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BIOPLÁSTICOS EN SISTEMAS DE ENVASADO
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
ALFONSO JIMÉNEZ MIGALLÓNUNIVERSIDAD DE ALICANTE
GRUPO DE ANÁLISIS DE POLÍMEROS Y NANOMATERIALES
IBI, 19 ABRIL 2013
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
CONDICIONES QUE DEBEN REUNIR LOS ENVASES ALIMENTARIOS
•Protección del alimento frente a agentes externos.•Compatibilidad envase – alimento.•Funcionalidad (adecuación a las necesidades del consumidor).•Disponibilidad en el mercado.•Adecuación a la normalización técnica y a la legislación.•Posibilidad de comunicar información al consumidor.•Compatibilidad medio ambiental.•Precio adecuado.
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
El principal desafío de la industria alimentaria en la utilización de biopolímeros es igualar la durabilidad del envase con la vida útil del alimento.
Factores de degradación
Temperatura
Humedad relativa
Microorganismos
Radiación UV
Oxígeno
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
BIOPOLÍMEROS
� Menor impacto medioambiental
� Propiedades similares a los polímeros convencionales
� 20 % crecimiento anual
� Mayor aceptación del consumidor
Biodegradable
Materias primas derivadas del
petróleo
Materias primas renovables
CICLO NATURAL DEL PLA
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
�
�
�
�
�
�
ENVASADO DE ALIMENTOSDesde 1990
Década 1960 Medicina y farmacia
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
Inconvenientes en envasado- Fragilidad- Baja resistencia a altas temperaturas- No microondas- Propiedades barrera a O2 y CO2
PLA
R. Auras, S.P. Singh, J. Singh; J. Test. Eval., 34, (2006)
Uso de plastificantes
V.P. Martino, R.A. Ruseckaite, A. Jiménez; Polymer International, 58, 437-444, (2009) V.P. Martino, A. Jiménez, R.A. Ruseckaite; Journal of Applied Polymer Science, 112, 2010-2018, (2009)
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
PLA
Inconvenientes en envasado- Fragilidad- Baja resistencia a altas temperaturas- No microondas- Propiedades barrera a O2 y CO2
Uso de nanocompuestos
V.P. Martino, A. Jiménez, R.A. Ruseckaite, L. Averous; Polymer for Advances Technologies, 22, 2206-2213, (2011)V.P. Martino, R.A. Ruseckaite, A. Jiménez, L. Averous; Macromolecular Materials Engineering, 295, 551-558, (2010)
OH
O
OH
R-lactic acidOH
O
OH
S-lactic acid
CH3-(CH2)6/8-CH2-OH
HO
O
O Rn
∆T; ∆P
cat.
R=CH3-(CH2)6/8-CH2-
+ +
N. Burgos, D. Tolaguera, S. Fiori, A. Jiménez; Journal of Applied Polymer Science, submitted, (2013)
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
PLA-OLA
TRACCIÓN � Ductilidad
N. Burgos, V.P. Martino, A. Jiménez; Polymer Degradation & Stability, 91, 651-658, (2013)
N. Burgos, V.P. Martino, A. Jiménez; Polymer Degradation & Stability, 91, 651-658, (2013)
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
PLA-OLA
0
10
20
30
40
50
60
70
PLA PLA-OLA
OTR*e (cm3
mm m-2
día-1
) Sin C30B
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
PLA PLA-OLA
Permeabilidad*1014
(kg m Pa-1
s-1
m2 )
Permeabilidad al vapor de agua (WVP)
UNE-53097:2002 (23 ± 1 ºC, 50 ± 2 % hr)OTR
E. Fortunati, M. Peltzer, I. Armentano, L. Torre, A. Jiménez, J.M. Kenny; Carbohydrate Polymers, 90, 948-956, (2012)E. Fortunati, M. Peltzer, I. Armentano, A. Jiménez, J.M. Kenny; Journal of Food Engineering, accepted (2013)
PLA-nanocelulosa
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
MP Arrieta, MA Peltzer, MC Garrigós, A Jiménez; Journal of Food Engineering, 114, 486-494, (2013)
Caseinatos-envases multicapa
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Aditivos con propiedades antioxidantes y/o antimicrobianas
Timol Carvacrol
Hidroxitirosol
Envasado activo
Películas activasPolifenoles
Pure HT 0.01% HT 0.5% HT 0.5%Pure HT 0.01% HT 0.5% HT 0.5%
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
Desafíos pendientes en el uso de biopolímeros para envasado de alimentos
1. Films y recubrimientos comestibles (mejora de propiedades de barrera, sustitución de otros materiales de envasado…)
2. Envasado activo (secuestradores de oxígeno, agentes antimicrobianos…)
3. Envasado en atmósferas modificadas (control de las propiedades de barrera a gases, reducción del crecimiento microbiológico…)
4. Obtención de sistemas multicapa en base biodegradable.
5. Fabricación de sistemas con diversas morfologías y tamaños.
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
Departmento de Química Analítica, Nutrición y Broma tología
Facultad de Ciencias; Universidad de Alicante
Campus Sant Vicent
Gracias por su atención
Prof. Alfonso Jimé[email protected]
Grupo de Análisis de Polímeros y Nanomateriales
