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Envase activo

Los términos envase activo , envase inteligente y envase inteligente se refieren a sistemas de envasado mejorados que se utilizan con alimentos , productos farmacéuticos y otros...

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Los términos envase activo , envase inteligente y envase inteligente se refieren a sistemas de envasado mejorados que se utilizan con alimentos , productos farmacéuticos y otros tipos de productos. Estos sistemas ayudan a prolongar la vida útil, controlar la frescura, mostrar información sobre la calidad, mejorar la seguridad y aumentar la comodidad . [ 1 ]

Los términos suelen estar relacionados y pueden superponerse. El embalaje activo generalmente implica funciones activas que van más allá del confinamiento y la protección pasiva e inerte del producto. [ 2 ] El embalaje inteligente suele implicar la capacidad de detectar o medir un atributo del producto, la atmósfera interna del paquete o el entorno de envío. Esta información puede comunicarse a los usuarios o activar funciones de embalaje activo. Se pueden emplear materiales programables , materiales inteligentes , etc., en los paquetes. Yam, Tashitov y Miltz han definido el embalaje inteligente como:

...un sistema de envasado capaz de realizar funciones inteligentes (como detectar, percibir, registrar, rastrear, comunicar y aplicar lógica científica) para facilitar la toma de decisiones, prolongar la vida útil, mejorar la seguridad, optimizar la calidad, proporcionar información y alertar sobre posibles problemas. [ 3 ]

Según las definiciones que se utilicen, algunos tipos de embalaje tradicionales podrían considerarse "activos" o "inteligentes". Con mayor frecuencia, estos términos se emplean en relación con sistemas tecnológicamente avanzados: microelectrónica , aplicaciones informáticas , nanotecnología , etc.

Control de la humedad

Durante muchos años, los desecantes se han utilizado para controlar el vapor de agua en envases cerrados. Un desecante es una sustancia higroscópica, generalmente en una bolsa o sobre poroso , que se coloca dentro de un envase sellado. Se han utilizado para reducir la corrosión de maquinaria y componentes electrónicos, así como para prolongar la vida útil de alimentos sensibles a la humedad. En los envases farmacéuticos, un método común consiste en incluir un pequeño paquete de desecante dentro del frasco. Recientemente se han desarrollado otros métodos para incorporar desecantes adheridos a la superficie interna o integrados en el material. [ 4 ] [ 5 ]

Corrosión

Los inhibidores de corrosión se pueden aplicar a los objetos para prevenir la oxidación y la corrosión . Los inhibidores de corrosión volátiles (ICV) o inhibidores de corrosión en fase gaseosa se pueden suministrar en un sobre o incorporarse en una envoltura saturada de papel o película plástica especial. Muchos de ellos son sales orgánicas que se condensan sobre el metal para resistir la corrosión. Algunas películas también tienen la capacidad de emitir ICV.

Existen películas con iones de cobre en la estructura polimérica. Estas neutralizan el gas corrosivo en el envase y previenen la oxidación.

Los VCI crean un entorno neutro en el embalaje. Funcionan según el principio de la diferencia de presión de vapor y provocan una reacción con metales y no metales, así como con la humedad, para prevenir la corrosión. Existen diferentes tipos de VCI, como papeles, plásticos , papeles de HDPE , aceites, espumas , virutas, láminas de aluminio , burbujas y emisores, que previenen la corrosión en diversas etapas.

Quelación de metales

Películas de polipropileno funcionalizadas con iminodiacetato utilizadas como materiales de envasado activo antioxidante [ 6 ]

Los metales de transición presentes en trazas en los alimentos, especialmente el hierro , pueden inducir la degradación oxidativa de muchos componentes alimentarios, en particular los lípidos, y provocar cambios en la calidad de los productos. Los materiales de envasado activo quelante de metales se fabrican inmovilizando compuestos activos quelantes de metales sobre materiales de envasado activo tradicionales. Estos compuestos inmovilizados en la superficie pueden eliminar los metales de transición del producto y mejorar su estabilidad oxidativa . [ 6 ] La tecnología de envasado activo quelante de metales también actúa como un envase activo antioxidante que prolonga la vida útil de los productos de consumo al controlar la oxidación. Se sabe que esta tecnología puede eliminar conservantes alimentarios sintéticos (por ejemplo, EDTA ) de los alimentos. Esta tecnología puede utilizarse para satisfacer la creciente demanda de los consumidores de productos alimenticios sin aditivos y con etiquetas "limpias".

