WO2020186366A1 - Cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales post-cosecha, para la extensión de la vida de comercialización; uso de la cubierta protectora; y composición bactericida/fungicida de la cubierta protectora - Google Patents

Cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales post-cosecha, para la extensión de la vida de comercialización; uso de la cubierta protectora; y composición bactericida/fungicida de la cubierta protectora Download PDF

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WO2020186366A1
WO2020186366A1 PCT/CL2019/000010 CL2019000010W WO2020186366A1 WO 2020186366 A1 WO2020186366 A1 WO 2020186366A1 CL 2019000010 W CL2019000010 W CL 2019000010W WO 2020186366 A1 WO2020186366 A1 WO 2020186366A1
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food
protective cover
meat
care
phytosanitary
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PCT/CL2019/000010
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Ángel MARINETTI CATTELAIN
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Inversiones Y Asesorias Citrus Ltda.
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
    • A23B4/10—Coating with a protective layer; Compositions or apparatus therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/14—Preserving or ripening with chemicals not covered by groups A23B7/08 or A23B7/10
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/16—Coating with a protective layer; Compositions or apparatus therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs

Definitions

  • the present invention is inserted within the technical field of support to the food industry, in particular preference to agribusiness, in a first specification, it can be noted, that it refers to the protection, care and display of plant products in the stages after the harvest, until the commercialization of vegetable products, such as fruits and vegetables; and in a second specification, it is also sought to extend the commercial life of other food products, such as meat, fish, bread and others.
  • a protective cover for the phytosanitary care of food and vegetable products is described, which incorporates antimicrobial and antifungal agents on its surface, where said cover, apart from caring for the micro-environment that surrounds the product, does not transmit elements foreign to the vegetable product, thus maintaining the food safety of the vegetable product.
  • fresh products are characterized by their high perishability, which affects their organoleptic qualities. This undesirable characteristic is amplified in a direct proportion to the distance from the destination markets. Therefore, it is necessary to prolong, extend and / or increase the post-harvest (commercial) life of fresh products, to better respond to the needs of the markets.
  • the second point is absolutely transversal to all fresh foods (fruit-vegetables-meat-fish-bread).
  • Botrytis cinérea which attacks more than 200 species, producing large and millionaire losses in post-harvest, especially in table and wine grapes. tomatoes and berries in general.
  • Botrytis cinérea which attacks more than 200 species, producing large and millionaire losses in post-harvest, especially in table and wine grapes. tomatoes and berries in general.
  • container systems and / or bags that reduce the phytopathological problem in post-harvest. Controlling the biochemical processes of the productive plant and reducing the growth of micro-organisms is the key to increasing the post-harvest life of food.
  • New packaging and bag systems added to low temperatures and the synergy of both, are the way to better food quality and food safety.
  • the present invention manages to provide a substantially relevant and innovative element that is part of the entire productive-commercial chain of vegetable products, mainly fresh fruits and vegetables. It is a protective cover for the phytosanitary care of post-harvest plant products and / or marketing life, which is made up of a combination of components that ensure the protection and safety of the product, maintaining an adequate visual appearance and lengthening its useful life, mainly, in the gondolas or shelves of supermarkets or other types of businesses.
  • a bactericidal agent is applied, but, when transferred to the food, a chemical micro-treatment is produced, which, without a doubt, leaves traces of the applied chemical agent on the food.
  • some carrier mainly zeolite, which is capable of carrying bactericidal agents, such as, for example, microparticles of silver or copper, zeolite, It uses its property of high CEC (Cation Exchange Capacity), on which metal ions are adsorbed and these are released into the environment, producing bactericidal action (biocide in general), but also contaminating food.
  • CEC Cation Exchange Capacity
  • Modified atmosphere packaging involves removing the air inside the container and replacing it with a gas mixture, which depends on the type of product. This atmosphere is modified according to the respiration of the product, biochemical changes and the slow diffusion of gases outside the container. As well i know You can see in all the previous cases, there is an important intervention on the vegetable product itself, causing the latter to become a direct receptor of different chemical and gaseous elements foreign to the product itself, therefore, the safety of the food is lost.
  • Containers with antimicrobial properties are containers to which an additive that has these properties (antimicrobial) has been incorporated, some gradually deliver the antimicrobial agent from the bag or container to the food. Although this is very interesting and effective, but each country has specific restrictions and the idea of fruits and foods free of chemical products limits their use.
  • Delgado and Palza describe a polymeric network with antibacterial properties
  • the antimicrobial agent is contained on a carrier selected from zeolite and silicates. Delgado and Palza do not indicate that the polymeric network formed is applied as a covering for products For this reason, they do not address the problem of food safety, since, since the polymeric network is comprised by a carrier of the zeolite or silicate type, this carrier is transferred to the food that is being protected.
  • Spanish patent ES 2561583 presents an active packaging with a preservative effect for various kinds of food, which is made up of a sheet, strip or tube made from a mixture of polyethylene or polypropylene, loaded with at least an additive component capable of increasing consistency and resistance, selected from calcium carbonate, zeolites and silicates, further comprising a food additive with preservative properties, which can be chosen from one or more of the following elements: ascorbic acid , acetic acid, sorbic acid, propionic acid, lactic acid, citric acid or salts thereof.
  • the polymeric sheet is not constituted by an antimicrobial agent derived from copper, in addition, as it is constituted by edible additives, there is also an invasion on the product itself, losing its harmlessness.
  • Hoefnagels applies a direct coating on the product, without including an antimicrobial agent derived from copper, in addition, as the coating is directly applied on the product, there is a transfer of chemical elements derived from carboxymethylcellulose and sucrose esters or fructose esters to the product, losing the safety of the latter.
  • Spanish patent ES 2357317 presents a polymeric master batch to prepare an antimicrobial, antifungal and antiviral polymeric material that comprises a thermoplastic resin suspension, an antimicrobial and antifungal and antiviral agent that essentially consists of ionic copper oxide particles insoluble in Cu ++ releasing water, a polymeric wax, and an agent to occupy the charge of said ionic copper oxide wherein said agent is selected from the group consisting of a chelating agent and a phenolic antioxidant.
  • Gabbay describes a polymeric material that includes an antimicrobial agent consisting of copper particles
  • said polymeric material also comprises a polymeric wax and a bulking agent that is selected from the group consisting of a chelating agent and a phenolic antioxidant, where these last components act migrating towards the product that is trying to protect, which can be a food.
  • copper is incorporated in particle size as copper oxide.
  • the protective cover for the phytosanitary care of post-harvest plant products and / or marketing life which is described in the present invention, is within a group of complementary components essential for agricultural activity, particularly, for the care of fruits and vegetables.
  • said protective cover for the phytosanitary care of vegetable products it is possible to reduce the irruption of harmful agents on the internal surface of the cover, without transferring any foreign element to the product itself, that is, maintaining its innocuousness . In this way, a balanced balance between protection and safety is achieved, ensuring care and visual appearance extended in time for the vegetable product that is protected. All the above characteristics are not achieved by any protective cover for vegetables known in the state of the art.
  • a protective cover for the phytosanitary care of postharvest plant products and / or extension of the marketing life, which is comprised of a combination of a polymeric film and a bactericidal / fungicide comprising: between 5 and 15%, by weight, of copper nanoparticles; between 75 and 90%, by weight, of copper microparticles; and between 1 and 10%, by weight, of a fluidizing agent.
  • the use of the cover is also claimed in the transport and conservation of postharvest vegetables for a long period of time and for their display in supermarket shelves.
