Como resultado
del recubrimiento, los rendimientos de algodón y soja aumentó en un 20-30%.Cuanto
más pobre es las condiciones de cultivo, más pronunciada es la ventaja de las semillas
recubiertas sobre los controles ( [Mark et al., 1985] y [Nussinovitch, 1998] ).
Un fruto es el ovario maduro - junto con las semillas - de una planta con flores. La
definición de un vegetal es tradicional más que científica, y es algo arbitrario y
subjetivo. Las frutas frescas son 75-90% de agua. Con la excepción de unas pocas
frutas, su contenido de grasa es generalmente baja. Las frutas también incluyen
carbohidratos, minerales, ácidos, enzimas, pigmentos, compuestos aromáticos y
vitaminas ( Gates, 1987 ).Alrededor del 25% de las frutas y verduras recién cosechadas
se pierden por deterioro ( Wills et al., 1981 ).Después de la cosecha duración del
producto se puede lograr mediante la aplicación de recubrimientos comestibles, que
son semi-permeable al vapor de agua y gases. Tales recubrimientos pueden mejorar o
reemplazar otras técnicas utilizadas para el mismo fin, tal como en atmósfera
modificada o de atmósfera controlada de almacenamiento ( [Smith y Stow,
1984] y [Barkai-Golan, 1990] ). Otros logros de aplicaciones de revestimiento incluyen
la mejora de las propiedades mecánicas y de manipulación de la retención de los
compuestos aromáticos volátiles ( [Mellenthin et al., 1982] y [Nisperos-Carriedo y
Baldwin, 1988] ). Como resultado del revestimiento, la permeabilidad al oxígeno y al
dióxido de carbono y los cambios del producto recubierto se convierte en un paquete
individual con una atmósfera modificada ( Nussinovitch, 2003 ). La respiración de la
fruta o vegetal provoca una reducción de oxígeno y un aumento de dióxido de
carbono. Por lo tanto, se debe tener cuidado en el diseño del revestimiento: si los
niveles de oxígeno son demasiado bajos, reacciones anaeróbicas, lo que provocará en
sabores y maduración anormal (Kedar, 1986). Las concentraciones de etanol y
acetaldehído en el tejido se puede usar como monitores para los productos finales y
próxima a la final-de la respiración anaeróbica ( Kader, 1986 ). Por lo tanto, si el
recubrimiento puede crear moderadas condiciones de atmósfera modificada, una fruta
climatérica exhibirá respiración disminuida, menor producción de etileno, más lenta
maduración y vida de anaquel extendida (Nussinovitch, 2003 ).
La literatura científica está repleta de ejemplos de recubrimientos de frutas y
hortalizas. Por lo tanto, el resto de esta sección está dedicada a algunos ejemplos que
involucran diferentes gomas y otros ingredientes, así como algunos productos
básicos. El alginato de sodio es la goma de elección para muchos experimentadores
debido a su fácil disolución y simple reacción de reticulación. Alginato de sodio-
revestimientos pospuesto el secado de tejido de hongo, impidiendo así que los cambios
en su textura durante cortos períodos de almacenamiento. Como resultado de la capa,
champiñones frescos tenía un mejor aspecto y brillo, al igual que el ajo ( [Nussinovitch
y Kampf, 1992] , [Nussinovitch y Kampf, 1993] y [Nussinovitch y Hershko,
1996] ). Alginato o zeína fueron utilizados como recubrimientos comestibles para
retrasar la maduración después de la cosecha y para mantener tomate ( Solanum
lycopersicon Mill.) calidad ( Zapata et al., 2008 ). Tomates recubiertos mostraron
menor tasa de respiración y producción de etileno que los controles, con una
concentración dos veces menor de precursor de etileno. Además, la evolución de los
parámetros relacionados con las pérdidas en la calidad del tomate, como la
descalcificación, evolución del color y la pérdida de peso, se retrasó significativamente
en los tomates revestidos comparada con los controles ( Zapata et al., 2008 ). En
melocotones, los recubrimientos de alginato de sodio y MC contribuido a la reducción
de la tasa de respiración y la pérdida de humedad, así como a otros cambios en
relación con los melocotones no recubiertos. Las muestras de alginato de sodio y--MC-
recubierto mantiene su aceptabilidad hasta 21 y 24 días, respectivamente, en
comparación con 15 días para los controles. Estas observaciones son el resultado de
los intentos exitosos para crear atmósferas modificadas en el interior de la fruta
revestida. El polisacárido recubrimientos retardar la migración de gas, y retrasar la
maduración y la senescencia tan eficazmente como los más costosos atmósfera
controlada entornos (en el que los niveles específicos de los gases se mantienen y
regulado por fuentes externas) ( Kader, 1986 ). En general, los niveles ambientales de
oxígeno por debajo de disminuir la producción de 8% de etileno, y los niveles de
dióxido de carbono por encima de 5% a prevenir o retrasar muchos tejidos de frutas
respuestas a etileno, incluyendo la maduración ( Kader, 1986 ). Discusión adicional
sobre la fisiología después de la cosecha y efectos de la atmósfera y la temperatura se
puede encontrar en otro lugar ( Hulme, 1970 ), y el lector también se refiere a
"Selección de biopolímeros para aplicaciones específicas 'de la sección.