Control de oxígeno

Los absorbentes de oxígeno ayudan a eliminar el oxígeno de un envase cerrado. El oxígeno acelera la degradación del producto y la oxidación de, por ejemplo, vitaminas y grasas, al estimular la actividad microbiana . [ 7 ] Como resultado, pueden producirse mal sabor, mal olor, decoloración y degradación de nutrientes. Un ejemplo de absorbente de oxígeno son los pequeños paquetes o sobres que contienen hierro en polvo : a medida que el hierro se oxida, se elimina el oxígeno de la atmósfera circundante. También se pueden utilizar otros metales, como el platino o el paladio. Asimismo, se pueden aplicar absorbentes de oxígeno orgánicos, como tocoferoles , hidrocarburos insaturados , ácido ascórbico y absorbentes de oxígeno basados ​​en enzimas o microorganismos . Los sistemas más recientes se presentan en tarjetas o se pueden integrar en películas de envase o estructuras moldeadas. [ 8 ] Además, las características físicas del propio envase ( tasa de transmisión de oxígeno - OTR) pueden determinar la eficacia de un absorbente de oxígeno y su duración. Los envases con un bajo OTR permitirán que entre menos oxígeno en el envase cerrado a través de la propia barrera de polímero. [ 9 ]

Atmósfera

En algunos productos, como el queso , es habitual desde hace tiempo introducir nitrógeno en el envase antes de sellarlo: el nitrógeno inerte es absorbido por el queso, lo que permite un envasado hermético con film retráctil . El nitrógeno elimina el oxígeno e interactúa con el queso para que el envase sea funcional.

Más recientemente, se han utilizado otras mezclas de gases dentro del envase para prolongar su vida útil. La mezcla de gases depende del producto específico y de sus mecanismos de degradación. Se han desarrollado algunos componentes de envase que incorporan sustancias químicas activas para ayudar a mantener ciertas atmósferas en su interior.

Se dispone de captadores de oxígeno, generadores de dióxido de carbono , generadores de etanol, etc., para ayudar a mantener la atmósfera en un paquete bajo condiciones específicas.

Eliminación de etileno

Las frutas y verduras liberan etileno de forma natural, el cual desempeña un papel fundamental en los procesos de crecimiento, maduración y germinación. [ 10 ] Para preservar la calidad de los alimentos a largo plazo, puede ser conveniente inhibir la síntesis de etileno. Para ello, se pueden utilizar inhibidores o captadores de la síntesis. [ 11 ] Uno de los captadores de etileno más comunes es el permanganato de potasio (KMnO 4 ), que generalmente se inmoviliza en gel de sílice o alúmina. Otros captadores de etileno incluyen carbón activado o zeolitas . Alternativamente, se puede utilizar 1-metilciclopropeno (1-MCP) para inhibir la acción hormonal del etileno. [ 12 ]

Monitor de temperatura

Algunos indicadores de temperatura emiten una señal visual cuando se ha superado una temperatura específica. Otros, los indicadores de temperatura-tiempo , señalan cuando se ha superado una acumulación crítica de desviación de temperatura a lo largo del tiempo. Cuando el mecanismo del indicador se ajusta al mecanismo de degradación del producto, estos pueden proporcionar información valiosa para los consumidores.

Los registradores digitales de temperatura registran las temperaturas a lo largo del envío. Estos datos permiten predecir la degradación del producto y determinar si es apto para la venta normal o si se requiere una venta urgente. También registran el tiempo durante el cual se produjo el exceso de temperatura, lo que permite tomar medidas correctivas.

Las tintas termocrómicas se utilizan a veces para indicar cambios o excesos de temperatura. Algunas son reversibles, mientras que otras presentan un cambio de color permanente. Se pueden usar solas o combinadas con otras funciones de embalaje, como códigos de barras .