  • the bactericidal / fungicidal composition for the phytopathological control of a polymeric coating is claimed, which is comprised of:
  • a fluidizing agent F
  • B / A ratio varies between 5 to 18
  • S / F ratio varies between 2 to 10
  • S being the percentage sum of bactericidal and fungicidal agents (A + B).
  • Figure 1 corresponds to a graph that represents the amounts of food (in tons) wasted or lost in the commercialization of different products.
  • Figure 2 corresponds to a logarithmic base graph that represents colony forming units (CFU) per milliliter (ml) of sample, during a course of time, in bags according to the present invention compared to standard bags.
  • CFU colony forming units
  • ml milliliter
  • Figure 2 corresponds to a logarithmic base graph that represents colony forming units (CFU) per milliliter (ml) of sample, during a course of time, in bags according to the present invention compared to standard bags.
  • CFU colony forming units
  • Figure 3 corresponds to a logarithmic base graph that represents the colony forming units (CFU) per milliliter (ml) of sample, during a course of time, in bags according to the present invention compared to standard bags.
  • CFU colony forming units
  • Figure 4 corresponds to a logarithmic base graph that represents the colony forming units (CFU) per milliliter (ml) of sample, during a course of time, in bags according to the present invention compared to standard bags.
  • CFU colony forming units
  • FIGS 2 to 4 represent test results that are developed in the examples of the present description.
  • Plant product any plant species that serves as food for humans and can be marketed.
  • Antimicrobial agents are those capable of inactivating pathogenic microorganisms such as bacteria, fungi and viruses.
  • Phytosanitary belonging to or related to the prevention and cure of diseases and / or pests of plants.
  • Bactericidal is that agent that is capable of attacking and eliminating a bacterium.
  • Fungicide it is that agent that is capable of attacking and eliminating fungi.
  • Microparticles microscopic particles composed of atoms and molecules whose size ranges from 1 to 250 microns (Dm). A micrometer is one millionth of a meter (1x10 6 m).
  • Nanoparticles nanoscopic particles composed of atoms and molecules whose dimensions are less than 100 nanometers (nm). A nanometer is one billionth of a meter (1x10 9 m). One thousand nanometers corresponds to one micrometer.
  • fruits and vegetables are grown all over the world under very diverse climatic and environmental conditions, they have their own structural and physiological characteristics that allow them to develop their functions normally under the growing conditions for which they are adapted, for this reason , fruits and vegetables will develop better in a particular geographical area, while in another geographical area their development is very poor or does not exist.
  • fruits and vegetables are living plants that, during their growth, show all the characteristics of plant life (eg: respiration , perspiration, synthesis and degradation of metabolites).
  • FEO Food and Agriculture Organization
  • fruits and vegetables are separated from their natural source of water, mineral and organic nutrients, but continue to live. Obviously this state cannot last indefinitely, being related to the aging and death of tissues, which depends on numerous factors, among which we can highlight:
  • Fresh fruits and vegetables need to breathe in order to obtain sufficient energy to sustain life. They breathe by absorbing oxygen from the atmosphere and releasing carbon dioxide, just as man, animals, and other organisms do. During respiration, the production of energy comes from the oxidation of the own reserves of starch, sugars and other metabolites. Once harvested, the product cannot replace these lost reserves and the rate at which they decline will be a major factor in the postharvest life span of the product. Respiration is necessary to obtain energy, but part of that energy produces heat that must be dissipated in some way, or else the product will heat up, resulting in tissue degradation and death.
  • Fresh fruits and vegetables are mainly composed of water (80% or more) and in the growth stage they have an abundant supply of water through the root system of the plant. With the harvest, this water supply is cut off and the produce must survive on its own reserves. At the same time that respiration occurs, the harvested produce continues to lose water to the atmosphere, just as it did before harvest, through a process known as perspiration.
  • the internal atmosphere of fruits and vegetables is saturated with water vapor, but at the same temperature the surrounding air is less saturated. There is thus a gradient along which the vapor from the product moves from the product to the air that surrounds.
  • the net effect of perspiration is a loss of water from the harvested product, which cannot be replaced. The speed with which it is lost will be a determining factor in the post-harvest life of the product.
  • perspiration consists of the movement of water vapor through a gradient (that is, from high to low) and at a given temperature the amount of water vapor that the air can contain is limited. So then, when the air is 100% saturated, any additional water condenses.
  • This last characteristic is relevant in the case of fresh and harvested fruits and vegetables, since, in many cases, as a condition of commercialization, the harvested fruits or vegetables must be covered by a polymeric wrap to avoid any external contamination, but, as already stated mentioned, the fruit or vegetable will continue its transpiration process inside the envelope, in this way, the water vapor generated will condense on the inner walls of the envelope.
  • Said condensed moisture becomes a "breeding ground” for the growth of microorganisms (fungi and bacteria), which, after having developed on the surface of the casing, can be transferred to the surfaces of the fruit or vegetable that It is contained in the packaging, with the consequent damage to the quality of the product, which can be easily appreciated visually by a final consumer.
  • pathological growth occurs mainly on the periphery of food, due to contamination in their handling and processing.
  • the phenomenon of condensation occurs, that is, a water film is formed which acts as a culture medium for fungi and bacteria.
  • the product ages and tissues are weakened by a gradual degradation of cell structure and integrity.
  • the product in this state is less able to withstand invasion, causing infection by pathogenic organisms (that is, the infection is latent). This is especially true of many fruits where the infection is apparently absent at harvest, but develops during the postharvest life as a result of the growth of microorganisms on the inner surface of the casing.
  • a protective cover for the phytosanitary care of food products derived from the agro-industry (meat, fish, vegetables), particularly post-harvest vegetable products and / or fruit and / or marketing life.
  • fresh vegetables that meets all the requirements already indicated and that also allows the wrapped food product, particularly the wrapped fruit or vegetable, to maintain its safety, that is, it does not transfer foreign elements and contaminants to the product.
  • one of the main technical innovations proposed through the present invention is that the focus of the problem is "attacked", that is, it does not allow the proliferation and / or multiplication of phytopathogenic entities in the condensed water on the surface of the container bag, thereby lowering inoculum and the possibility of food contamination, drastically reducing the original problem. At the same time, there is no delivery of microbial agent to food.
  • the present invention refers to a protective cover for the phytosanitary care of food products in general, meats, fish and particularly, post-harvest vegetable products and the extension of their marketing life, which, It is comprised of a combination of a polymeric film and a bactericidal / fungicidal composition comprising: between 5 and 15%, by weight, of copper nanoparticles; between 75 and 90%, by weight, of copper microparticles; and between 1 and 10%, by weight, of a fluidizing agent.
  • the present invention is based on the biocidal action of copper, but only focused on the properties of copper (copper ion) that are effective on a significant number of fungi and bacteria, since it has a multiple effect on various physiological functions.
  • Copper is a transitional metal element that has excellent conductive properties, is highly ductile and tough, does not embrittle at low temperatures, has effective bactericidal capacity and is also easily recyclable. Copper, pure or in its alloys, has multiple applications, standing out in the chemical industry, architecture, electronics and even in the food area.
  • copper is essential for human life because it is part of most metabolic processes together with amino acids, fatty acids and vitamins, so it is necessary that the adult body contains between 1, 4 to 2.1 milligrams of copper per kilogram of weight.
  • Copper is found naturally in underground or rocky deposits, in its elemental forms with high purity or in sulphide or oxidized minerals. Since copper is Chile's main mineral wealth, it constitutes the sustainability of the country's development in the short, medium and long term.
  • the bactericidal property of copper is due to its high reduction potential and high catalytic oxidation, which gives it the ability to easily accept or donate electrons in any medium.
