El futuro y las tecnologías para envases de alimentos

El futuro de los envases para alimentos se basa en pilares de ayer y de hoy. De manera que si queremos vislumbrar su futuro es imperativo considerar el lugar donde nos encontramos ahora.

En las ferias de la industria de envases y a través de la prensa especializada se promociona una serie de tecnologías que merecen ser consideradas. Las nanotecnologías, los polímeros libres de bisfenol A, los polímeros a base de plantas, los plásticos biodegradables y compostables, la radiación ionizante y los plásticos de alta barrera que sustituyen el metal y el vidrio son algunos de los "avances" sobre los que leemos a diario. Pero, ¿permanecerán estas soluciones más que algunas de las "innovaciones" de las que leímos en el pasado? ¿Recuerdan el naftalato de polietileno (PEN), LetPak, Rigello, las bolsas Jebco? ¿Dónde están ahora estas innovaciones?

Eso no quiere decir que todas las "revoluciones" de ayer no tuvieran el poder de seguir vigentes. El consumidor acepta hoy con total naturalidad cosas como los cierres reutilizables, las bolsas flexibles parables, las bolsas y bandejas retortables, las cajas de cartón asépticas, los envases plásticos de barrera, los susceptores de microondas, las latas de metal contorneadas, la preparación controlada de porciones de café, y las botellas de poliéster, aunque cada una de estas innovaciones fue en su momento una solución revolucionaria. Lo importante es recordar que tuvieron éxito en el mercado porque fueron soluciones desarrolladas por científicos y tecnólogos dedicados y orientados al consumidor y que se introdujeron como sistemas y no solo como estructuras aisladas de empaque.

Pero basta de hablar del pasado. ¿Qué impulsa hoy el futuro?
Algo que ha cambiado significativamente es lo que gira en torno a la información. Al frente del ciclo actual de desarrollo de los envases de alimentos existe más información de la que pudieron haber imaginado los técnicos del empaque de alimentos de antes. Incluso se está estudiando la psicografía de los consumidores —datos sobre la manera en que las personas piensan, actúan, o creen—para crear envases que ofrezcan una mayor comodidad y cumplan con la seguridad y calidad que esperamos.

Si algo está diciendo fuerte y claramente esta investigación es que cuanto más nos acerquemos a la frescura mejor será para todos. Es por eso que la vida útil refrigerada extendida en el estante (ESL en inglés) es una exigencia tan importante. Con la aplicación de los principios de las tecnologías de barreras o de combinación, las tiendas minoristas de alimentos se están inundando con leche achocolatada, palitos de queso, productos de panadería, platos preparados, sopas, postres, ensaladas y otros productos empacados con tecnologías de vida útil extendida. Una vida de estante de semanas, e incluso meses en algunos casos, se imparte a los alimentos empacados ​​al reducir el oxígeno dentro de los empaques y mediante el control de la temperatura de distribución. La preocupación por la seguridad de algunos de estos alimentos está siendo minimizada con una supervisión mucho mayor por parte de los procesadores y comercializadores. Y la combinación de una aplicación estricta de la refrigeración con la reducción del oxígeno ofrece a los minoristas y los consumidores alimentos que a menudo coinciden con la apariencia, el sabor y la sensación de los platos que preparan los chefs. Con seguridad veremos una expansión de las tecnologías ESL en los almacenes de distribución minorista.

Etiquetas limpias
Complementando el deseo del consumidor de contar con propiedades ESL existe una fuerte preferencia por una etiqueta "limpia", es decir, que no contenga productos químicos o conservantes. La tecnología ESL minimiza el uso de tecnologías de conservación. Dado que los productos alimenticios con ESL no requieren por lo general un tratamiento riguroso de conservación, la estructura del envase puede ser de un plástico relativamente liviano, lo que incide a su vez en una mejor conservación del planeta. Los productos ESL son por lo general muy fáciles de preparar, a menudo en el horno de microondas, y el envase también actúa como un plato que puede desecharse sin problemas. La insistencia del consumidor en la frescura, la calidad y la conveniencia ha requerido grandes plataformas de exhibición, y ha permitido además la obtención de altos rendimientos económicos para los vendedores minoristas. Estos márgenes mejorados propician el uso de materiales más costosos de envase de alta barrera necesarios para la reducción del oxígeno en los alimentos y de estructuras con propiedades de permeabilidad mejor controladas para los alimentos que respiran, tales como las frutas frescas cortadas.

El concepto del envase para alimentos con reducción de oxígeno se está propagando rápidamente y sin mucha fanfarria. El oxígeno, por supuesto, es uno de los participantes clave en el crecimiento microbiológico aeróbico, la rancidez oxidativa, el oscurecimiento y el endurecimiento de los productos, y su eliminación en el envase ha sido una estrategia de preservación durante un siglo o más. La purga común mecánica con vapor, o con dióxido de carbono, o la infusión de nitrógeno líquido o gaseoso, pueden reducir el porcentaje de oxígeno a niveles de un dígito, o, mediante la suplementación, a partes por millón.

