Envasado en atmósferas modificadas
Empaques en los cuales el aire atmosférico es cambiado por otra composición de gas son llamados comúnmente como atmósferas modificadas (AM) y ocasionalmente como atmósferas controladas (AC). Estas últimas son controladas también durante el almacenamiento. El empaque de atmósfera modificada es un método de empaque en el que el producto dentro del paquete se rodea de una atmósfera gaseosa controlada. Se vacía el aire del paquete y se sustituye por una mezcla de gases.
El paquete normalmente consiste en una charola termoformada hecha de lámina de PVC/polietileno, que proporciona una combinación de buena barrera al oxígeno y aislante de calor. El material de la tapadera es una lámina de películas de polietileno y poliéster recubierta de PVDC. La operación de termoformado/llenado/sellado se lleva a cabo en máquinas Multivac de diseño especial.
El empacado al vacío tiene la desventaja inherente que tanto el empaque como a la carne están sujetos a deformaciones mecánicas. La presión mecánica sobre la carne y productos cárnicos puede incrementar las purgas y si el hueso presente no es adecuadamente cubierto con un material conveniente, el empaque puede ser roto Una alternativa al empaque al vacío son las atmósferas modificadas. La deformación del material de empaque puede ser evitada introduciendo otro gas o mezcla de gases después de la evacuación y antes del sellado. La intención ha sido generalmente conservar el color de la carne fresca y prevenir el crecimiento bacteriano anaeróbico (Cl. Botulinum) usando altas concentraciones de oxígeno. (50 a 100%) junto con 15-50% de dióxido de carbono para restringir el crecimiento de las Pseudomonas y bacterias relacionadas.
La selección del gas o mezcla de gases dependerá de la composición del producto, la contaminación inicial de bacterias y el método de procesamiento utilizado (carne fresca o procesada). Los tres gases que se utilizan en AM son el nitrógeno, el oxígeno y el dióxido de carbono.
Como gas inerte, el nitrógeno es adecuado como gas de empaque. Si se agrega al empaque después de la evacuación del aire, el efecto sobre la carne es similar que el empaque al vacío, pero el oxígeno residual se diluye y la formación de la metamioglobina en la carne será menor que con el vacío. Esto mejora la pureza de la mioglobina en la superficie de la carne. El nitrógeno también diluye el dióxido de carbono producido por la respiración de la carne y microorganismos. Sin embargo, la concentración de dióxido de carbono requerido para inhibir la contaminación bacteriana toma -mucho tiempo para acumularse. Esto puede ser una desventaja durante los primeros días de almacenamiento. No obstante el nitrógeno es frecuentemente usado como una alternativa al empaque al vacío para las carnes curadas rebanadas, tiene poco uso comercial en carnes frescas.
Mezclas de gas conteniendo dióxido de carbono han sido utilizadas en el almacenamiento de la carne por muchos años. Bajas concentraciones (10 a 20%) se usaron hace 50 años en las cargas refrigeradas de canales de carne enviadas de Australia a Europa por barco. Mayores concentraciones alcanzan a ser más efectivas en la prolongación de la vida de anaquel que los empaques aeróbicos de carne fresca. Algunas veces se usa solo dióxido de carbono, pero en muchos casos ha sido mezclado con nitrógeno, oxígeno o aire. Para carne fresca como res o carnero, la concentración de dióxido de carbono recomendable es de 10a 30% para el control de bacterias sin provocar decoloración o presencia del color marrón (metamioglobina).
En general el alargamiento de la vida de almacenamiento fue similar que la del empaque al vacío. Mayores almacenamientos se alcanzaron con concentraciones más altas de dióxido de carbono, y si el nitrógeno estaba presente no jugo un papel activo. El nitrógeno es utilizado como diluyente o relleno en los sistemas de atmósferas modificadas de carnes rojas. El nitrógeno es relativamente barato y disponible por lo que se usa como componente de dilución. Atmósferas conteniendo 80% de nitrógeno y 20% de dióxido de carbono han mostrado ser efectivas en los sistemas de empacado de cerdo.
