Envase inteligente para detectar microorganismos.

La presente invención se refiere a un nuevo envase inteligente,

diseñado a partir de un nuevo material que comprende un soporte sólido adsorbente parcialmente polar impregnado en una disolución de vainillina, que permite Ia detección visual del crecimiento de microorganismos en productos de diferente naturaleza sin necesidad de estar en contacto directo con el microorganismo ni con el medio que Io contiene.

Envase inteligente para detectar microorganismos Campo de la invención

La presente invención pertenece al campo alimentario, químico-farmacéutico y cosmético. Concretamente, se refiere a un nuevo envase que comprende un material que consiste en un soporte sólido adsorbente, parcialmente polar, impregnado con una solución de vainillina, y a su uso como sensor colorimétrico para detectar la presencia de microorganismos en alimentos, cosméticos o productos farmacéuticos.

Antecedentes de la invención

Todos los años, se producen innumerables casos de ingresos hospitalarios debidos a infecciones alimentarias provocadas por la presencia de microorganismos.

Por su parte, el consumidor del siglo XXI exige alimentos con una elevada calidad sensorial y alto valor nuthclonal, es decir, mínimamente procesados, en detrimento de los productos convencionales. Es evidente que la aplicación de condiciones de procesamiento menos drásticas conduce a un aumento de los riesgos microbiológicos y, por lo tanto, la variabilidad del comportamiento de los microorganismos resulta crítica, puesto que se deben conocer las posibilidades reales de supervivencia y desarrollo de los microorganismos residuales en cualquier producto con el fin de determinar con exactitud su vida útil o los peligros microbiológicos que el productor está dispuesto a asumir.

De hecho, el estudio de la incidencia y prevalencia de patógenos en los alimentos es una de las prioridades de la Unión Europea en lo que respecta a la seguridad alimentaria. Su finalidad es evaluar cuáles son los riesgos que existen verdaderamente en los alimentos, así como la adopción de criterios microbiológicos y objetivos de seguridad alimentaria para algunos tipos de alimentos.

En la actualidad, no existe en el mercado ningún material con componentes naturales que sea capaz de detectar visualmente la presencia de una amplia gama de microorganismos en productos envasados. Por lo tanto, ni el consumidor ni el comerciante minorista o distribuidor pueden determinar si los productos envasados están o no contaminados con microorganismos. En el caso de microorganismos patógenos, esta situación representa un importante riesgo para la salud. Para controlarlos, es necesario recurrir al examen microscópico y análisis microbiológicos, o sembrarlos en medios de cultivo selectivos, lo que implica un alto consumo de trabajo humano y de materiales. Adicionalmente, estos métodos son destructivos, lo que significa que el producto analizado ya no está disponible en la cadena comercial; exigen un consumo extremadamente alto de tiempo ya que, desde el momento en que se efectúa la siembra hasta que se lleva a cabo el recuento de microorganismos pueden transcurrir entre 2 y 7 días, independientemente del tiempo requerido para el preenriquecimiento. Asimismo, estos ensayos suponen un costo importante para el laboratorio. En cualquier caso, estos ensayos se llevan a cabo de forma aleatoria sobre un número representativo de muestras, pero en ningún caso se pueden realizar sobre todas las unidades de todos los artículos alimentarios, de manera que siempre existe el riesgo potencial de contaminación microbiana en un producto que no sea detectada por el fabricante ni el consumidor final. En el caso de productos farmacéuticos, el riesgo es mucho mayor, puesto que la existencia de un problema de esta clase sólo se detecta cuando el daño, a menudo irreparable, ya se ha producido.

A lo largo de los últimos años, los sistemas de envasado de alimentos han evolucionado en respuesta a las demandas de los consumidores en términos de caducidad, conservación de sus propiedades, frescura, aspecto, etc. Por una parte, los actuales métodos de marketing exigen un envase atractivo, capaz de comunicar algo al consumidor para que este adquiera el producto. En segundo lugar, los envases han evolucionado con los años como respuesta a cambios profundos en el estilo de vida, y la Industria del envasado ha tenido que adaptarse a esos cambios.

Entre otras, los envases deben cumplir las siguientes funciones:

mantener el alimento,

proteger el alimento contra acciones físicas, químicas y microbiológicas,

conservar la calidad y la salubridad del alimento,

impedir fraudes,

acondicionar el producto para la manipulación comercial,

exhibir e identificar el producto,

informar al consumidor de las características del alimento,

prolongar su vida útil, etc.

Últimamente, debido a nuevos requisitos en las demandas del consumidor, han surgido dos conceptos nuevos de envasado, el envasado activo y el envasado inteligente. Los envasados activo e inteligente se pueden considerar como la siguiente generación en el envasado alimentario.