Pero los métodos de empacado en la actualidad sólo eliminan el oxígeno del espacio de la parte superior y no de la masa del alimento, dejando que el oxígeno disuelto, incorporado, y el que ingresa, reaccione desfavorablemente con el contenido. Infortunadamente, ninguno de los supresores de oxígeno comerciales o los sistemas operativos diseñados para este propósito ha podido hasta ahora reducir sustancialmente el oxígeno. Estudios a fondo sobre los productos alimenticios sensibles al oxígeno, tales como jugos y cervezas, han demostrado que la reducción a partes por millardo del oxígeno presente en las concentraciones reduce significativamente los cambios bioquímicos y enzimáticos no deseados de los alimentos. La vida útil se puede extender a meses e incluso años con excelentes estructuras de envases de barrera, lo que se traduce en una magnífica retención de la calidad para los períodos de distribución comercial.

Procesamiento y empacado con micro-oxígeno
Para poder llevar el oxígeno a niveles micro de concentración y alcanzar estos objetivos de vida útil se requiere la integración del procesamiento y el empacado. Un trabajo reciente con la cerveza es un buen ejemplo. La tecnología de micro-oxígeno pronto se aplicará comercialmente en alimentos y bebidas con alto contenido de ácido sensibles al oxígeno, porque esta nueva tecnología ofrece la mejor calidad para los alimentos empacados. Y un poco más adelante, cuando se haya evaluado el uso de la tecnología de micro-oxígeno en alimentos de baja acidez, como las entradas y los acompañamientos, estos alimentos se unirán a sus amigos de alto contenido de ácido en formatos de empaques de micro-oxígeno que sean más seguros, mejores, y más convenientes para los consumidores. En un principio, veremos alimentos empacados con micro-oxígeno ​​en formato de ESL. Seguirán luego las variedades estables en los estantes.

A pesar de que la tecnología de micro-oxígeno es un componente indispensable para ampliar la disponibilidad del empaque de alimentos ESL, los tecnólogos de alimentos cuentan también con otras herramientas. Elementos como el procesamiento con ultra alta presión, la producción y el empaque asépticos, y el procesamiento térmico también se suman a las que deben convertirse en tecnologías de combinación. La aplicación de esterilización por calor acoplada con el empacado limpio ha permitido llevar bebidas ESL al mercado. Más adelante podremos esperar el surgimiento de la pasteurización luego del proceso de empacado. Se trata de temperaturas de tratamiento térmico, no tan severas como las utilizadas en la esterilización, que pueden proporcionar una vida útil extendida refrigerada a alimentos como sopas, platos principales, acompañamientos, etc. En comparación con la pasteurización, el calentamiento térmico convencional —en hornos de convección de aire caliente o en un recipiente con vapor de agua— no es fácil de realizar debido a que las temperaturas extremas y los tiempos de permanencia muy a menudo reblandecen los envases de plástico que se utilizan. Podremos esperar entonces que la pasteurización por microondas ingrese con fuerza al mercado en un futuro próximo.

Hace varios meses, en Packaging World, apareció una nota donde se describía y representaba la pasteurización de acompañamientos o platos de entradas en microondas por parte de una empresa de Suecia llamada  MicVac. Este es un buen ejemplo de cómo las tecnologías de obstáculos pueden entrar en acción. No era sólo una potencia de microondas la que producía la vida útil deseada. El procesamiento y el empacado integraban una serie de tecnologías para proporcionar 45 días o más de vida útil refrigerada en el estante, superando los cerca de 20 días que se tienen en Estados Unidos. Las bandejas planas transparentes de barrera, herméticamente selladas con microondas, con cubiertas aplicadas por calor y equipadas con tapas de ventilación, se transportan a través de un túnel en el cual se irradian 2.450 mHz de energía de microondas para lograr la penetración completa en la masa de los alimentos. La energía de microondas calienta la comida y el agua y genera vapor dentro del envase para llevar a cabo una eliminación suficiente de las bacterias. La salida de vapor, de forma similar a los dispositivos de liberación de vapor de los alimentos congelados que se calientan por vapor en el microondas, libera el exceso de presión durante un ciclo de calentamiento de menos de diez minutos, un tiempo de espera considerablemente más corto que el requerido por la aplicación de calentamiento convencional o por conducción. Luego del calentamiento, el envase pasa a través de un enfriador de espiral para detener el ciclo de cocción.