La respiración reducida y las tasas de transpiración como consecuencia de los
recubrimientos se considera responsable de mantener la calidad del melocotón y el
aumento de su vida útil ( Maftoonazad et al., 2008 ).La incorporación de ingredientes
que se encuentran naturalmente en la piel de ajo ( Figura 10,2 solución) para el
hidrocoloide (alginato-o gellan basado en) la goma antes de adhesión de la película de
recubrimiento mejorada a la superficie del producto recubierto ( Nussinovitch et al.,
1994 ). Esto fue debido a una reducción de la tensión superficial de la solución de
revestimiento, y su humectabilidad mejorada ( Wu, 1973 ). El efecto de los
recubrimientos de alginato-y gellan basado comestibles en la vida útil de corte en
fresco manzanas Fuji envasadas en bandejas con una película de plástico de
permeabilidad al oxígeno conocido fue investigado por medición de los cambios en la
atmósfera del espacio de cabeza, el color, la firmeza y de crecimiento microbiano
durante el almacenamiento a 4 ° C. La concentración de etileno en manzanas
revestidas parecía que se retrase, mientras que la producción de este gas se detectó
en manzanas sin revestir desde el primer día de almacenamiento. El revestimiento
incluye N-acetilcisteína (como agente antipardeamiento), lo que ayudó a mantener la
firmeza y el color de los gajos de manzana durante todo el período de
almacenamiento. La aplicación de los recubrimientos comestibles también retraso del
deterioro microbiológico de las manzanas recién cortadas, y efectivamente prolonga su
vida útil a las 2 semanas de almacenamiento ( Rojas-Grau et al., 2008 ). En paralelo a
la utilización de alginato y otras gomas gellan o familiares, la industria de los
recubrimientos está tratando de localizar gomas adicionales y / o materias primas, y
con menos frecuencia, los residuos o subproductos de la industria alimentaria para su
uso en revestimientos futuros. El efecto de un suero aislado de proteína-pululano
recubrimiento sobre tostado fresco castaña y tostado liofilizado castaño calidad y la
vida útil se estudió. Los revestimientos se forma directamente sobre la superficie de la
fruta, dando una buena adherencia y cobertura. El revestimiento tenía una baja,
aunque un efecto significativo en la reducción de la pérdida de humedad y la incidencia
de la caries. La calidad de las castañas cosechadas se ha mejorado y su vida útil
aumentada ( Gounga et al., 2008 ). Los efectos de las películas de almidón de yuca y el
cloruro de polivinilo (PVC) en el mantenimiento de la calidad post-cosecha de pimientos
almacenados a temperatura ambiente fueron evaluados. La firmeza de la fruta y la
disminución del pH, mientras que la acidez titulable y sólidos solubles aumentó hacia el
final del almacenamiento a temperatura ambiente. Los tratamientos no promover
cambios significativos en el contenido de pectina total durante el periodo de
almacenamiento, aunque menor contenido de pectina soluble se observó en las frutas
cubiertas con PVC ( Hojo et al., 2007 ). La aplicación de recubrimientos de gelatina de
almidón retrasado el proceso de maduración de los aguacates, como se indica por una
mejor firmeza de la pulpa y la retención de color de la piel, y una menor pérdida de
peso de los frutos recubiertos en comparación con los aguacates de control. Los
recubrimientos también produjo un patrón retardado climaterio respiratorio ( Aguilar-
Méndez et al., 2008 ).
FIGURA 10.2. alginato recubierto ajo (izquierda) versus sin recubrimiento ajo (derecha). El
revestimiento delgado (decenas de micras) pegado sobre la epidermis ajo es fuerte y
transparente. Se elimina la apertura inicial de los dientes vistos en el producto básico no
recubierto
(Cortesía de V. Hershko).
Opciones Figura
Las frutas y verduras se pueden comprar todo o en rodajas. El uso de alginato o gellan
basados en formulaciones de recubrimiento sobre las piezas recién cortadas papaya se
estudió para determinar su capacidad para mejorar la resistencia al vapor de agua,
para afectar el intercambio gaseoso y para llevar a agentes para ayudar a mantener la
calidad general de la fruta mínimamente procesada. Las formulaciones que contienen
glicerol más ácido ascórbico exhibieron ligeramente mejoradas de barrera al agua
propiedades relativas a las muestras no recubiertas ( Tapia et al., 2008 ). La
incorporación de aceite de girasol en las formulaciones produjo un aumento de la
resistencia al vapor de agua de las muestras recubiertas. En general, los
recubrimientos mejora la firmeza del producto fresco cortado durante el período
estudiado ( Tapia et al., 2008 ). La pérdida de agua y oscurecimiento de los trozos de
manzana fueron cortadas también se inhibió por recubrimientos de quitosano y ácido
láurico ( Pennisi, 1992 ). Los tratamientos para inhibir el pardeamiento y la decadencia
y para extender la vida útil de los recién cortada 'Keitt', 'Kent' y cultivares de mango
'Ataulfo' también fueron investigados. Las combinaciones de cloruro de calcio, el ácido
ascórbico antioxidantes y ácido cítrico, y dos capas de películas comerciales causado la
reducción de pardeamiento y el deterioro de corte en fresco mangos se almacenaron a
5 º C, especialmente para el cv. Ataulfo ( González-Aguilar et al., 2008 ). Un derivado
de quitosano utilizado como un revestimiento posterior a la cosecha comestible para
alimentos frescos forma selectivamente permeables no tóxicos películas ( [Meheriuk y
Lau, 1988] , [Meheriuk, 1990] y [El Ghaouth et al., 1991] ). Los polímeros sintéticos
pueden modificar la respuesta de permeación de una membrana de quitosano a O 2 y
CO 2 ( Bai et al., 1988 ). Polisacáridos extracelulares microbianos tales como pululano
puede ser utilizado para producir películas comestibles y biodegradables que son
claras, inodoro e insípido y actúan como barreras de oxígeno eficaces ( Kaplan et al.,
1993 ). Transparentes películas solubles en agua, con baja permeabilidad al oxígeno,
puede ser producido a partir de almidón hidroxipropilado amilomaíz. Los
recubrimientos producidos exhiben una mayor resistencia de ruptura y elongación, y
resistencia a la tracción reducida ( Roth y Mehltretter, 1967 ). Otros componentes han
servido para desarrollar recubrimientos de esta naturaleza para las ciruelas pasas,
pasas, dátiles, higos, nueces y frijoles. Otras formulaciones hidrolizado de almidón
fueron desarrollados por la National Starch and Chemical Co (West Bridgewater, NJ) a
los albaricoques secos, almendras capa y rebanadas de manzana ( Murray y Luft,
1973 ). Un nuevo enfoque para el desarrollo de recubrimientos compuestos de pulpa
de fruta se está desarrollando actualmente ( McHugh et al., 1996 ).Un ejemplo de esto
es una película de mango que proporciona una buena barrera para el oxígeno con
propiedades mecánicas suficientes para envolver los mangos enteros y mínimamente
procesados. Esta película fue encontrado para reducir la pérdida de peso y extender el
período de maduración y la vida de anaquel de mangos frescos enteros ( Sothornvit y
Rodsamran, 2008 ).
