Envases activos con antimicrobianos y bacteriófagos para mejorar la vida útil de la carne

Los productos cárnicos, por su composición, resultan un excelente caldo de cultivo para el crecimiento de microorganismos tales como bacterias, levaduras y mohos que, en algunos casos, pueden ser patógenos (ej. Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Escherichia coli…) y que, sin duda, son motivo de gran preocupación ya que conducen al deterioro de la calidad y comprometen la seguridad alimentaria.

El envase activo tiene como objetivo mejorar la seguridad alimentaria, preservar la calidad del alimento envasado y alargar su vida útil. Dependiendo de los mecanismos de deterioro del alimento a envasar, se puede recurrir a diferentes estrategias de envasado activo. En el caso concreto de los productos cárnicos, el envasado activo antimicrobiano es una de las líneas de invocación que más se están explorando, siendo su objetivo el de prevenir o ralentizar el desarrollo de microorganismos con el fin de aumentar la vida útil y garantizar la seguridad alimentaria.

En los productos cárnicos, la contaminación por microorganismos tiene lugar principalmente en la superficie del alimento. Tradicionalmente, para contribuir a la conservación de la carne se ha recurrido a aditivos que se incorporan en el propio alimento. El concepto de envase activo se basa en la incorporación de este tipo de aditivos (sustancias activas antimicrobianas) al propio envase en forma de recubrimiento funcional. De este modo, se consigue una liberación controlada de los compuestos activos desde la pared del envase a la superficie del alimento con la ventaja de que los conservantes están restringidos a la superficie del alimento, en comparación con el método tradicional de adición directa al alimento.

Existe gran cantidad de sustancias activas con propiedades antimicrobianas como pueden ser el etanol, dióxido de carbono, iones de plata o antibióticos, así como otras de origen más natural como pueden ser los aceites esenciales, extractos vegetales o algunas especias. La elección de la sustancia activa más adecuada va a depender, entre otros factores, del tipo de carne a envasar.

Dependiendo de la finalidad del envasado activo, si el objetivo es contribuir a aumentar la vida útil o prevenir el desarrollo de microorganismos patógenos que puedan comprometer la seguridad alimentaria, se utilizan unos métodos u otros.

Si el objetivo es contribuir a aumentar la vida útil se recomienda la selección de sustancias activas antimicrobianas. Una de las sustancias activas que se puede emplear con buenos resultados es Etil Lauroil Arginato (LAE).

El LAE es una molécula que presenta una amplia gama de propiedades antimicrobianas. Presenta una estabilidad química a pH entre 3 y 7 y es soluble en agua, lo que permite su incorporación a formulados base acuosa destinados a ser aplicados como recubrimientos sobre films de envase. Su uso es habitual como aditivo, por ejemplo, en cárnicos cocidos siendo aplicado por inmersión directa del producto cárnico en una disolución acuosa de LAE. Una vez en el organismo humano, el LAE es capaz de hidrolizarse por las vías metabólicas comunes lo que le confieren gran seguridad, habiendo sido aprobado para contacto alimentario por organismos tales como la FDA de EE UU o la Unión Europea.

En Ainia hemos incorporado el LAE al envase en forma de recubrimiento, y el envase ha sido empleado para contener pechugas de pollo. El resultado ha sido una disminución en la evolución de microorganismos típicos del deterioro de la carne con el tiempo, mostrándose más eficaz en aquellos ensayos donde el contacto entre el producto cárnico y el envase era directo. Esto está acorde con el modo de funcionamiento del LAE y pone de manifiesto la efectividad de esta sustancia activa para alargar la vida útil del pollo envasado. De esta forma, se consiguen alimentos seguros sin tener que recurrir a concentraciones de sustancia activa (LAE) tan elevadas como las que se emplean por adición directa de la sustancia antimicrobiana al producto cárnico.

Por otro lado, si la finalidad del envasado activo es tipo preventivo, como por ejemplo prevenir el desarrollo de microorganismos patógenos que puedan comprometer la seguridad alimentaria se recomienda el empleo de bacteriófagos como sustancia activa.

Los bacteriófagos (fagos) son virus capaces de infectar bacterias. Presentan la ventaja de ser los microorganismos más abundantes en el medio ambiente, ya que están presentes de forma natural en los alimentos y el agua. Además, son altamente selectivos, es decir, un bacteriófago capaz de infectar, por ejemplo, a la Salmonella no podrá infectar otro tipo de células por lo que, consecuentemente, son inofensivos para los humanos, animales y plantas. Algunos organismos como la FDA de EE UU han reconocido a los fagos como seguros (GRAS), permitiendo algunos de ellos como aditivos alimentarios, frente a Listeria, Salmonella, E. coli, entre otros. Respecto a la Unión Europea, el fago frente a Listeria cuenta con opinión positiva por parte de EFSA desde 2016, pero todavía la Comisión Europea no se ha pronunciado al respecto, si bien, en octubre de 2019 el Tribunal Europeo de Justicia instó a ésta a que respalde su utilización en comidas listas para su consumo.

Las enfermedades de origen alimentario, como puede ser la salmonelosis, suponen un riesgo muy importante para la salud humana y es, sin duda, una de las mayores preocupaciones para las industrias alimentarias.

En Ainia hemos incorporado bacteriófagos de Salmonella al envase de pollo mostrando claramente un efecto inhibidor al desarrollo de Salmonella. En muestras de pollo inoculadas se consiguió una disminución de las cuentas de Salmonella de más de 2 unidades logarítmicas (cfu/muestra) con respecto a los envases control. Esto indica que su uso como componente activo puede suponer un avance muy importante en materia de seguridad alimentaria de este tipo de productos cárnicos.

El consorcio de REFUCOAT está formado por 12 socios sinérgicos, seis de ellos miembros del BIC (Biobased Industries Consortium Member), que representan la cadena de valor en su totalidad, además de socios pyme PyMEs (MIPLAST y IRIS), socios industriales (Grupo Apex, Manor Farm, Dacsa y Biopolis) y socios de centros tecnológicos de investigación (THUNEN, CIB, Aimplas, EUFIC, Fraunhofer and y Ainia).

Se trata de un proyecto con gran impacto en las prestaciones de los envases alimentarios, la reducción de desechos depositados en vertederos, el costo y la eficacia medioambiental en el procesado mediante análisis técnico-económico y del ciclo de vida, la mejor conservación de alimentos, nuevos mercados y la contribución al Indicador Clave de Rendimiento de BBI-JI.

REFUCOAT ha recibido financiación de Bio-Based Industries Joint Undertaking dentro del programa de Investigación e Innovación de la Unión Europea Horizonte 2020, número de acuerdo 745791.