De acuerdo con la Directiva Europea 1935/24, los materiales y artículos activos en contacto con los alimentos se definen como aquellos cuya finalidad es prolongar la vida útil o mantener o mejorar las condiciones del alimento envasado, y que están diseñados para incorporar deliberadamente componentes que transmiten sustancias al alimento envasado o a su ambiente, o que absorben sustancias del alimento envasado o de su ambiente. En años recientes, se han producido importantes desarrollos en el campo del envasado activo, con un mayor número de publicaciones que se refieren a este asunto (Rodríguez, A., Battle, R., Nerín, C. (27), "The use of natural oils as antimicrobial Solutions essential in paper packaging. Parte II". Progress in Organic Coatings 6 (1):33-38), Rodríguez, A., Nerín, C. y Battle, R. (28). "New cinnamon-based active paper packaging against Rhizopusstolonifer food spoilage." Journal of Agricultura! and Food Chemistry 56 (15)), López, P., Sánchez, C. Battle, R y Nerín, C. (27b). "Development of flexible antimicrobial films using essential oils as active agents." Journal of Agricultura! and Food Chemistry 55 (21 ):8814-8824), Gutiérrez, L., Sánchez, C., Battle, R.; Nerín, C. (29). "New antimicrobial active package for bakery products." Trends in Food Science & Technology, 2 (2):92-99).

En lo que respecta al envasado inteligente, los objetivos son diferentes, lo cual justifica su separación con una designación especial. Su acción permite el desarrollo de una aspiración soñada por las pretensiones del consumidor moderno, en la cual el propio envase ofrece información acerca de la calidad del producto que contiene o de sucesos que han marcado su procesamiento, actuando como testigo de un posible deterioro o degradación, así como de una conservación, transporte o distribución inadecuados. De acuerdo con la Directiva 1935/24, los envases inteligentes se definen como aquellos materiales que controlan las condiciones del alimento envasado o del ambiente que lo rodea.

Se clasificarán como "envases inteligentes" aquellos que utilizan las propiedades o los componentes del alimento o de algún material de envasado como indicadores de la calidad y la historia del producto; hasta el momento, se trata esencialmente de indicadores de tiempo-temperatura, indicadores de calidad microbiológica e indicadores de oxígeno o dióxido de carbono.

Por lo tanto, el envase inteligente se define como el que monitoriza las condiciones del alimento envasado, proporcionando información acerca de la calidad del alimento envasado durante el transporte y almacenamiento, en donde dichas condiciones del alimento significan:

procesos fisiológicos (respiración de frutas y vegetales frescos)

procesos químicos (oxidación de lípldos)

procesos físicos (endurecimiento del pan, deshidratación)

aspectos microbiológicos (dañado por microorganismos), e

Infección (por Insectos).

Estos envases son de gran Interés en la industria alimentaria y prueba de ello es el importante esfuerzo que se lleva a cabo actualmente en el desarrollo e investigación de este tipo de envasado.

Dentro de este grupo se encuentran los envases portadores de etiquetas, tintes o esmaltes, que se usan como Indicadores de la calidad, seguridad o tratamiento del producto envasado. Se basan en reacciones físico-químicas, enzlmátlcas o de otro tipo que generalmente conducen a un cambio de color del dispositivo que indica que el alimento ha experimentado un daño o modificación.

De este modo, se puede empezar a aprovechar la posibilidad de utilizar la interacción entre el alimento y el envase como un factor positivo, es decir, bloqueando o inhibiendo las causas del deterioro del alimento.

Muchos de los indicadores inteligentes existentes son muy útiles para la industria del envasado de alimentos tales como los indicadores de tiempo-temperatura, integridad del envase, crecimiento microbiano, autenticidad del envase, etc. Muchos de ellos son sistemas patentados,... [Seguir leyendo]

1. Envase para alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos para detectar el crecimiento de bacterias, hongos y levaduras en alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos, sin necesidad de un contacto directo de dichos alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos contenidos en la atmósfera gaseosa interior de dicho envase, caracterizado por que este envase está fabricado con un material transparente e incoloro y, además, por que comprende un sensor en forma de un soporte sólido adsorbente, parcialmente polar, capaz de absorber humedad, con una capa superficial que contiene vainillina, en donde dicho sensor se fija a la cara interna de dicho envase y es visible desde el exterior del envase para indicar por medio del cambio de color de este sensor visible la presencia de microbios en los alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos envasados.

2. Envase para alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa superficial del sensor es una capa impregnada en etanol y al menos vainillina al 1%.

3. Envase para alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa superficial del sensor es una capa impregnada en etanol con vainillina en una concentración de 1% a 5% de vainillina.

4. Envase para alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el soporte sólido adsorbente, parcialmente polar, es papel con un adhesivo para su fijación.

5. Uso de un envase para alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores como sensor colorimétrico para la detección visual del crecimiento de microorganismos en alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos en la fase de vapor, es decir, sin un contact o directo entre el material y los microorganismos en los alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos que se deben analizar, en donde el cambio de color es apreciable visualmente desde el exterior del envase cuando la concentración de microorganismos es igual o mayor que 1 ufe por mi o mg de alimento.

6. Uso de un envase para alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos según la reivindicación 5, para la detección de hongos, levaduras y/o bacterias en alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos.

7. Uso de un envase para alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6, para la detección de microorganismos en alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos envasados.

8. Uso de un envase para alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que el envase de los alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos en los que se debe detectar el crecimiento de bacterias, hongos y levaduras está formado por un envase para alimentos, productos farmacéuticos o cosméticos según una de las reivindicaciones 1 a 4.

9. Uso de vainillina como reactivo colorimétrico para detectar visualmente el crecimiento de microorganismos en la fase de vapor.