  • copper nanoparticles have antimicrobial properties due to their physical and chemical characteristics, which is why they act as antibiotic and antifungal agents, being capable of inhibiting the growth of strains such as Escherichia coli.
  • copper acts by contact is common to find in the bibliographies associated with this topic, because, once the copper ion makes contact with the cell membrane, breaks it, producing the consequent loss of water and vital elements, in a way that favors the entry of copper ions into the cell where it has multiple sites of action.
  • the first step is a direct interaction between the surface and the outer membrane of the bacteria causing the membrane to rupture.
  • the second step acts on the existing holes in the outer membrane, through which the cell loses vital nutrients and water, causing a general weakening in the cell.
  • One of the contributions of the present invention is that it only works with a group of actions of copper, based on the impediment of the normal functioning of the membrane, product of an electrical alteration of the same, preventing the normal permeability of the membrane and therefore of its multiple functions.
  • All the outer membranes of cells including those of unicellular organisms such as bacteria, are characterized by having a stable electrical micro-current. This is often called “transmembrane potential” and is literally a voltage difference between the inside and outside of the cell.
  • transmembrane potential is often called "transmembrane potential” and is literally a voltage difference between the inside and outside of the cell.
  • the bactericidal / fungicidal composition comprising copper in the form of nanoparticles and microparticles, is present in its metallic form, preferably in an oxidized state (Cu ++ ).
  • Copper at the manometric level is even more efficient in terms of microbacterial activity, and the significant increase in biocidal results makes this material even more convenient in its applications, despite its high costs compared to micrometric copper.
  • nanoparticles can agglomerate, losing part of the advantage that involves using manometric particle size. It is for this reason that, in the present invention, it is sought to reach a balance in the presence of copper nanoparticles and microparticles, as bactericidal and fungicidal agents, so that the most suitable concentration and ratio from the biocidal point of view is achieved. and economic.
  • the protective cover for the phytosanitary care of food products in general and, particularly, post-harvest plant products and / or extension of the marketing life is comprised of a polymeric film, which can be derived from a high molecular weight synthetic polymer or can be derived from a natural polymer.
  • the polymeric film corresponds to the carrier of the bactericidal / fungicidal composition.
  • the preferred synthetic polymer that forms part of the protective cover is polyethylene
  • the use of other synthetic polymers is not ruled out, such as: polyamides, polyvinyl alcohol and polypropylene, among others.
  • polyamides polyvinyl alcohol and polypropylene, among others.
  • cellulose or starch can be used.
  • the protective covering can include a wide type of polymeric materials
  • the use of polyethylene is preferred, which, being a high molecular weight polymer, has a particularly high level of molecular stability, can behave as an excellent carrier (copper carrier) without altering its electrical properties (electron transfer capacity), achieving, in this way, two very interesting technical effects:
  • the present invention is based on the study of the phytopathological dynamics that occurs inside the container bags, attacking the genesis of the problem, which is the initial inoculum of the pathogen, since fruits and vegetables In particular, they continue to breathe after being harvested, this, added to the low temperature of the cold chain that they are exposed to (the cold chain is typical of all foods, so this problem is common to all of them), condenses the water from the micro-atmosphere (inside the bag) on the inner surface of the bag, this condensation is an extraordinary culture medium for fungi and phytopathological bacteria, this inoculum and its subsequent proliferation is the main contaminating factor of food in post-harvest.
  • the protective cover of the present invention must be understood in its broadest sense, that is, it encompasses all means or cover design that can serve for the care and protection of food products, particularly vegetables, so it is necessary that said protective cover can be: a bag, a hood, a box, a sack or any other means that may be in the form of an envelope.
  • the fluidizing agent In relation to the fluidizing agent, it is used to give fluidity to the composition when the combination of nano and copper microparticles is made.
  • the preferred fluidizing agent is fumed silica or colloidal silicon dioxide, which occur as a harmless, tasteless, amorphous white fine chemical powder.
  • Cabosil, Aerosil, Anosil and Fusil among others.
  • the present invention describes the use of the protective cover for the phytosanitary care of food, meat and / or vegetable products, which serves for the transport and conservation of said products, particularly post-harvest vegetable products. for a long period of time and for display on gondolas or supermarket shelves.
  • Said use ensures that the vegetable product is kept in optimal marketing conditions, so that the consumer can appreciate its good quality for a longer time than is achieved under current conditions.
  • Said food products, meat and vegetables can be: bread, poultry, pork, beef, sheep meat, fish, shellfish, fruits, vegetables, grains and seeds.
  • the third embodiment of the present invention refers to a bactericidal / fungicidal composition for the phytopathological control of a polymeric coating, wherein said composition is comprised of:
  • B / A ratio varies between 5 to 18; and the S / F ratio varies between 2 to 10, with S being the percentage sum of bactericidal and fungicidal agents (A + B) present in the composition.
  • the bactericidal / fungicidal composition responds to a combination of components that provide technical and economic characteristics, the result of which is an optimal balance between the bactericidal / fungicidal action that achieves adequate phytopathological control in the protective cover and the economic cost involved in reconciling the components.
  • the cost of copper nanoparticles is much higher than the cost of copper microparticles, therefore, an increase in their content implies a higher production cost, in addition, a high content of copper nanoparticles.
  • the composition could have a high content of copper nanoparticles, with a higher production cost, but that would not mean that there would be an increase in the bactericidal / fungicidal activity of the composition.
  • the protective cover for the phytosanitary care of post-harvest plant products and / or extension of the marketing life can be produced according to the known techniques of extrusion of polymeric components, such as, for example, a bag.
  • polyethylene pellets are loaded through the loading hopper, through the same hopper or another hopper located downstream, the bactericidal / fungicidal composition that is in a colloidal state is loaded into the Metal cylinder that houses the screw and that, together, form the fusion chamber, in said fusion chamber the mixture of pellets and bactericidal / fungicidal composition is homogenized, subsequently, said mixture is extruded as a laminar material that forms a thin-walled tube.
  • the standard bag corresponds to a 9-gram micro-perforated polyethylene bag.
  • the bag of the invention corresponds to a 9-gram micro-perforated bag formed by a combination of a polyethylene film and a bactericidal / fungicidal composition that is comprised of 11% copper nanoparticles, 87% microparticles. copper and 2% Cabosil CT-1221 (fumed silica).
  • the measurement of antibacterial activity was carried out in accordance with the provisions of ISO 22196: 201 1 "Antibacterial activity of plastic surfaces and other non-porous surfaces".
  • the bacteria In carrying out the antibacterial activity surface test, the bacteria must be quantified and applied on the surfaces to be analyzed (bag surface according to the invention and standard bag surface), in order to know the reduction of the bacterial load under the effect of the antimicrobial existing on the surface.
  • the surfaces used are adjusted to an established size and pattern, adjusting and controlling the environmental conditions (temperature, humidity, etc.).
  • an inoculum (initial load) of 2.2 x 10e4 CFU / cc of bacteria is applied, after specific times, a bacterial count is performed on each sample.
  • Example 1 In the following Table No. 1, the results of the tests carried out for the control of Staphylococcus aureus are given in a bag according to the invention and a standard bag. Results are delivered on a logarithmic basis. TABLE N ° 1
  • Example 2 In the following Table No. 2, the results of the tests carried out for the control of Escherichia coli in a bag according to the invention and a standard bag are given. Results are delivered on a logarithmic basis.
  • Example 3 In the following Table N ° 3 the results of the tests carried out for the control of Botrytis cinérea (Red Globe) are given in a bag according to the invention and a standard bag. Results are delivered on a logarithmic basis.
