FÍSICO-QUÍMICA DE ALIMENTOS Y PROCESOS

INSTITUTO DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS PARA EL DESARROLLO (IIAD)

El grupo de Físico-Química de Alimentos y Procesos del IIAD posee una amplia experiencia en la mejora y el desarrollo de nuevos recubrimientos (films, encapsulaciones) o formulaciones para preservar la calidad y seguridad alimentaria, así como proporcionar beneficios a la salud mediante la adición de compuestos bioactivos. Se investigan compuestos activos de origen natural que satisfacen las nuevas tendencias encaminadas a la obtención de alimentos sanos y seguros, de acuerdo con los principios de sostenibilidad y respecto al medio ambiente.

Se hace especial hincapié en la transferencia tecnológica de los diversos procesos, en la seguridad alimentaria, en la percepción por parte del consumidor de los beneficios obtenidos y en los beneficios ambientales derivados de las actuaciones desarrolladas. Hoy en día los consumidores valoran muy positivamente el empleo de aditivos naturales y el desarrollo de productos con bajo o nulo impacto ambiental.

OFERTA TECNOLÓGICA

MATERIALES BIODEGRADABLES ACTIVOS

PARA EL ENVASADO DE ALIMENTOS

PRODUCTOS BIOACTIVOS EN

MATRICES POLIMÉRICAS PARA EL CONTROL DE PLAGAS EN CAMPO Y

APLICACIONES POSTCOSECHA

FERMENTADOS

PROBIÓTICOS A PARTIR DE LECHES VEGETALES

ENCAPSULACIÓN DE

COMPUESTOS BIOACTIVOS DE INTERÉS FUNCIONAL

RECUBRIMIENTOS ACTIVOS

PARA ALARGAR LA VIDA ÚTIL EN QUESOS, PRODUCTOS

CÁRNICOS, DE LA PESCA Y OTROS PRODUCTOS

Camino de Vera s/n Edificio 8E, Bloque F (Cubo Morado), Tercera Planta Universidad Politécnica de Valencia 46022 Valencia

www.iiad.upv.es

Amparo Chiralt Boix dchiralt@upv.es +34 963888951

Materiales biodegradables activos para el envasado de alimentos

Objetivo: Desarrollo de envases activos sin compuestos

tóxicos, respetuosos con el medio ambiente.

La línea de investigación se centra en el desarrollo de films

poliméricos comestibles-biodegradables con capacidad de

incrementar la vida útil de distintos alimentos. Se han

investigado técnicas de extensión y secado (no escalables), así

como técnicas convencionales de la industria de plásticos:

extrusión, inyección, etc., con mayor proyección comercial.

Entre los compuestos estudiados se encuentran el almidón,

quitosano, caseinatos, HPMC y otros derivados de celulosa;

Actualmente la actividad está enfocada en la obtención de

composites termoplásticos y biodegradables formados por

almidón termoplástico, polihidroxialcanoatos o el poli-ácido

láctico entre otros.

Productos bioactivos en matrices poliméricas

Objetivo: Mejora integral de la seguridad en la cadena

alimentaria, a través de alternativas naturales y respetuosas

con el medio ambiente desde el origen.

La utilización masiva y continuada de químicos de síntesis para

conseguir el control de los agentes causantes de deterioro en

los alimentos, ha generado fenómenos de resistencias a estos

agentes y problemas medioambientales y en la salud humana.

Nuestro grupo tiene una considerable experiencia en la

incorporación de diferentes antimicrobianos naturales (aceites

esenciales o compuestos puros derivados de estos, propoleos,

bacterias acidolácticas, agentes de biocontrol, etc.) a matrices

biodegradables/comestibles formadoras de recubrimiento para

aplicar en diferentes sectores agroalimentarios desde el origen

hasta el punto de venta.

Fermentados probióticos a partir de leches vegetales.

Objetivo: Desarrollar productos sustitutivos de leche de vaca y

derivados probióticos, sin lactosa y sin las proteínas de la leche

y gluten, con alta estabilidad y calidad sensorial.

Se han desarrollado productos fermentados con bacterias

probióticas a partir de licuados de cereales y frutos secos -

comúnmente denominados "leches vegetales"-, que

constituyen una alternativa a los yogures convencionales.

Estos productos tienen componentes de gran interés

nutricional que pueden aportar numerosos beneficios para la

salud, tanto para grupos de consumidores con características

específicas (lacto-intolerantes, alérgicos a la leche de vaca,

vegetarianos…) como para la población en general. Tienen un

perfil de ácidos grasos saludables e hidratos de carbono con

bajo índice glicémico (aptas para diabéticos) y constituyen una

importante fuente de vitaminas del grupo B y E, compuestos

antioxidantes (fitoesteroles y/o polifenoles) y fibra dietética.

Encapsulación de compuestos bioactivos de interés funcional (antioxidantes,

antimicrobianos, enzimas…)

Objetivos: Desarrollar nano o microencapsulados de

compuestos activos para su uso como aditivos alimentarios,

inclusión en materiales para envases activos, aplicaciones en

campo o postcosecha de frutas y hortalizas.