Los revestimientos compuestos de carboximetilcelulosa (CMC) con emulsionantes de
éster de ácidos grasos se han utilizado para peras y plátanos ( [Ukai et al.,
1975] , [Banks, 1984a] , [Banks, 1984b] , [Smith y Stow, 1984] , [Drake et al.,
1987] y [Mitsubishi-Kasei Ryoto, 1989] ). Retraso de la maduración y los cambios en
los niveles de gases internos fueron detectados ( [Banks, 1983] , [Bancos,
1984a] y [Bancos, 1984b] ). Este tipo de recubrimiento comercial primero se llamó Tal
Pro-largo (Courtaulds Group, Londres) y más tarde, Pro largo. Aumenta la resistencia a
algunos tipos de hongos de podredumbre en manzanas, peras y ciruelas, pero no fue
efectivo en la disminución de la tasa de respiración o la pérdida de agua en tomate o
pimiento dulce ( [Lowings y Cutts, 1982] y [Nisperos-Carriedo y Baldwin,
1988] ). Naranjas de Valencia recubierto con Tal Pro-largo esencia había mejorado y
más bajos niveles de etanol que los controles ( Nisperos-Carriedo et al., 1990 ). Otro
recubrimiento con una composición similar, Semperfresh (Agriproducts Unidos,
Greeley, CO), contiene una mayor proporción de cadena corta insaturados ésteres de
ácidos grasos en su formulación ( Drake et al., 1987 ). Estos recubrimientos de avance
de color retardado y ácidos retenidas y la firmeza de las manzanas relación a los
controles ( Smith y Stow, 1984 ). Semperfresh también se extiende la vida de
almacenamiento de los cítricos ( Curtis, 1988 ). La adición de ceras para Semperfresh
produce frutos más brillantes con mayor turgencia, menos caries y buen sabor. Por
otro lado, Semperfresh no es eficaz en retardar la pérdida de agua en los melones
( Edwards y Blennerhassett, 1990 ).Un nuevo enfoque para extender la vida útil de
frutas es el uso de ingredientes especiales dentro del revestimiento (véase más
adelante). Aloe vera gel revestimiento ha sido sugerido como un medio para preservar
la calidad y seguridad de los cv. Uva de mesa sin semilla carmesí durante el
almacenamiento en frío y tiempo de conservación posterior ( Valverde et al., 2005 ). Un
enfoque similar para el tratamiento post-cosecha de la cereza dulce se ha
aplicado. Cereza dulce tratada con aloe vera gel mostraron retrasos significativos en
los siguientes: aumento de la frecuencia respiratoria, pérdida de peso rápida y cambios
de color, ablandamiento acelerado y maduración, tallo dorado y el aumento de las
poblaciones microbianas, sin ningún efecto perjudicial en el sabor, aroma o sabor
( Martínez -Romero et al., 2006 ).
10.6.5. Revestimientos para Productos Fritos
Freír se utiliza para modificar la calidad comestible de los alimentos, para destruir
térmicamente microorganismos y enzimas, y para reducir la actividad de agua en la
superficie del alimento ( Fellows, 1990). Las grasas y aceites son los medios para
cocinar. Como resultado de las altas temperaturas involucradas, alimentos fritos
cocinar rápidamente, produciendo un sabor y textura únicos. Absorción de aceite
depende, entre otras muchas cosas, de la temperatura de fritura. Se puede aumentar
hasta un 20% cuando la temperatura de fritura se disminuye ( Pedreschi et al., 2007 ),
como también en varios otros estudios que examinaron los rangos de temperatura
específicos ( [Zeddelmann y Olendorf, 1979] y [Fan y Arce, 1986 ] ).Sin embargo, el
aumento de la temperatura de fritura no siempre es beneficiosa, como tiempo de
fritura es independiente de la temperatura del aceite en el intervalo de 155-200 ° C
( Pravisani y Calvelo, 1986 ). Así, muchos otros factores afectan a la absorción de
aceite y estos deben ser considerados en una base de caso por caso ( Selman y
Hopkins, 1989 ). Dado que los alimentos fritos son altos en calorías relativos a los
mismos alimentos cocidos en agua o por otros métodos, la constante demanda de
menor contenido en calorías de los productos fritos pueden ser satisfechas, al menos
hasta cierto punto, mediante el uso de recubrimientos que pueden retrasar aceite y
grasa migración ( Gates, 1987 ). Además de sus propiedades como buena formadores
de película, no iónicos los éteres de celulosa son capaces de producir películas
transparentes resistentes y flexibles debido a la estructura lineal de la cadena principal
del polímero. Tales recubrimientos son solubles en agua y resistente a las grasas y
aceites ( Krumel y Lindsay, 1976 ). Los hidrocoloides que sirven en la construcción de
tales películas son gellan y LMP (de bajo metoxilo pectina), entre muchos otros. Gellan
revestimientos a base se han utilizado durante varios años en Japón y otros países
asiáticos con tempura de tipo alimentos fritos ( Kelco, 1990 ). Un sistema de
recubrimiento comestible llamado Fry Shield, desarrollado y patentado por
Kerry Ingredientes (Beloit, WI) y Hercules (Wilmington, DE), se basa en calcio reacciona
con pectina y reduce el consumo de grasa durante la fritura.Francés fritas tratado con
pectina tomar la mitad de la cantidad normal de aceite ( Nussinovitch, 2003 ).