  • the bactericidal / fungicidal action of the protective cover described in the present invention is significantly higher than other types of covers currently used in the food sector.
  • a decrease in the number of colony-forming units begins, therefore, it not only executes an action to control growth, but also decreases its amount over time.
  • the scope of the protective cover should not be limited only to the components mentioned in the text itself, but it covers all that product or system intended for the protection and care of food, where it is included or is use the protective cover and / or the bactericidal / fungicidal composition for phytopathological control described above.

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Abstract

La presente solicitud, se describe una cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios y vegetales, la cual, está comprendida por una combinación de una película polimérica y una composición bactericida/fungicida que comprende: entre 5 y 15%, en peso, de nanopartículas de cobre; entre 75 y 90%, en peso, de micropartículas de cobre; y entre 1 y 10%, en peso, de un agente fluidizante. También se presenta el uso de la cubierta protectora para el transporte y conservación de productos alimenticios por un largo período de tiempo y para su exhibición en góndolas o anaqueles de supermercados. Finalmente, se describe la composición bactericida/fungicida para el control fitopatológico de una cubierta polimérica.

Description

Cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales post-cosecha, para la extensión de la vida de comercialización; uso de la cubierta protectora; y composición bactericida/fungicida de la cubierta protectora.
La presente invención se inserta dentro del campo técnico de apoyo a la industria alimentaria, de particular preferencia a la agroindustria, en una primera especificación, se puede señalar, que está referida a la protección, cuidado y exhibición de productos vegetales en las etapas posteriores a la cosecha, llegando hasta la comercialización de los productos vegetales, tales como, frutas y verduras; y en una segunda especificación, también se busca extender la vida comercial de otros productos alimentarios, tales como, carne, pescado, pan y otros. Dentro de este contexto, en la presente solicitud, se describe una cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios y vegetales, la cual, incorpora agentes antimicrobianos y antifúngicos en su superficie, en donde, dicha cubierta, aparte de cuidar el micro-ambiente que rodea al producto, no transmite elementos ajenos al producto vegetal, manteniendo, de esta forma la inocuidad alimentaria al producto vegetal. Paralelamente a lo anterior existe un efecto medioambiental, el cual está dado por la disminución en la disposición final del plástico y por ende la contaminación con este, ya que, existirá una reducción en las mermas de alimentos que se encuentran protegidos con las cubiertas protectoras de la presente invención.
ANTECEDENTES
Es ampliamente reconocido que, la alimentación, es una condición transcendental para todo ser vivo, en especial para el ser humano, quien tiene la posibilidad de producir, transformar y manipular su alimentación. El desarrollo de la industria alimentaria ha permitido que amplios sectores industriales ofrezcan una variada gama de productos, los cuales, a su vez, han permitido que un mayor número de consumidores tenga acceso a los alimentos producidos. Pero, sin duda, este fuerte desarrollo de la industria alimentaria, debe ir acompañado por estrictas exigencias que permitan, a los consumidores, disponer de alimentos sanos. Dentro de este contexto, en los últimos años, la inocuidad de los alimentos, ha cobrado un papel fundamental, pues, los consumidores, al demandar productos alimenticios de alta calidad, requieren que éstos mantengan su calidad y seguridad durante un mayor tiempo y hasta el momento de su consumo. Así entonces, la inocuidad de los alimentos, será la garantía de que el alimento no causará daño al consumidor cuando sea ingerido.
Es bien sabido que, desde tiempos prehistóricos, la agricultura ha tenido un proceso evolutivo de constante cambio y modernización, con el objetivo claro de incrementar la productividad y calidad de los alimentos, paralelamente a esto los consumidores han evolucionado también por lo que se hace necesario adecuar al nuevo consumidor los productos alimenticios.
Las autoridades sanitarias ya han señalado que, los alimentos, son una fuente relevante de exposición a agentes patógenos, tanto químicos como biológicos, a los cuales nadie es inmune, independiente del nivel de desarrollo del país. Cuando los alimentos se contaminan a niveles no tolerables de agentes patógenos y contaminantes químicos, sobrellevan riesgos importantes para la salud de los consumidores.
De acuerdo a publicaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades transmitidas por los alimentos suponen una importante carga para la salud, debido a que millones de personas enferman y muchas mueren por consumir alimentos insalubres. La inocuidad de los alimentos engloba acciones encaminadas a garantizar la máxima seguridad posible de los alimentos, las que deben abarcar toda la cadena alimenticia, desde la producción al consumo. En este sentido, el embalaje o envoltura de productos alimenticios adquiere una alta relevancia, pues, en muchas ocasiones, la envoltura misma o el microambiente que forma alrededor del producto alimenticio para el cuidado de este último, puede traspasar algún elemento indeseado al producto, no cumpliendo de esta forma, con la inocuidad del alimento.
En general, los productos frescos se caracterizan por su alta perecibilidad, lo que afecta sus cualidades organolépticas, esta característica indeseable, se ve amplificada en forma directamente proporcional a la distancia de los mercados de destino. Por lo cual, se hace necesario prolongar, extender y/o incrementar la vida de post-cosecha (comercial) de los productos frescos, para responder de mejor forma a las necesidades de los mercados.
Para el caso de los alimentos vegetales, en post-cosecha se presentan básicamente dos grandes problemas que atenían contra la frescura y calidad de los alimentos:
• Las frutas y hortalizas cosechadas son entes vivos que mantienen actividad bioquímica, el proceso de respiración y por ende el consumo de glucosa (fructasa) como fuente de energía metabólica, perdiendo con ello propiedades organolépticas.
• Paralelamente, se tiene una seria de problemas fitopatológicos en post-cosecha, esto es, la proliferación de micro-organismos (hongos y bacterias) que contaminan los alimentos, perdiendo el concepto básico de alimento seguro.
Aunque, el segundo punto, a diferencia del primero, es absolutamente transversal a todos los alimentos frescos (frutas-hortalizas-carnes-pescados- pan).
Uno de los grandes problemas y por ende causante de un alto porcentaje de pérdidas en la agricultura, es la presencia de Botrytis cinérea, que ataca a más de 200 especies, produciendo cuantiosas y millonarias pérdidas en postcosecha, especialmente en uva de mesa y vinífera, tomates y berries en general. Considerando todo lo anteriormente expuesto es fundamental desarrollar sistemas contenedores y/o bolsas que disminuyan el problema fitopatológico en post-cosecha. El control de procesos bioquímicos de la planta productiva y disminución del crecimiento de micro-organismos es la clave para aumentar la vida de post-cosecha de los alimentos.
Sistemas nuevos de envoltorios y bolsas, sumado a bajas temperaturas y la sinergia de ambos, son el camino a una mejor calidad de alimentos e inocuidad alimentaria.
Por otra parte, Chile, tiene una amplia gama de alimentos que ofrecer al mundo, productos agropecuarios, como frutas frescas y procesadas; carne de ave, carne de ovino, carne de bovino y carne de porcino, o productos del mar de todo tipo, son parte de la oferta que se entrega en mayor número al mercado internacional, lo cual, lo sitúa como un importante actor mundial en la producción de algunos productos alimenticios. Es bien sabido que el crecimiento futuro en algunas categorías de alimentos se realizará por una expansión de su oferta física y también por la suma de valor agregado, lo cual implica un gran desafío en materia de innovación para las empresas del sector. Así entonces, a nivel nacional y por qué no decirlo, también a nivel internacional, es un desafío debe avanzar en potenciar nuevos modelos de desarrollo tecnológico en función de las necesidades de la industria procesadora de alimentos de calidad.