Las tintas también pueden indicar la temperatura deseada para los consumidores. Por ejemplo, un tipo de lata de cerveza tiene una tinta que muestra gráficamente cuándo se alcanza la temperatura ideal para beberla. [ 13 ]

Controlar las temperaturas de los paquetes

Una ración de grupo unitaria – Ración de campo autocalentable Express

Para vacunas críticas, los contenedores de envío isotérmicos son un embalaje pasivo que ayuda a controlar las fluctuaciones de temperatura que se producen incluso con una cadena de frío controlada . Además, se suelen utilizar acumuladores de frío para mantener la temperatura del contenido dentro de los rangos de temperatura aceptables especificados.

Algunos envases más recientes tienen la capacidad de calentar o enfriar el producto para el consumidor. Estos cuentan con compartimentos separados donde las reacciones exotérmicas o endotérmicas proporcionan el efecto deseado. [ 14 ] Existen envases autocalentables para alimentos disponibles para varios productos.

Dispensación

Algunos envases cuentan con cierres u otros sistemas de dispensación que transforman el contenido de líquido a aerosol . Estos se utilizan para productos que van desde inhaladores de precisión para medicamentos hasta botellas pulverizadoras de limpiadores domésticos.

Algunos envases dosificadores para adhesivos epoxi de dos componentes hacen más que simplemente contener los dos componentes. Al dispensarlos, algunos envases dosifican (en la proporción adecuada, por ejemplo, 1:1, 1:10, etc.) y, en ocasiones, mezclan adicionalmente los dos componentes para que el adhesivo funcione correctamente en el punto de aplicación (por ejemplo, con una punta o boquilla mezcladora de epoxi).

La capacidad de un envase para vaciar o dispensar completamente un líquido viscoso depende en cierta medida de la energía superficial de las paredes internas del recipiente. El uso de superficies superhidrofóbicas es útil, pero puede mejorarse aún más mediante el uso de nuevas superficies impregnadas de lubricante. [ 15 ]

Identificación por radiofrecuencia

Chip RFID integrado en el envase del medicamento.

Los chips de identificación por radiofrecuencia (RFID) se están volviendo más comunes con la introducción de etiquetas inteligentes que se utilizan para rastrear y localizar paquetes y cargas unitarias a lo largo de la distribución. Los desarrollos más recientes incluyen el registro del historial de temperatura de los envíos y otras funciones de embalaje inteligente. RFID se puede integrar en etiquetas: etiquetas inteligentes .

Seguridad

Se dispone de diversos métodos de impresión de seguridad , hologramas de seguridad y etiquetas especializadas para confirmar que el producto en el paquete no es falsificado . También se utilizan chips RFID en esta aplicación.

La vigilancia electrónica de los artículos (en el producto o en el embalaje) se utiliza para ayudar a combatir los hurtos en tiendas.

Envase para microondas

Las películas metalizadas se utilizan como susceptor para cocinar en hornos microondas . Estas aumentan la capacidad de calentamiento y ayudan a que los alimentos queden crujientes y dorados. Los recipientes de plástico aptos para microondas [ 16 ] también se utilizan para cocinar en microondas.

Choque y vibración

Los detectores de impacto existen desde hace muchos años. Estos se colocan en el embalaje o en el producto dentro del embalaje para determinar si se ha producido un impacto excesivo. Los mecanismos de estos dispositivos de sobrecarga por impacto han incluido sistemas de masa-resorte, imanes, gotas de tinte rojo y otros.

Recientemente, se han puesto a disposición registradores digitales de datos de impacto y vibración para registrar con mayor precisión los impactos y vibraciones durante los envíos. Estos se utilizan para supervisar envíos críticos y determinar si se requiere una inspección y calibración adicionales. También se emplean para monitorear los tipos de impactos y vibraciones que se producen durante el transporte, con el fin de realizar pruebas de embalaje en laboratorio.