MC y la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) películas son eficaces en la reducción de la
absorción de aceite por las patatas fritas, aros de cebolla, y otros productos fritos,
procesados ( Sanderson, 1981 ), como consecuencia de su resistencia a la migración
de grasa y aceite. El efecto de un recubrimiento comestible MC sobre la absorción de
aceite reducida durante la fritura se analizó en un sistema de masa. La reducción de la
absorción de aceite fue del 30% para discos de masa revestidos comparada con los no
recubiertos, el recubrimiento, no modificó el contenido de agua de las muestras o de
los atributos de calidad de la masa frita, como el color y la textura. El recubrimiento
reduce la absorción de aceite, la modificación de las propiedades de humectación con
respecto a la tensión interfacial y también convertirse en una barrera mecánica a los
lípidos ( Suarez et al., 2008 ). Además de la disminución de la penetración de aceite y
la absorción por los alimentos secos, las películas de celulosa se puede reducir la
pérdida de peso y mejorar la adherencia de la masa de productos ( Nussinovitch,
2003 ). El efecto del tipo, peso molecular, y la concentración de los éteres de celulosa
cambia la microestructura de frito rebozado patatas (Naruenartwongsakul et al.,
2008 ). Para bateadores controlada viscosidad, la estructura de masa frita que contiene
MC de mayor peso molecular y concentración con contenido de humedad más alto
simultáneamente mostraron mayores tamaños de los agujeros, lo que permitió una
mayor cantidad de penetración de aceite a través de la mezcla en el sustrato de
alimento ( Naruenartwongsakul et al., 2008 ).En contraste, la estructura de bateadores
con contenido controlado de humedad inicial con un mayor peso molecular y la
concentración de MC fue relativamente más continua, por lo tanto, el bateador ayuda
en la prevención de la penetración de aceite en el sustrato de alimento
( Naruenartwongsakul et al, 2008. ).
Además de disminuir el contenido de hidrocarburos de un producto frito, MC puede ser
utilizado para cambiar su color. Como ejemplo, Akara, que es un popular de África
Occidental alimentos fritos, se prepara a partir de una mezcla de harina de frijol y
harina de soja. Aplicación de un recubrimiento comestible causado el producto para
absorber el aceite 26% menos que durante la fritura akara hecha de harina de frijol
100%. MC-revestido akara también se encontró a ser significativamente diferentes en
color total del control ( Huse et al, 2006. ): la soja 6% / MC recubierto akara fue
significativamente más oscuro que el control. Akara formulado con 6% de soja y maíz
recubierto con zeína o MC fue significativamente más amarillo y rojo menos,
respectivamente, que el control. Estos cambios se deben a la absorción de aceite
diferente y la reflectancia de la superficie revestida del producto frito ( Huse et al.,
2006 ). Freír en un ambiente gaseoso influye en la textura crujiente del
producto. Cuando MC o proteína de suero se incorporaron en la posición del pre-polvo o
pasta antes de freír, nuggets de pollo frito, utilizando gas nitrógeno, eran más crujiente
que los frito bajo vapor ( Ballard y Mallikarjunan, 2006 ). Las combinaciones de HPMC /
MC con harina de maíz, condimentos, sal y se utilizaron para recubrir piezas de pollo
antes de freír a 180 º C durante 10 min. El tiempo de fritura de enfundado y tuvo un
efecto significativo en el contenido de humedad y grasa de los trozos de pollo. El
recubrimiento que contiene una mezcla de goma de 0,5% fue la más aceptable desde
un punto de vista sensorial. Enfundado aumentó el contenido de humedad de hasta
42,6%, mientras que la absorción de grasa se redujo a 32% (Sudhakar et al., 2006).
