Evaluacion de la vida útil de alimentos grasos envasados en films de polihidroxibutirato-co-hidroxivalerato reforzados con celulosa microfibrilada

Abstract

[ES] Los biopolímeros surgen como respuesta a la actual demanda del sector del envasado de los alimentos de nuevos materiales procedentes de fuentes renovables y biodegradables. En trabajos previos se han desarrollado y caracterizado películas de polihidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV) que fueron reforzadas con celulosa microfibrilada (CMF) atomizada y, posteriormente, compatibilizada mediante un proceso de extrusión reactiva. El presente trabajo pretende evaluar los films de PHBV/CMF resultantes como nuevo material de envasado, empleando para tal fin la formulación más óptima. Para ello, los films desarrollados serán empleados como tapa para conservar dos tipos de alimentos, aceite de girasol y carne picada de cerdo, comparándolos con un film multicapa barrera basado en EVOH y poliamida 6. Se evaluará la vida útil de estos dos alimentos mediante el estudio de las propiedades fisicoquímicas, pH, oxidación lipídica, color y microbiología. Adicionalmente, se determinará la migración de los films en dos simulantes alimentarios, correspondientes a los dos tipos de alimentos evaluados. Las películas biodegradables a partir de PHBV reforzados con microfibras de celulosa (CMF) demostraron ser seguros para su aplicación en productos cárnicos y aceite de girasol, ya que no se superó el nivel de migración global en ninguno de los dos simulantes evaluados (A: etanol al 10% v/v y D2: aceite vegetal) Las películas biodegradables fueron efectivas en la preservación de la calidad fisicoquímica y microbiológica de las muestras de carne de cerdo picada durante el almacenamiento a 5°C, a pesar de que estas películas mostraron una mayor permeabilidad al vapor de agua y al oxígeno al comparase con la película comercial multicapa de alta barrera probada. Todas las películas biodegradables evaluadas mostraron un menor rendimiento en la prevención de la oxidación del aceite de girasol en comparación con la película multicapa comercial en las condiciones de almacenamiento acelerado elegidas para promover la rápida oxidación de las muestras. Entre las películas biodegradables de PHBV, las películas reforzadas con CMF con y sin compatibilizantes mostraron el mejor rendimiento en la prevención de la oxidación.

[EN] Biopolymers arise in response to the current demand in the food packaging sector for new materials from renewable and biodegradable sources. During previous works, green composites of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) reinforced with microfibrillated cellulose (CMF) obtained by atomization and, subsequently, compatibilized through a reactive extrusion process were developed and characterized. The present work aims to evaluate the resulting PHBV/CMF films as a novel packaging material, using the most optimal formulation. To this end, the developed films were applied as packaging materials to preserve two types of food, sunflower oil, and minced pork meat, comparing them with a multilayer barrier film based on EVOH and polyamide 6. The shelf-life of these two foodstuffs was evaluated throughout storage. In addition, the overall migration of the green composites into two food simulants, corresponding to the two types of food evaluated, was determined. PHBV-based green composites reinforced with cellulose microfibers (CMF) proved to be safe for their application in meat products and sunflower oil since the overall migration level was not exceeded in any of the two evaluated simulants (A: 10% v/v ethanol and D2: vegetable oil). The green composites were effective in preserving the physicochemical and microbiological quality of minced pork meat samples during storage at 5°C, even though these films showed higher water vapor and oxygen permeances than the tested commercial high-barrier multilayer film. All evaluated green composites showed poorer performance in preventing sunflower oil oxidation as compared to the commercial multilayer film in the accelerated storage conditions chosen to promote rapid oxidation of the samples. Among the PHBV green composites, films reinforced with CMF with and without compatibilizer showed the best performance in preventing oxidation.