En el ámbito netamente de la agricultura, es evidente que, tanto por condiciones estructurales como por dotación de recursos, la fortaleza de Chile en su inserción internacional no se encuentra en la capacidad de exportar volúmenes ni en liderar en los mercados por costos. Al contrario, los mayores logros de la agricultura chilena se han alcanzado cuando el aprovechamiento de ventajas comparativas y competitivas han permitido desacoplarse de los mercados de commodities, de manera que se ha añadido un valor agregado al producto. La estrategia alimentaria tiene en la diferenciación por calidad uno de los pilares fundamentales de un desarrollo competitivo sustentable de largo plazo.
Es en este contexto donde Chile ha logrado posicionarse como el principal productor de frutas del hemisferio sur y como un proveedor responsable en la comercialización de hortalizas frescas. De acuerdo a estadísticas oficiales, durante el año 2017, se enviaron al mundo aproximadamente 2.650.000 toneladas de frutas frescas, por un monto aproximado de USD 4,8 mil millones y, en el mismo período, se exportaron 33.820 toneladas de hortalizas frescas, por un monto aproximado de USD 41 ,9 millones.
Como bien se puede observar, para el tamaño territorial que representa Chile en el contexto mundial, las exportaciones de productos vegetales, particularmente, frutas frescas, es una fuente de ingresos altamente relevante, la cual, debe ser cuidada severamente para no perder el puesto privilegiado que tiene en la actualidad.
Muchas de las frutas frescas y hortalizas que hoy se exportan y que también se consumen en Chile, se encuentran resguardadas y protegidas por una cubierta que se aplica post-cosecha, con la finalidad de protegerla del ataque de agentes nocivos, principalmente hongos, y de la oxidación natural, pues, ambas condiciones pueden afectar su aspecto salubre y visual ante el consumidor, lo que, en algunos casos, puede generar considerables mermas comerciales.
Así entonces, para mantener y aumentar el prestigio de la agricultura chilena a nivel mundial, se debe tener claro que los aspectos de innovación y desarrollo tecnológico juegan un rol sustantivo en la competitividad de largo plazo. Por lo cual resulta absolutamente necesario afinar diagnósticos e implementar soluciones que permitan avanzar más allá de nuestra frontera de competitividad, a través de soluciones innovadoras en la creación de valor y la diferenciación de productos. La presente invención, logra aportar un elemento sustancialmente relevante e innovador que se enmarca dentro de toda la cadena productiva-comercial de los productos vegetales, principalmente en frutas y hortalizas frescas. Se trata de una cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos vegetales post-cosecha y/o vida de comercialización, la cual, está conformada por una combinación de componentes que aseguran la protección e inocuidad del producto, manteniendo un adecuado aspecto visual y alargando su vida útil, principalmente, en las góndolas o anaqueles de supermercados u otros tipos de negocios.
En la actualidad, para evitar el ataque de agentes nocivos a las frutas y hortalizas frescas en la post-cosecha, se le aplica un agente bactericida, pero, al ser traspasado al alimento, se produce un microtratamiento químico, el cual, sin duda, deja rastros del agente químico aplicado, sobre el alimento. Por otra parte, existen en el comercio, cubiertas protectoras para frutas y hortalizas frescas, las cuales, incluyen algún portador, principalmente zeolita, el cual, es capaz de portar agentes bactericidas, como por ejemplo, microparticulas de plata o cobre, la zeolita, utiliza su propiedad de alta CIC (Capacidad de intercambio Catiónico), sobre las cuales se adsorbe los iones metálicos y éstos se liberan al medio, produciendo la acción bactericida (biocida en general), pero, también contaminando al alimento. Otro tipo de tratamiento que se puede realizar sobre las frutas y hortalizas frescas post-cosecha, para evitar el ataque de agentes nocivos, es crear una atmósfera controlada o una atmósfera modificada, en esta última el contenido gaseoso es diferente al aire normal y se puede lograr a través del empaque del producto, de manera de reducir el crecimiento bacteriano, ya que se reduce el paso de O2 hacia el producto, pero, se incrementa el nivel de C02 dentro del envase. El envasado en atmósfera modificada implica la eliminación del aire interior del envase y sustituirlo por una mezcla de gases, la cual está en función del tipo de producto. Esta atmósfera se va modificando de acuerdo a la respiración del producto, cambios bioquímicos y la lenta difusión de los gases fuera del envase. Como bien se puede observar en todos los casos anteriores, existe una importante intervención sobre el producto vegetal mismo, generando que este último se transforme en un receptor directo de distintos elementos químicos y gaseosos ajenos al producto mismo, por lo cual, se pierde la inocuidad del alimento.
Hace unos años nace la tecnología de los envases activos, tecnología que ayuda a prolongar la vida de post-cosecha e inocuidad alimentaria, las áreas de desarrollo en los envases activos son, antimicrobianos, impermeabilidad al oxígeno, oxidación del etileno, absorvedor de humedad y olores, antioxidantes, etc.
Los envases con propiedades antimicrobianas, son envases a los cuales se les ha incorporado un aditivo que tiene estas propiedades (antimicrobianas), algunos entregan gradualmente el agente antimicrobiano desde la bolsa o contenedor al alimento. Si bien esto es muy interesante y efectivo, pero cada país posee restricciones específicas y la idea de frutos y alimentos libres de productos químicos limita su uso.
En el estado de la técnica se pueden encontrar distintos tipos de tecnologías aplicadas para el cuidado de productos vegetales post-cosecha, muchas de ellas orientadas a establecer una protección contra elementos nocivos. Así se tiene, por ejemplo, la patente de invención chilena N° 52.769 (Delgado y Palza), en la cual se describe un aditivo con propiedades antimicrobianas para agregarse a resinas poliméricas, el cual comprende un material de soporte o portador (carrier) de tamaño nanométrico o micrométrico, seleccionado entre zeolita y silicatos, modificado con un agente antimicrobiano que es oxicloruro de cobre (paratacamita), y donde el agente antimicrobiano forma estructuras nanométricas sobre la superficie externa del material de soporte o portador. Si bien, Delgado y Palza, describen una red polimérica con propiedades antibacterianas, el agente antimicrobiano se encuentra contenido sobre un portador seleccionado entre zeolita y silicatos. Delgado y Palza no indican que la red polimérica formada, se aplique como una cubierta para productos vegetales, por lo cual, no abordan el problema de la inocuidad alimentaria, pues, al estar comprendida, la red polimérica, por un portador del tipo zeolita o silicato, este portador se traspasa al alimento que se intenta proteger.
La patente española ES 2561583 (Tomasini y Sensidoni) presenta un envoltorio activo con efecto conservante para diversas clases de alimentos, el cual, está constituido por una lámina, tira o tubo fabricada a partir de una mezcla de polietileno o polipropileno, cargado con al menos un componente aditivo capaz de incrementar la consistencia y resistencia, seleccionado entre carbonato de calcio, zeolitas y silicatos, comprendiendo, además, un aditivo del tipo alimenticio con propiedades conservantes, el que puede ser elegido entre uno o más de los siguientes elementos: ácido ascórbico, ácido acético, ácido sórbico, ácido propiónico, ácido láctico, ácido cítrico o sales de los mismos. Si bien, Tomasini y Sensidoni, presentan una envoltura polimérica para la conservación de alimentos, la lámina polimérica, no está constituida por un agente antimicrobiano derivado del cobre, además, al estar constituido por aditivos comestibles, igualmente existe una invasión sobre el producto mismo, perdiendo su inocuidad.
