Recubrimientos y Películas Biodegradables en Alimentos: Propiedades, Componentes y Aplicaciones

Definición de Recubrimientos y Películas

Son capas delgadas de un material biopolimérico, aplicadas en la superficie del alimento en adición o reemplazo de la corteza natural y que se comportan como barreras que reducen la difusión de gases ($O_2$, $CO_2$, vapor de agua) permitiendo extender la vida útil del alimento.

Requerimientos Esenciales

• Estar constituidos por sustancias GRAS (generalmente reconocidas como seguras).
• Ser estables bajo condiciones de alta humedad.
• Eficientes propiedades de barrera.
• Presentar buenas propiedades mecánicas y de adhesión.
• Alta calidad sensorial.
• Alta estabilidad bioquímica, físico-química y microbiológica.
• Soporte para aditivos (antioxidantes, antimicrobianos, saborizantes).
• Tecnología simple de producción y no contaminante.
• Bajo costo de materia prima y proceso.
• Inocuidad (libres de tóxicos).

Funciones Principales

Mejorar la calidad, seguridad o aumentar su vida útil mediante:

• Retardar la migración de humedad.
• Controlar el transporte de gases.
• Controlar el transporte de solutos.
• Retener compuestos volátiles.
• Servir de vehículo de aditivos.
• Mejorar las propiedades mecánicas y el manejo del alimento.
• Impartir mayor integridad a la estructura del mismo.

Propiedades de los Recubrimientos

1. Propiedades de Barrera

Generan una atmósfera modificada, reducen el intercambio de humedad y la pérdida/ganancia de agua, retrasan la maduración de frutas.

• Frente a la transferencia de masa: Agua, grasas, gases (Ej. Frutos secos, patatas, frutas).
• Frente a la luz: Retardar los procesos de oxidación.

2. Propiedades Mecánicas

Reducen el deterioro mecánico, mejoran el manejo de productos (Ej. Alimentos recubiertos con chocolate).

3. Propiedades Sensoriales

Mejoran la apariencia, imparten color y sabor, retrasan los cambios de color, disminuyen la pérdida de aromas (Ej. Salchichas, embutidos).

4. Soporte de Aditivos

Actúan como transporte de otras sustancias (antioxidantes, antimicrobianos, estabilizantes).

Componentes Estructurales

Matriz Estructural (Con cohesión):

• A) Hidrocoloides: Moléculas poliméricas hidrofílicas que se disuelven y dispersan fácilmente en agua. Aditivos para espesar, gelificar, estabilizar. (Polisacáridos: celulosa, pectinas, almidón, alginato, etc., y Proteínas: caseína, colágeno, etc.)
• B) Lípidos: Hidrofóbicos y no poliméricos. Barrera frente a la humedad (ceras, ácidos grasos). Escasa capacidad de formar films, pueden sufrir oxidación.
• C) Mezclas - Composites: Formulado mediante combinación de hidrocoloides y lípidos.

Aditivos

• Plastificantes (ceras, aceite, ácidos grasos)
• Surfactantes y emulsionantes
• Antiadherentes
• Humectantes (agua, de liberación controlada y lubricantes)
• Saborizantes, aromatizantes, colorantes, nutrientes
• Conservadores químicos (ácido benzoico, antimicrobianos, antioxidantes)

Biopolímeros de Uso Común

Alginato

Polisacárido derivado de algas marrones. Forma parte de la pared celular de las algas (como celulosa/pectina en plantas). Insolubles y de bajo peso molecular. Es uno de los biopolímeros más usados por:

• Formar geles fuertes o polímeros insolubles.
• Buenas propiedades de barrera frente al oxígeno y grasas.
• En productos cárnicos para evitar su deshidratación.
• Propiedades antimicrobianas.

Goma Gelano

Es un polisacárido secretado por la bacteria Pseudomonas elodea que puede usarse en alimentos que demandan procesos de gelificación, texturización, estabilización, suspensión y formación de película. Es apropiado para formar recubrimientos comestibles debido a sus propiedades coloidales y su habilidad para formar geles transparentes. Tiene buenas propiedades mecánicas y de barrera.