En el caso de carne roja fresca se pueden usar dos mezclas gaseosas: 20% dióxido de carbono y 80% oxígeno y 20% dióxido de carbono,69% oxígeno y 11% nitrógeno. Se obtienen vidas de anaquel de hasta 7 días, dependiendo de la composición del producto. La presencia de oxígeno en el empaque puede tener desventajas, debido a que se pueden generar olores desagradables por la oxidación de las grasas.
Los productos cárnicos se empacan en atmósferas modificadas consistentes en mezclas de nitrógeno y dióxido de carbono. Un ejemplo es el tocino, para el que la ventaja radica en mejor presentación y manejo que con el empaque común al vacío. Se pueden obtener rebanadas delgadas de tocino sin que se rompan al momento de extraerlas del paquete y este permite que se apile el paquete sin comprimir el producto rebanado.
El oxígeno, tal como lo hemos señalado, es un gas que se usa en AM para mantener el color rojo brillante de las carnes rojas frescas. A bajas concentraciones, menos del 5% o abajo de 20 mm de presión parcial, el oxígeno puede causar que la mioglobina se vuelva metamioglobina (color rojo marrón). A niveles atmosféricos de oxígeno (20.7%) y en las condiciones de corte al detalle, el color dura por lo menos de 3 a 4 días. En atmósferas de 50% de oxígeno, los cortes de res mantienen su color rojo brillante por 9 a 10 días. AM con 80 a 85% de oxígeno mantienen el color rojo de la carne de res arriba de 20 días. Estos altos contenidos de oxígeno, sin embargo, no son recomendables debido a la rancidez u off flavors (malos olores) desarrollados generalmente después de 10 a 14 días. Una mezcla recomendada para carnes rojas es 50% de dióxido de carbono, 15% de oxígeno y 35% de nitrógeno. En los productos cárnicos curados puede tenerse la ventaja además, con el uso de pirofosfato tetrasódico y eritorbato de sodio para mantener el color durante su almacenamiento.
Hay que recordar que factores tales como el contenido inicial bacteriano, el tiempo de aplicación, la temperatura de almacenamiento y la concentración de gas afectan la calidad final de la carne fresca. Con un producto de calidad pobre al principio, el producto final será de baja calidad independientemente del proceso atmosférico usado. Una tardanza de 48 horas en la aplicación de dióxido de carbono resulta en una reducción del 90% de su efectividad bacteriostática. Cuando se acoplan estos métodos de AM junto con temperatura de almacenamiento fría, el tiempo de aplicación se vuelve especialmente importante. Por ejemplo, cuando se aplicó 20% de dióxido -de carbono a cortes de res inmediatamente después de preparados y con una temperatura de 5 -y 10 C, la fase lag del crecimiento microbiano fue extendida a 11 días y 2 %s días respectivamente. Cuando el dióxido se aplicó 24 horas después de preparados y a una temperatura de 5 y 10 C, las fases lag fueron extendidas solamente 2 1/2 días y 20 horas respectivamente. Cuando el dióxido de carbono fue introducido 48 horas después de preparados y a una temperatura de 5 y 10 C, la fase lag fue extendida solamente 12 horas a 5 C y no hubo extensión a 10 C. De nuevo, tiempo y temperatura son factores críticos.
Otros gases los cuales pueden afectar a la carne y su color son el monóxido de carbono y el ozono. El monóxido de carbono a las concentraciones tan bajas como el 1% han mostrado prevenir la formación de metamioglobina o color marrón por periodos alargados de tiempo (13-15 días). Cuando el monóxido de carbono está presente, el pigmento del músculo carboximioglobina se forma más rápido que el menos estable oximioglobina. Ambos resultan en un color rojo brillante. La afinidad de la molécula de mioglobina por el grupo carboxy es 30-50 veces más grande que el oxígeno. Monóxido de carbono puede también desplazar la molécula de oxigeno del complejo oximioglobina. El CO puede también inhibir el desarrollo de la rancidez lo cual puede fácilmente ocurrir en atmósferas altas de oxígeno.