En la patente europea EP 3062624 (B1) (Hoefnagels) se describe un método para el tratamiento de frutas y/o vegetales, en donde se mejora la adherencia y/o integridad de un recubrimiento, en donde, la superficie exterior de la fruta o vegetal, se somete a un plasma atmosférico frío mediante el uso de una unidad de plasma con barrera de descarga de superficie dieléctrica, a lo que sigue la aplicación de un recubrimiento a la pieza de fruta o vegetal, en donde el recubrimiento contiene carboximetilcelulosa y ésteres de sacarosa o ésteres de fructosa de ácidos grasos. En este caso, Hoefnagels, aplica un recubrimiento directo sobre el producto, sin incluir un agente antimicrobiano derivado del cobre, además, como el recubrimiento es de aplicación directa sobre el producto, existe una transferencia de elementos químicos derivados de carboximetilcelulosa y ésteres de sacarosa o ésteres de fructosa al producto, perdiendo la inocuidad de este último. La patente española ES 2357317 (Gabbay) presenta un master batch poliméñco para preparar un material polimérico antimicrobiano, antifúngico y antiviral que comprende una suspensión de resina termoplástica, un agente antimicrobiano y antifúngico y antiviral que consiste esencialmente en partículas de óxido de cobre iónico insolubles en agua que liberan Cu++, una cera polimérica y un agente para ocupar la carga de dicho óxido de cobre iónico en el que dicho agente se selecciona del grupo que consiste en un agente quelante y un antioxidante fenólico. Si bien, Gabbay, describe un material polimérico que incluye un agente antimicrobiano consistente en partículas de cobre, dicho material polimérico, también comprende una cera polimérica y un agente de carga que se selecciona del grupo que consiste en un agente quelante y un antioxidante fenólico, en donde estos últimos componentes actúan emigrando hacia el producto que se intenta proteger, el que puede ser un alimento. Además, el cobre se incorpora en tamaño de partículas como óxido de cobre.
Dada la problemática de mantener la calidad de frutas y hortalizas frescas postcosecha, sin llegar a contaminar con agentes externos las frutas u hortalizas, de manera que se pueda disponer de un alimento inocuo, se necesita una forma relevante de conseguir mejoras significativas en el cuidado, seguridad, higiene e inocuidad de las frutas y verduras hasta su comercialización y venta final, de manera de disponer de un medio que sea capaz de evitar la proliferación y ataque de elementos nocivos sobre las frutas y hortalizas después que han sido cosechadas, de manera que se pueda extender su tiempo de vida útil y exhibición en góndolas o anaqueles de forma inocua.
Como se puede apreciar, no existe en el estado de la técnica, un medio que pueda asegurar que puede proteger las frutas y hortalizas post-cosecha, del ataque de microorganismos nocivos y, a su vez, garantizar que el alimento puede mantener su inocuidad, sin que exista una transferencia de elementos químicos hacia su superficie. RESUMEN DE LA INVENCIÓN
La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos vegetales post cosecha y/o vida de comercialización, que se describe en la presente invención, se encuentra dentro de un grupo de componentes complementarios esenciales para la actividad agrícola, particularmente, para el cuidado de frutas y hortalizas. En donde, a través de dicha cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos vegetales, se logra disminuir la irrupción de agentes nocivos sobre la superficie interna de la cubierta, sin que se transfiera algún elemento ajeno al producto mismo, es decir, manteniendo su inocuidad. De esta forma, se logra un equilibrado balance entre protección e inocuidad, asegurando un cuidado y apariencia visual extendida en tiempo para el producto vegetal que se protege. Todas las características anteriores, no son logradas por ninguna cubierta protectora para vegetales conocida en el estado de la técnica.
Particularmente, en la presente solicitud de patente invención, se reivindica una cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos vegetales postcosecha y/o extensión de la vida de comercialización, la cual, está comprendida por una combinación de una película polimérica y una composición bactericida/fungicida que comprende: entre 5 y 15%, en peso, de nanopartículas de cobre; entre 75 y 90%, en peso, de micropartículas de cobre; y entre 1 y 10%, en peso, de un agente fluidizante. También se reivindica el uso de la cubierta en el transporte y conservación de vegetales en postcosecha por un largo período de tiempo y para su exhibición en góndolas de supermercados. Por último, se reivindica, la composición bactericida/fungicida para el control fitopatológico de una cubierta polimérica, la que está comprendida por:
entre 5 y 15%, en peso, de nanopartículas de cobre (A);
entre 75 y 90%, en peso, de micropartículas de cobre (B);
entre 1 y 10%, en peso, de un agente fluidizante (F). en donde se tiene que la relación B/A varía entre 5 a 18; y la relación S/F varía entre 2 a 10, siendo S, la sumatoria porcentual de agentes bactericidas y fungicidas (A+B).
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURAS
Una descripción detallada de la invención, se llevará a cabo en conjunto con las figuras que forman parte de esta solicitud.
Es importante indicar que las figuras solo actúan como elementos de apoyo para una mejor comprensión de la invención, sin que ellas representen los componentes a una escala real y/o proporcional. La invención tampoco puede verse limitada sólo a lo que aparece en las figuras, pues, ellas representan condiciones y parámetros específicos para ejemplos determinados y pueden no incluirse elementos que son de conocimiento general en el estado de la técnica. Así entonces, se tienen las siguientes figuras:
La figura 1 corresponde a un gráfico que representa las cantidades de alimentos (en toneladas) desperdiciados o perdidos en la comercialización de distintos productos.
La figura 2 corresponde a un gráfico de base logarítmica que representa las unidades formadoras de colonia (UFC) por mililitro (mi) de muestra, durante un transcurso de tiempo, en bolsas de acuerdo a la presente invención comparado con bolsas estándar. En este caso, se representa el valor del logaritmo del número de bacterias viables (UFC/ML) de Staphylococcus aureus.
La figura 3 corresponde a un gráfico de base logarítmica que representa las unidades formadoras de colonia (UFC) por mililitro (mi) de muestra, durante un transcurso de tiempo, en bolsas de acuerdo a la presente invención comparado con bolsas estándar. En este caso, se representa el valor del logaritmo del número de bacterias viables (UFC/ML) de Escherichia coli.
La figura 4 corresponde a un gráfico de base logarítmica que representa las unidades formadoras de colonia (UFC) por mililitro (mi) de muestra, durante un transcurso de tiempo, en bolsas de acuerdo a la presente invención comparado con bolsas estándar. En este caso, se representa el valor del logaritmo del número de germinación de esporas (UFC/ML) de Botrytis cinérea (Red Globe).
Las figuras 2 a 4, representan resultados de pruebas que se desarrollan en los ejemplos de la presente descripción.
Todas las referencias a valores que se realizan a lo largo de toda la descripción, deben considerarse en el todo el conjunto de gráficos, pues, se da el caso que en un mismo párrafo se hacen referencias a características que se pueden encontrar en dos o más figuras distintas.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Para una mejor comprensión de la presente invención, es necesario entregar las siguientes definiciones, las que sólo deben ser concebidas como elementos que ayudan al entendimiento de las características técnicas particulares en este campo técnico:
Producto vegetal: toda especie vegetal que sirva de alimento al ser humano y pueda ser comercializada.
Inocuidad: en el ámbito alimentario, se debe entender como las condiciones y prácticas que preservan la calidad de los alimentos para prevenir la contaminación por elementos ajenos al alimento.
Agentes antimicrobianos: son aquellos capaces de inactivar microorganismos patógenos tales como bacterias, hongos y virus. Fitosanitaria: perteneciente o relativo a la prevención y curación de las enfermedades y/o plagas de las plantas.
Bactericida: es aquel agente que es capaz de atacar y eliminar una bacteria. Fungicida: es aquel agente que es capaz de atacar y eliminar hongos.