Se busca incrementar la protección de agentes activos frente

agentes externos como el oxígeno, medios ácidos o alterantes

que pueden modificar su estructura molecular, inhibiendo su

función en el punto diana. Este es el caso de compuestos

antioxidantes o compuestos terapéuticos que deben atravesar

inalterados el tracto digestivo para su adecuada absorción

intestinal. El grupo ha desarrollado procesos de encapsulación

de antimicrobianos/antioxidantes mediante diferentes técnicas:

encapsulación en liposomas, emulsificación a alta presión,

secado por atomización y utilizando soportes poliméricos.

Recubrimientos activos para alargar la vida útil en quesos, productos cárnicos, de la pesca y otros productos.

Objetivo: Desarrollo de nuevas estrategias para aumentar la vida útil de productos alimentarios mediante la aplicación de

recubrimientos activos.

Los esfuerzos del grupo se centran en incrementar el conocimiento en el campo de los envases alimenticios para promover la

implantación en el mercado de recubrimientos que pueden controlar la liberación de agentes microbianos y/o antioxidantes naturales,

no tóxicos, que incrementen la calidad y seguridad de los alimentos perecederos y alarguen la vida útil de los mismos.

Referencias

Materiales biodegradables activos para el envasado de alimentos.

1. Requena, R., Jiménez, A., Vargas, M.*, Chiralt, A. 2016. PHBV active bilayer films obtained by compression-molding applying

essential oils at the interface. Polymer International, in press.

2. Bonilla, J., Fortunati, E.; Vargas, M.; Chiralt, A.; Kenny, J.M 2013. Effects of chitosan on the physicochemical and antimicrobial

properties of PLA films. Journal of food Engineering, 119, 236-243.

3. Cano, A.; Fortunati, E.; Cháfer, M.; Kenny, J.M;. Chiralt, A.; González-Martínez, C. (2015). Properties and ageing behaviour of

pea starch films as affected by blend with poly(vinyl alcohol). Food Hydrocolloids, 48, 84-43.

4. Cano, A., Cháfer, M., Chiralt, A. and González-Martínez, C. (2016). Antimicrobial effectiveness of innovative natural compounds

incorporated into starch-PVA coatings for food preservation. Food Journal. In press.

5. Cano, A. Jimenez, A. Gonzalez-Martinez, C. Chafer, M and Chiralt, A. (2014) Effect of amylose:amylopectin ratio and rice bran

addition on starch films properties. Carbohydrate Polymers. 111, 543-555.

6. Ortega-Toro, R.; Contreras, J.; Talens, P.; Chiralt, A. (2015). Physical and structural properties and thermal behaviour of starch-

poly(e-caprolactone) blend films for food packaging. Food Packaging and Shelf Life, 5, 10-20

7. Ortega-Toro, R.; Collazo-Bigliardi, S. Talens; P.; Chiralt A. (2016) Influence of citric acid on the properties and stability of starch-

polycaprolactone based films J. APPL. POLYM. SCI., DOI: 10.1002/APP.42220.

8. Ortega-Toro, R.; Morey, I.; Talens, P.; Chiralt, A. (2015). Active bilayer films of thermoplastic starch and polycaprolactone

obtained by compression molding. Carbohydrate Polymers, 127, 282-290.

Productos bioactivos en matrices poliméricas para el control de plagas en campo y aplicaciones postcosecha.

1. Cháfer, M. Sanchez-Gonzalez, L. González-Martínez, C., Chiralt, A., (2012). Fungal Decay and Shelf Life of Oranges Coated

With Chitosan and Bergamot, Thyme, and Tea Tree Essential Oils. Journal of Food Science, 78(8), 182-187.

2. Sánchez-González, L., Pastor, C., Vargas, M., Chiralt, A., González-Martínez, C., Cháfer, M. (2011). Effect of

hydroxypropylmethylcellulose and chitosan coatings with and without bergamot essential oil on quality and safety of cold-stored

grapes. Postharvest Biology and Technology, 60(1), 57-63.

3. Pastor, C., Sánchez-González, L., Marcilla, A., Chiralt, A., Cháfer, M., González-Martínez, C. (2011). Quality and safety of table

grapes coated with HPMC edible coatings containing propolis extract. Postharvest Biology and Tech, 60(1), 64-70.

4. Perdones, A.; Sánchez-González, L.; Chiralt, A.; Vargas, M. (2012) Effect of chitosan-lemon essential oil coatings on storage-

keeping quality of strawberry. Postharvest Biology and Technology, 70, 32-41.

5. Vargas, M., Albors, A., Chiralt, A., González-Martínez, C. (2006). Quality of cold-stored strawberries as affected by chitosan-

oleic acid edible coatings. Postharvest Biology and Technology, 41(2), 164-171.

6. Perdones, A., Vargas, M., Atarés, L., Chiralt, A (2014). Physical, antioxidant and antimicrobial properties of chitosan–cinnamon

leaf oil films as affected by oleic acid. Food Hydrocolloids,36, 256-264

7. Sánchez-González, L.; Quintero-Saavedra, J.I.; Chiralt, A. (2014) Antilisterial and physical properties of biopolymer films

containing lactic acid bacteria. Food Control, 35, 200-206.