10.6.6. Revestimientos varios
Estudios de las propiedades de película comestible han progresado apreciablemente en
el siglo pasado, los resultados se espera que se aplica a una amplia variedad de
alimentos, así como para otras aplicaciones ([Krochta De Mulder y Johnston,
1997] y [Hershko y Nussinovitch , 1998] ). Las películas comestibles pueden ser
utilizados para recubrir las tuercas y los cacahuetes, productos de confitería y
ligeramente procesados productos agrícolas, para controlar la migración de
conservantes y aditivos de masa, en bicapas compuestos, mezclas y películas de
biopolímeros, y para muchos usos biotecnológicos ( Nussinovitch, 2003 ). Más de 100
años atrás ( figura 10.3 ), un tipo muy interesante de recubrimiento comestible fue
desarrollado en Japón. "Oblato" es la marca registrada para este papel comestible que
se prepara a partir de almidón y agar. Esto es de 10-15 μ m de espesor, y por lo
general se venden en farmacias en Japón para la dosificación de medicamentos en
forma de polvo. Oblata también se puede emplear como un vehículo conveniente para
envolver condensada, pegajoso, dulce gelatina de agar: las capas comestibles no
pegajosos película pegajosa de la confección y permite su consumo sin necesidad de
que se pegue a los dedos ( Davidson, 1980 ). Goma árabe se utiliza ampliamente en la
industria de los recubrimientos debido a la facilidad de preparación de soluciones de
goma con más de 50%, su compatibilidad con otros hidrocoloides vegetales y su
capacidad de producir emulsiones estables con la mayoría de los aceites en un amplio
intervalo de pHs ( Nussinovitch, 1997a ) . Goma árabe con o sin gelatina se ha usado
para producir películas de protección para chocolates, nueces, quesos y comprimidos
farmacéuticos (Colloides Naturels Inc., 1988; Mazza y Qi, 1991 ) y también se ha
informado de inhibir el oscurecimiento de patatas cocidas (Mazza y Qi, 1991 ). Una
película de material compuesto de goma de acacia y monoestearato de glicerol se
informó a tener buenas vapor de agua propiedades de barrera ( Martin-Polo y Voilley,
1990 ). Un revestimiento a base de carragenina, Soageena (polisacárido comestible),
fue desarrollado por Mitsubishi International Corp. (Tokio, Japón) para los productos
frescos ( [IFT, 1991] y [Baldwin, 1994] ). Otros recubrimientos de carragenano se han
utilizado para retardar la pérdida de humedad de los alimentos recubiertos ( Torres et
al., 1985 ). Un revestimiento a base de carragenina aplicado para cortar las mitades de
pomelo con éxito contracción disminuye y sabor deterioro ( Bryn, 1972 ). Carragenina,
gellan y alginato se han utilizado para recubrir frescas, suave en salmuera quesos
( figura 10.4 ) ( Kampf y Nussinovitch, 2000 ).Al igual que las carnes recubiertos, estos
recubrimientos hidrocoloides ofrecen sólo una barrera débil contra el transporte de
humedad. Sin embargo, el agua contenida dentro de los diferentes recubrimientos
sirve como un agente de sacrificar, y la pérdida de humedad del producto se retrasa
hasta que este líquido se ha evaporado ( Kampf y Nussinovitch, 2000 ).
FIGURA 10,3. 'oblata' es una marca registrada de papel comestible preparada a partir de
almidón y agar. El producto se vende generalmente en las farmacias en Japón para la
dosificación de medicamentos en polvo
(Cortesía de Madoka Hirashima (Universidad de Mie, Japón)).
Opciones Figura
FIGURA 10.4. Coated queso blanco en salmuera-
(Cortesía de Nir Kampf).
Opciones Figura
Celulosas modificadas químicamente se pueden utilizar para la fabricación de películas
comestibles y biodegradables. MC, HPMC, hidroxipropilcelulosa (HPC) y CMC son
ejemplos de materias primas para la producción de recubrimientos con resistencia
moderada, resistencia a los aceites y grasas, elasticidad y transparencia, sin olor ni
sabor, y la capacidad de servir como una barrera moderada a la humedad y el oxígeno
( [Hagenmaier y Shaw, 1990] y [Nisperos-Carriedo, 1994] ). La información sobre MC
y HPMC se puede encontrar en otro lugar ( Vojdani y Torres, 1990 ). Películas MC hacer
barreras fina hasta petróleo y la migración de grasa ( Nelson y Fennema, 1991 ). MC y
HPMC puede utilizarse para la fabricación de películas compuestas con lípidos sólidos
( [Koelsch y Labuza, 1991] , [Martin-Polo et al., 1992] , [Debeaufort et al.,
1993] y [Park et al., 1994] ). Películas de dos capas que consiste en un lípido sólido y
una capa de MC o HPMC se han utilizado para disminuir la migración del agua en los
alimentos del modelo ( Rico-Peña y Torres, 1990 ). No iónicos los éteres de celulosa son
capaces de producir películas duras, transparentes y flexibles que son solubles en agua
y en grasa y resistente al aceite ( Krumel y Lindsay, 1976 ). Películas MC prevenir la
migración de lípidos ( Nussinovitch, 1994 ). HPMC y una película de doble capa que
consiste en-esteárico ácido palmítico disminuido transferencia de humedad de la pasta
de tomate para galletas ( Kamper y Fennema, 1985 ). Formulaciones que implican MC,
HPMC y HPC retardada pardeamiento y componentes de sabor volátiles ( Nisperos-
Carriedo et al., 1992 ). HPC películas rancidez oxidativa retardado y la absorción de
humedad en las carnes de nueces, frutos secos recubiertos y dulces ( [Ganz,
1969] y [Krumel y Lindsay, 1976] ).