La mayor desventaja del CO es que es tóxico al humano. La investigación indica, sin embargo, que varias libras de carne tratada con monóxido de carbono, pudieran ser consumidas con un resultado de nivel de CO sanguíneo igual al resultado de fumar un cigarrillo. El uso de CO no es aprobado por la USDA.
El ozono es más efectivo sobre los organismos aerobios o aquellos en una suspensión acuosa y menos efectivo en aquellos organismos en contacto con compuestos orgánicos complejos como la superficie cárnica. Las bacterias en la fase lag de crecimiento son susceptibles al ozono. Las desventajas del ozono son: su toxicidad al humano si se inhala por periodos prolongados, su tendencia a acelerar la oxidación de grasa y su habilidad para causar oscurecimiento superficial y decoloración en la carne magra.
Para realizar el empaque en AM se cuenta con varios equipos comerciales. La mayoría de ellas son máquinas de empaque al vacío, ajustadas para inyectar mezclas de gases en el empaque antes del sellado final. Empresas como Multivac, Tiromat, Hammerle, Swiss-Vac y DixieUnion producen equipos desde manuales hasta automáticos (bandas).
Un diseño de empaque y sistema de operación cuidadosos son senciales para evitar problemas los cuales pueden tenerse con el empaque de gas de la carne. En el caso del empaque en AM, el exudado se reduce considerablemente en comparación con el empaque al vacío. Exudado excesivo puede provocar una mayor disminución de la vida de anaquel que la deterioración del color en la aceptación del consumidor de la carne empacada con gas.
La condensación de la humedad en el interior del recipiente (ventana), en exceso, puede provocar un defecto en el propósito del empacado con gas pues esta oscurece la carne. Este problema se resuelve disminuyendo la temperatura y minimizando las fluctuaciones de la misma en la cabina de empaque y colocando un revestimiento anti-humedad (empañamiento) en la superficie interna de la tapa.
Un equipo de empaque automático y sellado mal ajustado puede producir un número inaceptable de paquetes defectuosos provocando un problema con el empaque de gas. Sistemas de monitoreo usualmente para controlar e identificar en línea los paquetes defectuosos es muy difícil, particularmente con mezclas conteniendo-altos niveles de oxígeno. En estos casos no es posible identificar los defectuosos pues el aire mantiene el color rojo hasta que se constata durante el almacenamiento la disminución de la calidad y crecimiento microbiano (decoloración de la superficie de la carne).
Se debe de evitar el contacto del producto con la parte interna de la tapa, es decir que debe de existir un «espacio de cabeza» libre. El color rojo brillante no puede ser alcanzado si existe el contacto de la carne con la tapa, se forman zonas con metamioglobina. La altura de este espacio se considera igual a la altura del producto o espesor.
Las maquinas que usan altas concentraciones de oxígeno pueden ser modificadas para evitar un posible incendio o riesgo de explosión. Se requieren aceites y grasas especiales para las bombas de vacío y el sistema eléctrico tal como los alambres de sellado deben ser seguros.
Las compañías deben de comprometerse con la operación de empacado (vacío o AM) manteniendo un control de la temperatura e higiene de manera muy estricta si desean que estos procesos de empaque resulten efectivos. La temperatura de la carne y productos cárnicos a empaque debe ser de 2 C y la del cuarto de empaque y maquinaria, no mayor de 4 C. Esto evita la condensación de humedad en el producto y empaque. Las láminas deben de estar limpias para que puedan forjarse y sellar de maneja óptima. Evitar al máximo la presencia de grasa, salmuera, etc. En la parte del sellado pues esto provoca una mala operación y el empaque se abre a los pocos días de almacenamiento, a veces no es perceptible y el producto se deteriora.
Fuente: Apuntes de Industrialización de productos cárnicos de la UNIDEG