Control antimicrobiano

Algunas películas de envasado diseñadas contienen enzimas , agentes antimicrobianos, eliminadores, pigmentos naturales y otros componentes activos para ayudar a controlar la degradación de los alimentos y prolongar su vida útil y seguridad. [ 17 ] [ 18 ] El mecanismo se centra en prevenir el crecimiento de microorganismos patógenos o de deterioro. [ 19 ]

Las almohadillas absorbentes para carne, también conocidas como pañales para carne, pueden contener antibacterianos y materiales para indicar contaminación. [ 20 ]

Códigos de barras

Los códigos de barras se han utilizado durante mucho tiempo en el embalaje para identificar artículos, facilitar el enrutamiento, comunicar ubicaciones, etc. Existen muchas variedades de códigos de barras lineales. Algunos se apilan para proporcionar más información. Los códigos matriciales bidimensionales pueden tener una mayor densidad de información.

Los códigos QR se pueden usar en el empaque para brindar información adicional sobre el producto a través de un escaneo de teléfono inteligente. [ 21 ] Con impresoras digitales, los códigos QR a nivel de unidad pueden convertirse en el equivalente de un identificador único o URL para cada empaque, y permitir otras interacciones con los consumidores, como brindar información específica sobre la trazabilidad del producto , [ 22 ] o implementar programas de fidelización . [ 23 ] Los códigos QR a nivel de unidad son fáciles de falsificar si no se usan características de seguridad adicionales, pero los datos de escaneo generados se pueden usar para la protección activa de la marca . [ 24 ] Se puede insertar una marca de agua digital o un gráfico seguro en el código QR para hacerlo sensible a la copia y permitir que los consumidores autentiquen productos con un nivel de seguridad más alto.

El enlace digital GS1 [ 25 ] es un estándar para incorporar identificadores de producto estandarizados GS1 en el identificador único, lo que permite que el mismo código QR (u otro soporte de datos) proporcione información a consumidores, minoristas y cadena de suministro. [ 26 ]

Los códigos impresos pueden combinarse con la impresión de seguridad para ampliar sus usos. Por ejemplo, se puede utilizar tinta termocrómica para activar, cambiar o desactivar un código en función del historial de temperatura del artículo. [ 27 ] [ 28 ]

Otros acontecimientos

Las bolsitas de dióxido de cloro colocadas dentro de las cajas de envasado de fruta matan los patógenos pero no dañan la fruta. [ 29 ]

Se han desarrollado películas comestibles que permiten a los consumidores ingerir el envase junto con el producto.

Se ha demostrado que los materiales de envasado que incluyen nanopartículas de plata prolongan la vida útil de algunos alimentos. [ 30 ]

Se ha desarrollado un embalaje especial para el envío de órganos que los mantiene vivos durante envíos prolongados. Los órganos están vivos y frescos para el trasplante. [ 31 ]

Varias empresas canadienses de cannabis utilizan envases con tecnología de control de calidad para monitorizar los niveles de THC durante todo el proceso de producción. Esta medida se implementa para garantizar la uniformidad entre los productos, mejorar la gestión de la cadena de suministro y ofrecer a los consumidores una mejor relación calidad-precio.

Reglamentos

Los envases activos suelen diseñarse para interactuar con el contenido del envase. Por lo tanto, se suele requerir un cuidado adicional para los envases activos o inteligentes que son materiales en contacto con alimentos . [ 32 ]