Micropartículas: partículas microscópicas compuestas por átomos y moléculas cuyo tamaño oscila desde 1 a 250 micrómetros (Dm). Un micrómetro es la millonésima parte de un metro (1x106 m).
Nanopartículas: partículas nanoscópicas compuestas por átomos y moléculas cuyas dimensiones son inferiores a 100 nanómetros (nm). Un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro (1x109 m). Mil nanómetros corresponden a un micrómetro.
Como bien ya se ha señalado, las más de 2.683.000 toneladas de frutas frescas y hortalizas frescas que ha exportado Chile, lo han posicionado como uno de los principales productores de dichos productos vegetales en el hemisferio sur. Un elemento relevante para ello, ha sido la alta calidad de sus productos, la cual, debe ser cuidada activamente para mantener el puesto privilegiado que tiene en la actualidad.
En el último tiempo, los consumidores, a nivel mundial, están cada vez más informados acerca de los efectos de la alimentación en su salud y bienestar, especialmente, en aquellos países donde se destinan los mayores volúmenes de frutas y hortalizas frescas. Es por ello que, los consumidores, están más exigentes en cuanto a que los productos no sólo sean inocuos o seguros, sino también saludables. En la actualidad, existe un amplio número de estudios e investigaciones científicas que dan cuenta de la relación entre la alimentación y las principales enfermedades que afectan a la mayor parte de la población en el mundo, como son las cardiovasculares, cánceres, obesidad, diabetes, osteoporosis, en especial en los países desarrollados con población envejecida. Chile es afortunado al poder contar con grandes ventajas comparativas, respecto a otros países, en cuanto a la calidad nutricional de los productos que exporta, así se tiene muy claro que las frutas, que aportan fibra y antioxidantes, algunas con alto contenido, como son los berries, son fundamentales para la prevención de las enfermedades crónicas y las consecuencias del envejecimiento.
Actualmente, los consumidores, demandan productos alimenticios de alta calidad y con una larga vida útil. Productos que duren, que mantengan su calidad y seguridad en el tiempo. A raíz de lo anterior, la industria agroalimentaria dedica grandes esfuerzos al desarrollo de diferentes tecnologías innovadoras con el fin de mantener el aspecto natural y la apariencia durante el mayor tiempo posible y al mismo tiempo mantener la calidad y seguridad de estos productos. Evitar la pérdida de humedad durante el almacenamiento de productos frescos, ayudar a mantener el peso en el momento de venta, reducir la velocidad de enranciamiento y los cambios de color y convertirse en vehículos para antioxidantes y agentes antimicrobianos, son algunas de las principales funciones que cubren los recubrimientos comestibles.
Así entonces, resulta indispensable que, la sustentabilidad de la estrategia exportadora de frutas y hortalizas frescas, busque la profundización de una dinámica de creación de valor y diferenciación desde un punto de vista innovador, de manera que el ritmo exportador der estos productos vegetales, se desarrolle con mayor intensidad en productos con atributos de valor (sanidad, inocuidad, origen, ambientales, etc.). Para lograr lo anterior, es necesario masificar e incrementar los estándares de calidad, inocuidad e higiene, de manera que no sólo se mantenga, sino que aumente, el prestigio exportador del país. Los atributos de sanidad e inocuidad son la base de la competitividad de la industria de alimentos nacionales frente a la competencia internacional. El resguardo y crecimiento de estos componentes, permitirán mantener y acrecentar este patrimonio para las frutas y hortalizas frescas que son exportadas. Hasta la fecha actual, los procesos de inspección y certificación de las exportaciones han soportado las exigentes dinámicas comerciales. Sin embargo, en condiciones de intensificación del intercambio, como lo que se espera que ocurra en el mediano plazo, las crecientes demandas de servicios asociadas a las exigencias en destino, las mejores tecnologías de control y fiscalización y las mayores presiones al uso de barreras técnicas al comercio, hacen prever un agotamiento del sistema actual, con evidente riesgo para el desarrollo de la actividad. Lo anterior hace necesario seguir investigado y desarrollando complementariedades que se encuentren a la par con las dinámicas exigencias del desarrollo de la industria alimentaria.
En la actualidad, un amplio número de los productos vegetales que se comercializan y, principalmente, los que se exportan, se encuentran resguardados por una cubierta polimérica que los aísla del ambiente que los rodea.
Es muy bien sabido que las frutas y hortalizas se cultivan en todo el mundo bajo muy diversas condiciones climáticas y ambientales, poseen características estructurales y fisiológicas propias que les permiten desarrollar sus funciones normalmente bajo las condiciones de crecimiento para las cuales están adaptadas, por tal razón, frutas y hortalizas se desarrollaran de mejor manera en una zona geográfica particular, mientras que en otra zona geográfica su desarrollo es muy pobre o no existe.
De acuerdo a la información difundida por la Organización para la Alimentación y la Agricultura (FAO) de la Naciones Unidas, las frutas y hortalizas son plantas vivas que, durante su crecimiento, muestran todas las características propias de la vida vegetal (ej.: respiración, transpiración, síntesis y degradación de metabolitos). Durante la cosecha, las frutas y hortalizas se separan de su fuente natural de agua, nutrientes minerales y orgánicos, pero, continúan viviendo. Obviamente este estado no puede durar indefinidamente, estando relacionado con el envejecimiento y muerte de los tejidos, lo cual depende de numerosos factores, entre los que se pueden destacar:
- Respiración: Las frutas y hortalizas frescas necesitan respirar a fin de obtener la energía suficiente para la mantención de la vida. Respiran absorbiendo oxígeno de la atmósfera y liberando dióxido de carbono, tal como lo hacen el hombre, los animales y otros organismos. Durante la respiración la producción de energía proviene de la oxidación de las propias reservas de almidón, azúcares y otros metabolitos. Una vez cosechado, el producto no puede reemplazar estas reservas que se pierden y la velocidad con que disminuyen será un factor de gran importancia en la duración de la vida de post-cosecha del producto. La respiración es necesaria para la obtención de energía, pero parte de esa energía produce calor que debe ser disipado de alguna manera, o de lo contrario el producto se calentará, sobreviniendo la degradación de los tejidos y la muerte. En la etapa de crecimiento este calor es transmitido a la atmosfera, pero después de la cosecha y cuando el producto es empacado en un espacio confinado, la eliminación del calor puede dificultarse. La importancia de la disipación del calor del producto fresco reside en el hecho que la respiración consiste en una serie de reacciones catalizadas por enzimas, cuya velocidad aumenta al incrementar la temperatura. En consecuencia, una vez que el producto comienza a aumentar su temperatura, se estimula aún más la respiración y el calentamiento y de este modo se vuelve muy difícil de controlar la temperatura del producto.
- Transpiración: Las frutas y hortalizas frescas se componen principalmente de agua (80% o más) y en la etapa de crecimiento tienen un abastecimiento abundante de agua a través del sistema radicular de la planta. Con la cosecha, este abastecimiento de agua se corta y el producto debe sobrevivir de sus propias reservas. Al mismo tiempo que ocurre la respiración, el producto cosechado continúa perdiendo agua hacia la atmosfera, tal como lo hacía antes de la cosecha, por un proceso conocido como transpiración. La atmósfera interna de frutas y hortalizas está saturada con vapor de agua, pero a la misma temperatura el aire circundante esta menos saturado. Existe pues un gradiente a lo largo del cual el vapor de apara se mueve desde el producto al aire que lo rodea. El efecto neto de la transpiración es una pérdida de agua del producto cosechado, que no puede ser reemplazada. La velocidad con que se pierde será un factor determinante en la vida de post-cosecha del producto.