El suero es la parte acuosa y líquida de la leche que queda después de la cuajada, o
precipitado de caseína, se ha quitado. α -lactalbúmina y β -lactoglobulina-(fracciones
de proteína de suero) y proteína de suero se utilizan para la fabricación de películas
comestibles debido a su beneficioso propiedades funcionales y excedentes industriales
( Chen, 1995 ). Las proteínas de suero producir transparentes, películas flexibles,
comestibles incoloros e inodoros que pueden servir como barreras de humedad
moderadamente buenas y excelentes barreras de oxígeno ( [Fairley et al.,
1996] y [Mate y Krochta, 1996] ). La incorporación de plastificantes (por ejemplo
polioles y ácidos mono-, di-y oligosacáridos) reduce su fragilidad. De proteína de suero-
aíslan películas tienen propiedades de barrera limitados que pueden ser mejoradas con
la inclusión de otros formadores de película polisacáridos ( Ciesla et al.,
2006 ). Proteína, cera de abejas sorbitol, sorbato de potasio y se encontró que influyen
en la permeabilidad al vapor de agua y solubilidad en agua de películas de proteína de
suero de leche. Cera de abejas fue el factor más importante que influye en la
viscosidad y el aspecto de las películas. La cantidad de proteína no tuvo ningún efecto
en la viscosidad o la apariencia, mientras que la cantidad de sorbitol (35-50%, w / w)
en las películas no tuvieron influencia en la apariencia (Ozdemir y Floros,
2008 ). Microscopía electrónica de barrido demostró estructura de estas películas
'favorable y la adición de pululan a bajas concentraciones era suficiente para modificar
significativamente sus propiedades de barrera y mejorar sus características potenciales
para aplicaciones alimentarias (Gounga et al., 2007 ).
10,7. Productos novedososNovel comestible-recubrimiento productos son omnipresentes en el mercado. Un
ejemplo de ellos es el de Bolsillo de Listerine ®: pequeñas manchas de película
comestible que se funden instantáneamente en la lengua, liberando refrescante del
aliento. PocketPaks contiene al menos cuatro hidrocoloides: carragenano, goma de
algarroba, goma de xantano y pululano. Bolsillo de Listerine empujó la categoría de
cuidado dental en un nuevo territorio por ser el primer elemento de este tipo
disponibles para los consumidores activos. Su éxito ha allanado el camino para que
muchos productos de este tipo. Tiras podría resultar atractivo como un vehículo para la
administración de fármacos. En 2004, el gigante farmacéutico suizo Novartis presentó
Triaminic ® y tiras delgadas Theraflu ® ™. Tiras delgadas fueron los primeros en los
múltiples síntomas tos y el resfrío para entregar una dosis exacta en formato de
película delgada y fueron seleccionados entre más de 100 candidatos por su sabor y
los ingredientes de calidad, embalaje, aceptación del consumidor, la innovación, la
diferenciación y la conveniencia ( http :/ /
www.webpackaging.com ;http://www.iqdurableink.com ). Clarifoil, los productores de
películas para aplicaciones de impresión y embalaje, lanzó Clarisol, una nueva e
innovadora gama de películas solubles en agua: estos son arrojados PVA / PVOH
películas solubles en agua que se ofrecen como productos de calidad consistente
adecuado para una amplia gama de funcionalidad uso con los siguientes requisitos:
conveniencia, liberar dosis precisas y de fácil manejo para los consumidores y los
operarios industriales. Ellos podrían también tener usos en productos especiales. Las
mascotas pueden ser el próximo objetivo de estas "drogas-en-película", como películas
comestibles podrían servir como una alternativa conveniente para relleno pastillas por
las gargantas de mascotas. Potencialmente, los fármacos también se podría dar en
dosis más bajas sobre películas porque se absorben mejor a través de la lengua.
La industria alimentaria ha proporcionado muchas nuevas aplicaciones para la
tecnología de película comestible. Los productores de carne están usando películas
para curar jamones y esmaltes. Los atletas consumen tiras de electrolitos en lugar de
las bebidas deportivas para combatir la deshidratación. Películas algún día se puede
utilizar para separar la salsa de tomate de la corteza de la pizza congelada de manera
que la corteza queda crujiente. Alimentos Origami, en cooperación con el Servicio de
Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura, ha desarrollado un nuevo
producto, único en el que la comida puede ser casi cualquier fruta, hortaliza o la
combinación de ambos para crear películas comestibles. Estos productos son bajos en
grasa, baja en calorías, sabroso y saludable, y fueron desarrollados para personas que
tienen una aversión a las algas marinas, o las que se interesa en una alternativa
( http://www.origami-foods.com ;http:/ / www.ceepackaging.com ). Otro desarrollo en el
área de películas comestibles se refiere a la decoración. Hoy en día, es posible decorar
tortas con imágenes diseñadas por ordenador. Estas imágenes (a veces clip-art) se
imprimen con las nuevas de alta calidad de grado alimenticio tintas sobre papel
comestible, utilizando una impresora de inyección de tinta. Las impresiones atractivas
puede ser colocado en cualquier pastel o bien otro horno. El mismo proceso puede ser
utilizado para producir diseñado envolturas de caramelo, rollos de papel para pasteles
o quiches, o decorativos cubiertas protectoras para condimentos y tortas, y en cientos
de otras aplicaciones donde se desea un tacto cosmético o personal en un producto de
postre.