Los fabricantes de envases de alimentos tienen especial cuidado con ciertos tipos de envases activos. Por ejemplo, cuando se reduce la atmósfera de oxígeno en un envase para prolongar su vida útil, es necesario controlar la proliferación de bacterias anaeróbicas . Asimismo, cuando una atmósfera controlada reduce la apariencia de deterioro de los alimentos, los consumidores deben conservar algún medio para determinar si realmente existe dicho deterioro.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Dainelli, D; Nathalie Gontard; Dimitrios Spyropoulos; Esther Zondervan-van den Beuken; Paul Tobback (2008). "Envases alimentarios activos e inteligentes: aspectos legales y preocupaciones de seguridad". Trends in Food Science & Technology . 19 (1): 167– 177. doi : 10.1016/j.tifs.2008.09.011 .
  2. ↑ Soroka, W (2008). Glosario ilustrado de términos de embalaje . Instituto de Profesionales del Embalaje. pág. 3. ISBN  978-1-930268-27-2.
  3. ↑ Yam, KL; Tashitov; Miltz (2005). "Envases inteligentes: conceptos y aplicaciones" . Journal of Food Science . 1063 (70): R1– R10. Bibcode : 2005JFooS..70...R1Y . doi : 10.1111/j.1365-2621.2005.tb09052.x . Consultado el 13 de febrero de 2023 .
  4. ↑ US 2020016034 , Vollmike, "ENVASES BLÍSTER QUE CONTIENEN MATERIAL ACTIVO Y MÉTODOS PARA SU FABRICACIÓN Y USO" 
  5. ↑ US 6112888 , Suaro, "Envases no resellables que contienen matriz desecante", publicado en 2000 
  6. 1 2 Lin, Zhuangsheng; Roman, Maxine J.; Decker, Eric A.; Goddard, Julie M. (2016-06-08). "Síntesis de películas de polipropileno funcionalizadas con iminodiacetato y su eficacia como materiales de envasado activo antioxidante". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 64 (22): 4606– 4617. Bibcode : 2016JAFC...64.4606L . doi : 10.1021/acs.jafc.6b01128 . ISSN 0021-8561 . PMID 27243793 .  
  7. ↑ Kusuma H, Yugiani P, Himana A, Aziz A, Putra D (2024). "Reflexiones sobre la seguridad alimentaria y el envasado inteligente" . Polymer Bulletin . 81 (1): 87– 133. doi : 10.1007/s00289-023-04734-4 . PMC 9947446. PMID 36852383 .  
  8. ↑ US 5660761 , Katsumoto, Kiyoshi, "Capa de eliminación de oxígeno compuesta de un compuesto oxidable, segunda capa separada compuesta de un catalizador de oxidación", publicado el 26 de agosto de 1997 
  9. ↑ Cichello, Simon. "Guía de absorbentes de oxígeno" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 27 de agosto de 2010. Consultado el 12 de septiembre de 2016 .
  10. ↑ Sun M, Yang X, Zhang Y, Wang S, Wong MW, Ni R, Huang D (2019). "Detección y cuantificación rápida y visual del etileno liberado por frutas en maduración: el nuevo uso del catalizador de Grubbs". J Agric Food Chem . 67 (1): 507– 513. Bibcode : 2019JAFC...67..507S . doi : 10.1021/acs.jafc.8b05874 . PMID 30508479 . 
  11. ↑ Wei H, Seidia F, Zhang T, Jin Y, Xiao H (2021). "Eliminadores de etileno para la conservación de frutas y verduras: una revisión". Food Chem . 337 127750. Bibcode : 2021FoodC.33727750W . doi : 10.1016/j.foodchem.2020.127750 . PMID 32861166 . 
  12. ↑ Janjarasskul T, Suppakul P (2018). "Envases activos e inteligentes: la indicación de calidad y seguridad". Crit Rev Food Sci Nutr . 58 (5): 808– 831. Bibcode : 2018CRFSN..58..808J . doi : 10.1080/10408398.2016.1225278 . PMID 27645262 . 
  13. ↑ Lingle, R (junio de 2007). "La etiqueta de Coors muestra la temperatura de la cerveza" . Packaging World. Archivado del original el 11 de marzo de 2010. Recuperado el 8 de abril de 2010 .
  14. ↑ "Lata autocalentable" . Stress Engineering. 2010. Archivado del original el 16 de julio de 2011. Consultado el 8 de abril de 2010 .
  15. ↑ Smith, JD; Dhiman, Rajeev; Anand, Sushant; Reza-Garduno, Ernesto; Cohen, Robert E.; McKinley, Gareth H.; Varanasi, Kripa K. (2013). "Movilidad de gotas en superficies impregnadas de lubricante". Soft Matter . 9 (6): 1772– 1780. Bibcode : 2013SMat....9.1772S . doi : 10.1039/c2sm27032c . hdl : 1721.1/79068 .
