Desarrollo de una lámina activa preservante para el empaque de frutos de arándano (Vaccinium corymbosum) en fresco

Abstract

Los arándanos son frutos apetecidos por sus beneficios nutricionales y para la salud, sin embargo, son susceptibles al ataque y proliferación de hongos durante su manejo poscosecha y almacenamiento. En este trabajo se desarrolló una lámina activa compuesta biodegradable con características preservantes para el empaque de frutos de arándano en fresco y se evaluó el efecto de esta lámina en la vida útil y calidad de los frutos. Para esto se inició con la evaluación de diferentes formulaciones a base de almidón de yuca, celulosa microcristalina y β-ciclodextrina, además de aditivos y plastificantes para la obtención de láminas biodegradables mediante procesos de extrusión. Se determinó el porcentaje máximo de inclusión de celulosa y β-ciclodextrina que condujo a un flujo continuo de material moldeado durante la extrusión y a una lámina homogénea. Se evaluaron algunas propiedades físicas y mecánicas de las láminas como color, esfuerzo máximo, módulo de elasticidad y adsorción de agua, y adicionalmente se evaluó la inclusión de dos sustancias preservantes, mentol y d-limoneno, determinando la capacidad de adsorción de estas sustancias en las láminas. La formulación con 10 % de celulosa y 10 % de β-ciclodextrina (p/p) presentó la mejor combinación de propiedades mecánicas y cantidad de sustancia activa adsorbida y fue seleccionada para su evaluación como elemento activo preservante en el empaque de arándanos. Para la evaluación inicial de la capacidad preservante se empacaron arándanos en canastillas de tereftalato de polietileno (PET) macroperforadas (empaque comercial) y microperforadas (atmósfera modificada con oxígeno restringido) con diferentes cantidades de lámina activa incluida dentro del empaque y a dos temperaturas (4 y 20 °C). Dentro de los frutos empacados se colocaron dos unidades inoculadas con microorganismos causantes de deterioro que habían sido previamente aislados de frutos con daño e identificados mediante sus características morfológicas. Durante el tiempo de almacenamiento se realizó un seguimiento de la calidad general de los frutos y los tiempos de vida útil. A partir de los resultados obtenidos se seleccionaron los tratamientos con cantidades de sustancia activa que mostraron mejor desempeño en la preservación de los frutos. Finalmente, se hizo un ensayo de aplicación, en el cual se evaluó el efecto de la inclusión de la lámina con diferentes concentraciones de sustancia activa sobre la vida útil y calidad general de frutos de arándano almacenados a temperaturas de 20 y 4 °C. En este caso se empacaron frutos frescos sin inocular en las mismas dos configuraciones de canastillas perforadas de PET. Se realizó el seguimiento de propiedades fisicoquímicas de los frutos como sólidos solubles totales (SST), acidez total titulable (ATT), pH, firmeza y color, y aceptabilidad sensorial y microbiológica. Se determinó que, para la lámina con mentol adsorbido a una concentración de 0,07 g g-1 en el empaque microperforado de PET, se obtuvieron hasta 23 días de preservación a 20°C y hasta 47 días de preservación a 4 °C respecto a los 14 días a 20 °C y 24 días a 4 °C que se obtuvieron para canastillas macroperforadas sin láminas activas. Los resultados muestran el potencial de un empaque activo combinado integrando atmósferas modificadas y las láminas activas desarrolladas para la preservación de este tipo de frutos durante su comercialización sin requerir cambios mayores en la configuración de los empaques empleados. (Texto tomado de la fuente)

Blueberries are desired fruits because of their nutritional and health benefits; however, they are susceptible to fungal attack and proliferation during postharvest handling and storage. In this work, a biodegradable composite active film with preservative properties was developed for fresh blueberry fruit packaging, and its effect on shelf life and fruit quality was evaluated. It started with assessing different formulations based on cassava starch, microcrystalline cellulose, and β-cyclodextrin and with additives and plasticizers to obtain biodegradable films through extrusion processes. The maximum inclusion percentage of cellulose and β-cyclodextrin that allowed obtaining a continuous flow of molded material during extrusion and a homogeneous film were determined. Some physical and mechanical properties of the films were evaluated, such as color, máximum tensile stress, modulus of elasticity, and water uptake; in addition, the inclusion of two preservative substances, menthol and d-limonene, was evaluated by determining this substance's adsorption capacity by the films. The formulation with 10% cellulose and 10% β-cyclodextrin (w/w) had the best combination of mechanical properties and amount of active substance adsorbed and was selected for its assessment as an active preservative element for fresh blueberry fruit packaging. For the initial assessment of the preserving capacity, blueberries were packed in polyethylene terephthalate (PET) macroperforated (commercial packaging) and microperforated (modified atmosphere with restricted oxygen) baskets with different amounts of the active film included inside the packaging and at two temperatures (4 and 20 °C). Among the packed fruits, there were two units inoculated with spoilage microorganisms that had been previously isolated from damaged fruits and identified by their morphological characteristics. During the storage time, the general quality and shelf life of the fruits were monitored. From the results obtained, the treatments with active substances that showed the best performance in fruit preservation were selected for the last part of this work. Finally, an application test was performed, in which the effect of the inclusion of a film with different concentrations of active substance on the shelf life and general quality of blueberry fruits stored at temperatures of 20 and 4 °C was evaluated. In this case, non-inoculated fresh fruits were packed in the same configuration of perforated PET baskets. Physicochemical properties of the fruits, such as total soluble solids (TSS), total titratable acidity (TTA), pH, firmness and color, and sensory and microbiological acceptability were monitored. It was determined that, for the menthol-saturated film with a concentration of 0,07 g g-1 at PET microperforated packaging, 23 preservation days at 20 °C and up to 47 preservation days at 4 °C were obtained, compared to 14 days at 20 °C and 24 days at 4 °C obtained for the macroperforated baskets without active film. The results show the potential of an active packaging integrating modified atmospheres with the active films developed for the preservation of this type of fruit during their commercialization without requiring major changes in the configuration of the packaging used.