8. Perdones, A.; Escriche, I.; Chiralt A., Vargas, M. (2016). Effect of chitosan–lemon essential oil coatings on volatile profile of

strawberries during storage. Food Chemistry, 197, 979-986.

9. Perdones, A.; Tur, N; Chiralt, A.; Vargas, M. (2016) Effect on tomato plant and fruit of the application of biopolymer-oregano

essential oil coatings. Journal of the Science of Food and Agriculture.(In press)

10. Perdones, A., Chiralt, A., Vargas, M.* (2016). Properties of film-forming dispersions and films based on chitosan containing basil

or thyme essential oil. Food Hydrocolloids, 57, 271-279.

11. Randazzo, W., Jiménez-Belenguer, A., Settanni, L., Perdones, A., Moschetti, M., Palazzolo, E., Guarrasi, V., Vargas, M.,

Germanà, M.A., Moschetti, G. 2015. Antilisterial effect of citrus essential oils and their performance in edible film formulations.

Food Control, 59, 750-758.

12. Marin, A., Chafer, M., Atares, L., Chiralt, A. Torres, R. Usall, J, Teixido. N. Effect of different coating-forming agents on the

efficacy of the biocontrol agent Candida sake CPA-1 for control of Botrytis cinerea on grapes. (2016). Biocontrol, 96, 108-119.

Fermentados probióticos a partir de leches vegetales.

1. Bernat N, Chafer M, Rodríguez-García, J, Chiralt A1 and Gonzalez-Martínez, C. (2014). Effect of high pressure homogenization

and heat treatment on physical properties and stability of almond and hazelnut milks. LWT-Food Science and Technology, 62

(1), Part 2, 488-496

2. Bernat N, Chafer M, Rodríguez-García, J, Chiralt A and Gonzalez-Martínez, C. Optimisation of oat milk formulation to obtain

fermented derivatives by using probiotic Lactobacillus reuteri microorganisms. (2014). Food Science and Technology

International, Epub, 1-13

3. Bernat N, Chafer M, Chiralt A and Gonzalez-Martínez, C. (2014). Hazelnut milk fermentation using probiotic Lactobacillus

rhamnosus GG and inulin, International Journal of Food Science and Technology, 49, (12), 2553–2562.

4. Bernat N, Chafer M, Chiralt A and Gonzalez-Martínez, C. (2014). Development of a non-dairy probiotic fermented product based

on almond milk and inulin International Journal of Food Science and Technology, 49(12), 2553-2562

5. Bernat, N. Chafer, M, Chiralt, A and González-Martinez, C. (2014). Vegetable milks and fermented derived/derivative products:

a review. International Journal of Food Studies, 3 (1), 93-124.

6. Bernat, N. Chafer, M, Chiralt, A, Laparra, M. and González-Martinez, C. (2015). Almond “milk” fermented with different

potentially probiotic bacteria improves iron uptake by intestinal epithelial cells. International Journal of Food Studies, 4, 49-60.

Encapsulación de compuestos bioactivos de interés funcional (antioxidantes, antimicrobianos, enzimas…)

1. Jiménez, A, Sánchez-González, L., Desobry, S., Chiralt, A., Arab Tehrany, E. (2014). Influence of nanoliposomes incorporation

on properties of film forming dispersions and films based on corn starch and sodium caseinate. Food Hydrocolloids, 35, 159-

169

2. Fabra, M. J.; Marquez, E.; Castro, D. Chiralt, A. (2011). Effect of maltodextrins in the water-content–water activity–glass

transition relationships of noni (Morinda citrifolia L.) pulp powder. Journal of Food Engineering 103, 47-51.

3. Valencia-Sullca, C; Jiménez, M.; Jiménez, A.; Atarés, L.; Vargas, M.; Chiralt, A. (2016) Influence of liposome encapsulated

essential oils on properties of chitosan films. Polymer International. In press.

Recubrimientos activos para alargar la vida útil en quesos, productos cárnicos, de la pesca y otros productos.

1. Bonilla, J., Vargas, M., Atarés, L., Chiralt, A. (2014). Effect of Chitosan Essential Oil Films on the Storage-Keeping Quality of

Pork Meat Products. Food and Bioprocess Technology, 7(8), 2443-2450

2. Moreno, O.; Atarés, L.; Chiralt, A. (2015). Effect of the incorporation of antimicrobial/antioxidant proteins on the properties of

potato starch films. Carbohydrate Polymers, 133, 353-364.

3. Cano, A., Cháfer, M., Chiralt, A., Molina, P., Borrás, M., Beltran ,C., González-Martínez, C. Goat´s milk cheese quality as

affected by coating with edible chitosan-essential oils films. (2015). International. In press.

4. Atares, L., Perez-Masia, R., Chiralt, A. (2011). The role of some antioxidants in the HPMC film properties and lipid protection

in coated toasted almonds. Journal of Food Engineering, 104, 649-656.

5. Vargas, M.*, Albors, A., Chiralt, A. (2011). Application of chitosan-sunflower oil edible films to pork meat hamburgers.

Procedia Food Science, 1, 39-43.