  16. ↑ "Paquetes de plástico para microondas" . Archivado del original el 22 de mayo de 2014.
  17. ↑ Manohar, Cynthya M.; Kundgar, Saurabh D.; Doble, Mukesh (2017). "LDPE inmovilizado con betanina como envoltura antimicrobiana para alimentos". LWT . 80 : 131–135 . doi : 10.1016/j.lwt.2016.07.020 .
  18. ↑ Hotchkiss, JH "Foro - Creadores de tendencias" . Food Tech Source. Archivado del original el 12 de septiembre de 2018. Recuperado el 8 de abril de 2010 .
  19. ↑ Vilas; Mauricio-Iglesias; García (2020). "Diseño basado en modelos de sistemas de envasado activo inteligente con actividad antimicrobiana". Food Packaging and Shelf Life . 24 100446. doi : 10.1016/j.fpsl.2019.100446 . hdl : 10347/20889 . S2CID 215997884 . 
  20. ↑ Castrica, M (2020). "Efecto antibacteriano de una almohadilla absorbente activa sobre carne de res fresca durante su vida útil: resultados preliminares" . Applied Sciences . 10 (21): 7904. doi : 10.3390/app10217904 . hdl : 11585/801240 .
  21. ↑ "Códigos QR y envases compatibles con teléfonos inteligentes" . Packaging Gateway . 24 de agosto de 2011. Consultado el 25 de abril de 2020 .
  22. ↑ "Detrás de cada producto inteligente hay un envase inteligente | Future Food Asia" . futurefoodasia.com . Consultado el 25 de abril de 2020 .
  23. ↑ "Danone vincula códigos QR con su programa de fidelización para impulsar el ahorro | Mobile Marketer" . www.mobilemarketer.com . Consultado el 25 de abril de 2020 .
  24. ↑ Estudio de técnicas para la lucha contra la falsificación de productos y la infracción de los derechos de propiedad intelectual (DPI) . Baldini, Gianmarco, Nai Fovino, Igor, Satta, Riccardo, Tsois, Aris, Checchi, Enrico, Comisión Europea. Centro Común de Investigación. Luxemburgo: Oficina de Publicaciones. 2015. ISBN 978-92-79-54543-6OCLC 948769705​​ {{cite book}}: CS1 mantenimiento: otros ( enlace )
  25. ↑ marco.santos.diamond (12 de noviembre de 2018). "Enlace digital - Estándares | GS1" . www.gs1.org . Consultado el 25 de abril de 2020 .
  26. ↑ "Por qué el comercio minorista necesita un código de barras habilitado para la web" . www.retailitinsights.com . Consultado el 25 de abril de 2020 .
  27. ↑ Gligoric, Nenad (2019). "SmartTags: Pasaporte de producto IoT para la economía circular basado en sensores impresos e identificadores únicos a nivel de artículo" . Sensors . 19 ( 3): 586. Bibcode : 2019Senso..19..586G . doi : 10.3390/s19030586 . PMC 6387165. PMID 30704112 .  
  28. ↑ US US6685094B2 , Cameron, J, "Código de barras termocrómico", publicado en 2004 
  29. ↑ OBrian, D (julio de 2017). "Las bolsitas de dióxido de cloro pueden hacer que los productos agrícolas sean más seguros y reducir el deterioro" . Revista AgResearch . Recuperado el 21 de junio de 2018 .
  30. ↑ Kraśniewska, K (2020). "Materiales a base de biopolímeros que contienen nanopartículas de plata como envases activos para aplicaciones alimentarias: una revisión" . International Journal of Molecular Sciences . 21 (3): 698. doi : 10.3390/ijms21030698 . PMC 7037217. PMID 31973105 .  
  31. ↑ "La caja que mantiene vivos los órganos" . CNN . Consultado el 11 de junio de 2016 .
  32. ↑ "A03039: Envases activos: tendencias actuales y potencial de migración" . Agencia de Normas Alimentarias. 7 de septiembre de 2004. Archivado del original el 23 de junio de 2007. Consultado el 8 de abril de 2010 .

Lecturas adicionales

  • Yam, KL, "Enciclopedia de tecnología de embalaje", John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6
  • Brody, AL, "Envases activos para aplicaciones alimentarias", CRC Press, 2001
  • Kerry, J. y Butler, P., «Tecnologías de embalaje inteligentes para bienes de consumo de alta rotación», Wiley, ISBN 978-0-470-02802-5
  • Sabotka, I.; Junge, S.; Mandel, A.; Seibt, M.: "Smart Packaging - Intelligente Verpackung mit Mehrwert", en: Henning, J. (Publ.): "Verpackungstechnik", Beuth Verlag Berlín/Alemania, 2014, ISBN 978-3-410-21469-4