Nuevos productos, desarrollos y líneas de investigación que podrían ser importantes en
el campo de los revestimientos o recubrimientos que su uso como parte de sus logros
se han desarrollado en los últimos años. Estos acontecimientos incluyen (pero no están
limitados a) una nueva película compuesta para potenciales aplicaciones de envasado
de alimentos que fue preparado por la plastificación de recubrimientos de proteínas
sobre película de polipropileno ( Lee et al., 2008 ). Las propiedades ópticas y
resistencia a la tracción de las películas depende de los tipos de proteínas y
plastificantes utilizados. Altas superficies brillantes se observaron en películas
revestidas con proteína de suero y maíz zein, con la proteína de suero-sacarosa
plastificado aislar recubrimiento dando el más alto brillo. Las proteínas de suero aislar
películas recubiertas también mostró una mayor transparencia y resistencia a la
tracción de las películas revestidas otros. La nisina aditivo tiene un número E de 234 y
es un agente antibacteriano policíclico péptido con 34 residuos de aminoácidos, que se
utiliza como conservante de alimentos. Es una bacteriocina 'amplio espectro' utilizado
en el queso elaborado, carne, bebidas, etc, a niveles que van desde ~ 1-25 ppm,
dependiendo del tipo de alimento y la aprobación reglamentaria durante la producción,
con el fin de extender la vida útil mediante la supresión Gram-positiva deterioro y
bacterias patógenas (http://en.wikipedia.org/wiki/Nisin ). La nisina incorporada proteína
de suero recubrimientos en película de polipropileno exhibieron una inhibición
significativa del crecimiento de la bacteria Lactobacillus plantarum (Lee et al.,
2008 ). Otro de los productos en el ámbito de envasado es una novela, rápidamente
soluble, comestible y termosellable película que consta de una mezcla de konjac
glucomanano y gelatina. Este producto se preparó con éxito mediante el uso de una
técnica de colada con disolvente con diferentes proporciones de mezcla de los dos
polímeros. Teniendo en cuenta la degradabilidad, esta mezcla de película puede ser un
material ideal para el envasado de comestibles interior ( Li et al., 2006 ).
Un enfoque novedoso de investigación hace uso de alginato de recubrimiento para
controlar la captación de sólidos durante la deshidratación osmótica de un sistema de
alimentación modelo ( Lazarides et al., 2007 ).Una combinación de recubrimiento de
productos con configuraciones alternativas de contacto con el producto / solución fue
investigado para supervisar la captación de sólidos durante la deshidratación
osmótica. Potato fue utilizado como un material de planta modelo para corto plazo (es
decir, 3 h) tratamiento osmótico en una serie de soluciones con la disminución o el
aumento de las concentraciones de sacarosa para simular co-corriente o contra
corriente- producto / solución de contacto (flujo) ( Lazarides et al., 2007 ).El
recubrimiento de alginato dio la absorción disminuyó significativamente sólidos, sin
afectar negativamente a la eliminación de agua. Por otra parte, el general, "eficacia de
la deshidratación 'se mejoró drásticamente por revestimiento combinado y el contacto
en contracorriente. La importancia de este enfoque es que una predicción de la masa
de intercambio puede ser aplicado bajo escenarios alternativos de tratamiento con
respecto a los sólidos iniciales de productos ( Lazarides et al., 2007 ).
10,8. No alimentarios recubrimientos de gomaEl papel es un material delgado que se usa principalmente para la escritura, la
impresión sobre o en el envase. Se produce al presionar juntos fibras húmedas,
típicamente pulpa de celulosa derivada de madera o hierbas, y secado en hojas
flexibles. Muchos hidrocoloides se pueden utilizar para obtener recubrimientos de
papel exitosos. Agar se ha encontrado adecuado para uso en papeles fotográficos
cuando esterificado con anhídrido succínico o ftálico y después de la hidrólisis
enzimática. Agar también se puede utilizar como adhesivo en el brillo de acabado de
productos de papel. HPC se utiliza para el recubrimiento, debido a su termoplasticidad
y solubilidad en disolventes. Sirve como un aceite y grasa de barrera y es responsable
de recubrimiento termoplástico. Óxido de polietileno se utiliza también para
revestimiento de papel y el tamaño.Como un aditivo de proceso, se utiliza como una
ayuda de formación de fibras ( Nussinovitch, 1998 ). Otro manuscrito se describe el
comportamiento asociativo de los CMC, hidroxi etil celulosas y modificados
hidrófobamente espesantes celulósicos en los revestimientos a base de arcilla y sus
efectos sobre la reología de recubrimiento y revestimiento de papel-propiedades
( Young y Fu, 1991 ). El PVA se utiliza en aprestos y revestimientos de
papel. Polivinilpirrolidona se utiliza en todos los tipos de fabricación de papel, sobre
todo como un fluidizador económico y agente antibloqueo en el revestimiento de
papel. Los almidones utilizados en colores de revestimiento puede convertirse
enzimáticamente, termoquímicamente convierte o se oxida, a dextrinas, éteres de
hidroxietil almidón y acetatos de almidón ( Davidson, 1980 ).
El ácido poliacrílico puede ser usado como un formador de película. Una aplicación
importante es el uso de la sal de sodio de ácido poliacrílico como el componente
principal de los recubrimientos anti-reflejo de los faros. Anticondensantes
recubrimientos para vidrio y plásticos transparentes para uso óptico se han creado
también por reticulación de ácido poliacrílico con resinas aminoplásticas de producir
recubrimientos resistentes a los arañazos y agua-( Davidson, 1980 ). En la fabricación
de las lámparas fluorescentes, unión de fósforo para tubos de vidrio se mejora
mediante el uso de resina de óxido de polietileno como un aglutinante temporal en
combinación con nitrato de bario como agente de unión ( Nussinovitch, 1997a ). Para la
fabricación de recubrimientos, pinturas, espumas o adhesivos, goma de xantano (un
polisacárido producido por un proceso que implica la fermentación de la glucosa o la
sacarosa por el Xanthomonas campestris bacteria) es compatible con los tipos
comunes de emulsiones de látex, por lo que es eficaz como estabilizador, espesante y
modificador de las propiedades reológicas ( Nussinovitch, 1997a ).