International Packaging Systems, en Suiza, también ha desarrollado una tecnología de pasteurización por microondas llamado  Micropast, que incluye una válvula de liberación de vapor, además de la inyección de nitrógeno, en lo que constituye un paso más hacia la consecución del estado de oxígeno reducido que mencionamos anteriormente. No existen todavía instalaciones de pasteurización de microondas claramente identificables en Estados Unidos. Sin embargo, el impulso que se desprende del éxito europeo, en combinación con el advenimiento de la esterilización térmica asistida por microondas (MATS, por su sigla en inglés), me hace pensar que estamos muy cerca de una revolución en la conservación térmica de los alimentos.

Más sobre MATS
 Desarrollado durante la década de 1960 en Suecia, y en un principio denominado "Multitherm", MATS ha sido remodelado y se introducirá comercialmente en Estados Unidos el próximo año. Los principios de lo nuevo y lo viejo son esencialmente los mismos: los alimentos se envasan en bandejas transparentes de barrera para microondas herméticamente cerradas, que se transportan a través de un túnel de agua caliente a presión donde puede alcanzarse la temperatura de esterilización. La combinación de la elevada temperatura provocada por el agua caliente con la energía incidente de microondas de 915 mHz y del vapor generado dentro del envase puede esterilizar el producto en menos de diez minutos. El calentamiento es seguido por enfriamiento a presión para detener el proceso de cocción. La calidad del producto es notablemente fresca para salmón cocido, arroz frito, macarrones con queso, papas cocidas, y hasta tortillas, incluso después de un almacenamiento a temperatura ambiente.

Llevando esta tecnología un paso adelante, ¿podrían aplicarse también los sistemas MATS de la Washington State University para la pasteurización con menor calor? Combinado, por supuesto, con la distribución refrigerada, ¿podría ser esta la principal innovación en el envase para alimentos de mañana? Otras novedades anunciadas recientemente podrían llevarnos aún más lejos. En esterilización continua y en línea con microondas de alimentos bombeables en un tubo, seguida del empacado aséptico, sería un ejemplo. Esto se está llevando a cabo con puré de patata dulce producido y envasado por Yamco LLC en Snow Hill, Carolina del Norte. Otros usos podrían incluir salsas, sopas, alimentos para bebés, e incluso los macarrones con queso. Al ver estas tecnologías complementarias que trabajan conjuntamente,  me pregunto si, finalmente, estamos en condiciones de aprovechar el considerable potencial de la energía de microondas para mejorar profundamente la forma en que nos acercamos a la conservación y el empacado de los alimentos.

También se observa un progreso en los reportes sobre el procesamiento y el empacado asépticos de las partículas de los alimentos, en particular por parte de SIG Combibloc y sus asociados. Hasta ahora, sólo un número limitado de sopas que contienen partículas han llegado a nuestras estanterías, y todas se están sometiendo a tratamiento térmico utilizando los formatos convencionales. ¿Podría tener la energía de microondas un papel que jugar aquí? Podría funcionar perfectamente para microondas, junto con el empacado aséptico de tazones de alimentos empacados en porciones, que puedan calentarse en hornos microondas?

Algunas personas visionarias están considerando incluso la idea de unir el tratamiento térmico con microondas con la tecnología de Esterilización térmica asistida por presión (PATS en inglés) para reducir aún más el deterioro del sabor que sufren los alimentos y nutrientes al ser sometidos a un tratamiento térmico convencional. Mientras siguen en este empeño, se podría añadir micro-oxígeno, más la tecnología de envasado aséptico para lograr ya sea la condición de ESL o la estabilidad verdadera en plataforma fuera del refrigerador, a temperatura ambiente. Es este tipo de combinaciones tecnológicas la que proporcionará a los consumidores del futuro los alimentos envasados ​​que desean.

Por último, no olvidemos a nuestra vieja amiga, la tecnología de obstáculos conocida como de envases activos. Los supresores de oxígeno, los eliminadores de olor, el aroma para hacer que el producto huela mejor después de su apertura, y los antimicrobianos que controlan los microrganismos; de todas estas tecnologías de envases activos se ha hablado y, en algunos casos se han comercializado. Hoy,Multisorb, Cryovac y CSP Technologies están integrando supresores de oxígeno en los envases mismos de plástico.

Y más allá:

• El mundo de los antimicrobianos se está introduciendo a los precursores de dióxido de cloro que minimizan la decoloración secundaria adversa,


• El isotiocianato de alilo se está utilizando para destruir definitivamente los microorganismos patógenos en las superficies de carne,


• Se están rociando sales de plata en el papel para el manejo de la carne fresca.

Al igual que otras tecnologías de obstáculo mencionadas aquí —de oxígeno reducido, soluciones con calor reducido, respaldo con microondas, envasado aséptico de partículas—, parece que el envasado activo está a punto de hacer una contribución importante al empaque de alimentos en el futuro. Se trata es de hallar el equilibrio adecuado entre una tecnología audaz y la aplicación cuidadosa de obstáculos.