Evaluación de sistemas de empaque biodegradables con atmósferas modificadas en equilibrio para frutos de uchuva (Physalis peruviana L)

Abstract

En este proyecto se planteó el desarrollo de empaques biodegradables con atmosferas modificadas en equilibrio (EMAP) para la preservación de frutos de uchuva provenientes de la región de Ventaquemada Boyacá. Inicialmente, se determinaron las cinéticas de respiración de frutos frescos de uchuva en función de la temperatura usando modelos de Ley de Potencias (LP), Michalis-Menten (MM) y Michaelis-Menten con inhibición anticompetitiva por CO2 (MMA). Con este último se encontró un alto grado de ajuste que fue mayor al de los otros modelos (R2adj. = 0,964 y 0,981 para O2 y CO2 respectivamente). Para la transpiración de los frutos, se estableció primero un modelo logístico que describe la isoterma de sorción del fruto relacionando el cambio en actividad de agua con la humedad (R2adj. = 0,998) y un modelo combinado de transpiración en donde se combina lo anterior con la cinética de pérdida de peso y el modelo de respiración más efectivo (R2adj. = 0,999). Una vez determinadas las cinéticas de respiración y transpiración, se realizó la configuración de un sistema de empaque favorable para los frutos de acuerdo con sus cinéticas metabólicas. El sistema de empaque fue conformado por un cuerpo semirrígido y una película termosellada en la parte superior. Se evaluaron tres tipos de materiales, dos biodegradables: ácido poliláctico (PLA/PLA), celulosa (Cel/Cel) y un empaque de tereftalato de polietileno y polipropileno monorientado (PET/PP). Se realizó una microperforación en las películas (58 μm) para controlar la concentración de O2 dentro del empaque. Los frutos de uchuva fueron almacenados a 6 °C y 75 % HR, obteniendo un tiempo máximo de conservación de 42 días para los frutos en PLA/PLA y 39 días en Cel/Cel, mayores a que aquellos almacenados en PET/PP (35 días) y los frutos control (sin atmosfera modificada) que llegaron a 21 días. Los empaques propuestos pueden contribuir a la reducción de pérdidas poscosecha, la ampliación de posibilidades comerciales y la generación de residuos ambientalmente sostenibles. (Texto tomado de la fuente).

In this project, the development of biodegradable packaging with equilibrium modified atmospheres (EMAP) was proposed for the preservation of cape gooseberry fruits from the region of Ventaquemada in Boyacá. Initially, the respiration kinetics of fresh cape gooseberry fruits were determined as a function of temperature by using Power Law (LP), Michalis-Menten (MM), and Michaelis-Menten with anticompetitive inhibition by CO2 (MMA) models. A high degree of fit was found with the latter, which was higher than that of the other models (R2adj. = 0,964 and 0,981 for O2 and CO2, respectively). For fruit transpiration, a logistic model was used to describe the fruit sorption isotherm relating the change in water activity with moisture content (R2adj. = 0,998), and a combined transpiration model was established combining the above with the weight loss kinetics and the most effective respiration model (R2adj. = 0,999). Once the respiration and transpiration kinetics were determined, a favorable packing system for the fruits was configured according to their metabolic kinetics. The packaging system consisted of a rigid tray and a heat-sealed film on the top. Three types of materials were evaluated, two biodegradables: polylactic acid (PLA/PLA), cellulose (Cel/Cel), besides a plastic packaging made of polyethylene terephthalate and monoriented polypropylene (PET/PP). one microperforation was made in the films (58 μm) to control the O2 concentration inside the package. The cape gooseberry fruits were stored at 6 °C and 75 % relative humidity (RH), obtaining a maximum shelf life of 42 days for fruits in PLA/PLA and 39 days for Cel/Cel, longer than those stored in PET/PP (35 days) and the control fruits (without modified atmosphere) which reached 21 days. The proposed packaging can contribute to the reduction of postharvest losses, the expansion of commercial possibilities, and the generation of environmentally sustainable waste.