10,9. La próxima generación de películas comestiblesUn nanómetro equivale a la milmillonésima parte de un metro, y se puede escribir
como 1 × 10 -9 m ( Uldrich, 2003 ). Inclusión de nanopartículas en películas comestibles
y nanocompuesto se espera que mejore la estabilidad mecánica y oxidativa,
propiedades de barrera, y la biodegradabilidad de matrices poliméricas convencionales
( Sorrentino et al., 2007 ). Cuatro tipos diferentes de películas de nanocompuestos
basados en quitosano se prepararon utilizando un método de colada con disolvente por
incorporación con cuatro tipos de nanopartículas. Un cierto grado de intercalación se
produjo en las películas de nanocompuestos, con la máxima intercalación encontrado
en la montmorillonita no modificados incorporados películas, seguido por películas con
montmorillonita modificada orgánicamente y plata-zeolita ( Rhim et al., 2006 ). En
todas las películas de nanocompuestos, excepto los de plata incorporando,
nanopartículas se dispersa homogéneamente por toda la matriz de polímero de
quitosano. Por consiguiente, las propiedades mecánicas y de barrera de las películas
de quitosano fueron afectados por intercalación de las nanopartículas. Además, el
quitosano películas a base de nanocompuestos, especialmente de plata que contienen
unos, mostró una amplia prometedor de actividades antimicrobianas ( Rhim et al.,
2006 ).
Un ejemplo de un área de producto diferente es de doble núcleo pelotas de tenis con
un recubrimiento de material nanocompuesto que los mantiene rebotando doble de
tiempo que las bolas de estilo antiguo y también se extiende sustancialmente la vida
de la bola estante ( Uldrich, 2003 ). Hasta la fecha, pocos estudios se han realizado
sobre la posibilidad de la incorporación de nanopartículas para mejorar las propiedades
físicas de los nanocompuestos biodegradables ( Mangiacapra et al., 2005 ). Adición de
arcilla de montmorillonita a pectinas podría reducir la difusión del oxígeno
( Mangiacapra et al., 2005 ). De manera similar, una mejora considerable en las
propiedades físicas se registró para nanocompuestos preparados con gelatina y
montmorillonita ( [Lee y Fu, 2003] y [Zheng et al., 2002] ). Recubrimientos
comestibles y películas constituir un medio viable de los aditivos alimentarios que
incorporan y otras sustancias con el fin de mejorar el color del producto, sabor, y
textura y para controlar el crecimiento microbiano ( Siragusa y Dickson, 1992 ). Para
este objetivo, las nanopartículas pueden usarse como vehículos de agentes
antimicrobianos y aditivos. La nanotecnología ofrece un número de maneras de crear
nuevas películas de laminado para ser utilizado en la industria alimentaria. Un
nanolaminate consta de dos o más capas de material con dimensiones nanométricas
que son física o químicamente unidos entre sí. Una técnica de deposición puede ser
utilizado para recubrir una superficie cargada con películas interfaciales que consisten
en nanocapas múltiples de materiales diferentes ( Decher y Schlenoff, 2003 ). Esta
tecnología puede tener un número de importantes aplicaciones en la industria
alimentaria. Nanolaminates podría ser utilizado como recubrimientos que se unen a la
superficie del alimento, en lugar de como autoportantes películas ( [Kotov,
2003] y [Weiss et al., 2006] ). Para producir estas capas, una variedad de diferentes
sustancias adsorbentes se puede utilizar. La funcionalidad de la película final
dependerá de muchos factores, incluyendo el tipo de material, número de capas, sus
secuencias, las condiciones de preparación, etc Así, la investigación y el desarrollo de
materiales nanocompuestos bio-para aplicaciones en alimentos, tales como superficies
de envasado y otro contacto con los alimentos es espera que crezca en la próxima
década con la llegada de nuevos materiales poliméricos y materiales compuestos con
nanopartículas inorgánicas (Sorrentino et al., 2007 ).
Un aumento apreciable de la estabilidad en quitosano capas nanocompuestos también
ha sido reportado (Darder et al., 2003 ). Otra publicación describe la inclusión de
diferentes tamaños cargas, a menos de 1,0 m, en HPMC basados en películas, para
mejorar las propiedades mecánicas de la película ( Dogan y McHugh, 2007 ). Estos
resultados permitirán a los científicos de alimentos para imaginar una nueva
generación de compuestos películas comestibles y barreras, que ya no se limita a las
películas emulsionadas y bicapa para las aplicaciones actuales y novedosos ( Dogan y
McHugh, 2007 ). La aplicación de los nanocomposites se compromete a ampliar el uso
de películas comestibles y biodegradables ( [Lagaron et al., 2005] y [Sinharay y
Bousmina, 2005] ) y para ayudar a reducir los residuos de envases asociados a los
alimentos procesados ( [Labuza y Breene, 1988 ] y [Vermeiren et al.,
1999] ). Además, las partículas inorgánicas se pueden utilizar para añadir múltiples
funcionalidades, tales como color y olor, sino también para actuar como depósitos para
las funciones de liberación controlada de fármacos o fungicidas ( [Lee et al.,
2003] y [Li et al. , 2004] ). En conclusión, futuras líneas de investigación hará uso de
herramientas nanotecnológicas para mejorar la tracción, propiedades de barrera y de
entrega de películas comestibles, para desarrollar nanopartículas hidrófobas para
mejorar la barrera de agua y propiedades de utilizar nanopartículas para proporcionar
compuestos que promueven la salud, antimicrobianos, dulzor, sabores y otros agentes
activos.Se espera que las futuras películas comestibles se incluyen antimicrobianos
películas comestibles, de valor añadido, frutas y verduras y películas invisibles
películas comestibles, y que las herramientas de la nanotecnología se puede utilizar
para lograr avances en tecnologías de envasado y de producción de película.
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