Como ya se ha dicho, la transpiración consiste en el movimiento de vapor de agua a través de un gradiente (es decir, de alta a baja) y a una temperatura dada la cantidad de vapor de agua que puede contener el aire es limitada. Así entonces, cuando el aire está 100% saturado, toda agua adicional se condensa. Esta última característica es relevante en el caso de frutas y hortalizas frescas y cosechadas, pues, en muchos casos, como condicionante de comercialización, las frutas u hortalizas cosechadas deben ser recubiertas por una envoltura polimérica para evitar alguna contaminación externa, pero, como ya se mencionó, la fruta u hortaliza, seguirá su proceso de transpiración al interior de la envoltura, de esta manera, el vapor de agua generado, se condensará sobre las paredes internas de la dicha envoltura. Dicha humedad condensada, se convierte en un “caldo de cultivo” para el crecimiento de microorganismos (hongos y bacterias), los cuales, después de haberse desarrollado en la superficie de la envoltura, se pueden traspasar a las superficies de la fruta u hortaliza que está contenida en la envoltura, con el consiguiente daño a la calidad del producto, lo cual, se puede apreciar, fácilmente, de manera visual por un consumidor final. En resumen, el crecimiento patológico ocurre principalmente en la periferia de los alimentos, por la contaminación en la manipulación y procesamiento de los mismos. En el caso de frutas y hortalizas ocurre el fenómeno de la condensación, es decir, se forma una película de agua el cual actúa como medio de cultivo para hongos y bacterias.
El deterioro de post-cosecha producido por hongos y bacterias en el producto fresco causa daño físico, aumenta la pérdida de agua y la respiración con todos los efectos adversos comentados anteriormente. Las bacterias proliferan mediante una rápida multiplicación celular y se introducen en el producto principalmente a través de cortes en la superficie o de puntos de abscisión naturales. La contaminación del producto por bacterias se produce más comúnmente por contacto con agua infectada o por contacto con bacterias del suelo. Los hongos proliferan por extensión y división celular o formando esporas que son dispersadas por el aire, el agua, animales vectores e insectos.
Durante el almacenamiento, el producto envejece y los tejidos se debilitan por una degradación gradual de la estructura e integridad celular. El producto en este estado es menos capaz de soportar la invasión, produciéndose la infección por organismos patógenos (es decir, la infección está latente). Esto es especialmente cierto en muchas frutas en que la infección aparentemente está ausente en el momento de la cosecha, pero se desarrolla durante la vida de post-cosecha como resultado de la proliferación de microorganismos en la superficie interna de la envoltura.
Dicha degradación de productos vegetales envueltos, provoca el rechazo de consumidores y genera elevadas mermas a los comerciantes. Si bien, se puede pensar que las señaladas mermas sólo se refieren a un aspecto económico, también existe un importante efecto medioambiental, pues, todos esos productos degradados, deben ser dispuestos como un residuo sólido, que incluye el producto vegetal y la envoltura polimérica.
De acuerdo a estudios realizados en supermercados norteamericanos, al año, se generan aproximadamente 150 millones de toneladas de productos vegetales envueltos rechazados en las góndolas o anaqueles, los que automáticamente se transforman en un residuo sólido. Así también, de acuerdo a información publicada por la FAO, el 30% de los alimentos se pierden en etapas post-cosecha, dicho porcentaje puede variar dependiendo del tipo de alimento y del nivel de desarrollo del país. Tal como se puede apreciar en la Figura 1 , las frutas y verduras representan, junto a los tubérculos y pescado, los mayores contribuyentes a la generación de desperdicios y residuos sólidos (los valores están representados en toneladas). Como ya se ha indicado previamente, se hace necesario disponer de una envoltura para productos alimenticios en general, pero, particularmente para frutas y hortalizas frescas, que permitan aislar el producto del medio ambiente que lo rodea, de manera que lo proteja de posibles ataques externos, también debe ejercer una actividad antibacteriana que inhiba el desarrollo de microorganismos al interior de la envoltura y que, a su vez, extienda la vida o buena apariencia del producto, de manera que se reduzca la generación de rechazos en los negocios o comercios establecidos y disminuya su transformación en un residuo sólido.
Así entonces, en la presente invención, se busca disponer de una cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios derivados de la agroindustria (carnes, pescados, vegetales), particularmente de productos vegetales post-cosecha y/o vida de comercialización de frutas y hortalizas frescas, que cumpla con todos los requerimientos ya señalados y que además permita que el producto alimenticio envuelto, particularmente la fruta u hortaliza envuelta, mantenga su inocuidad, es decir, que no transfiera elementos ajenos y contaminantes al producto.
Al considerar toda la problemática existente en el estado de la técnica y después de distintos análisis y desarrollos, el inventor, ha llegado en forma sorprendente e inesperada, a constituir una nueva cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios cárneos y vegetales postcosecha y la extensión de su vida de comercialización, la cual, dada su conformación, permite superar los problemas de la técnica anteriormente expuestos. Es decir, a través de esta cubierta protectora, se logran las siguientes ventajas:
disponer de una cubierta protectora con propiedades antibacterianas sobre la superficie misma de la cubierta protectora; mantiene la inocuidad de la fruta u hortaliza envuelta por no existir una transferencia del agente bacteriano desde la cubierta protectora hacia el producto;
extiende la vida de comercialización del producto vegetal porque se evita el desarrollo de microorganismos sobre el producto mismo;
reduce la generación de residuos sólidos en el comercio debido a la extensión de vida de comercialización;
reduce el rechazo de productos al momento de la recepción en el destino final debido a la mejor conservación del producto vegetal.
A modo de resumen, una de las principales innovaciones técnicas que se propone a través de la presente invención, es que se “ataca” el foco del problema, es decir, no permite la proliferación y/o multiplicación, de entes fitopatógenos, en el agua condensada en la superficie de la bolsa contenedora, bajando con ello en inoculo y la posibilidad de contaminación de los alimentos, disminuyendo drásticamente el problema original. Paralelamente, no existe entrega de agente microbiano a los alimentos.
Así entonces, en una primera modalidad, la presente invención se refiere a una cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios en general, carnes, pescados y particularmente, productos vegetales post-cosecha y la extensión de su vida de comercialización, la cual, está comprendida por una combinación de una película polimérica y una composición bactericida/fungicida que comprende: entre 5 y 15%, en peso, de nanopartículas de cobre; entre 75 y 90%, en peso, de micropartículas de cobre; y entre 1 y 10%, en peso, de un agente fluidizante.
La presente invención se basa en la acción biocida del cobre, pero, sólo enfocada en las propiedades del cobre (ión cobre) que son efectivas sobre un importante número de hongos y bacterias, ya que posee un efecto múltiple sobre diversas funciones fisiológicas. El cobre es un elemento metálico de transición que posee excelentes propiedades conductoras, es altamente dúctil y tenaz, no se fragiliza a bajas temperaturas, tiene una efectiva capacidad bactericida y además es fácilmente reciclable. El cobre, puro o en sus aleaciones, tiene múltiples aplicaciones, destacándose en la industria química, arquitectura, electrónica e incluso en el área de alimentos. Como metal, el cobre es esencial para la vida humana debido a que forma parte de la mayoría de los procesos metabólicos junto con los aminoácidos, los ácidos grasos y las vitaminas, así se tiene que, el cuerpo de un adulto, contiene entre 1 ,4 a 2,1 miligramos de cobre por kilogramo de peso.
El cobre se encuentra naturalmente en yacimientos subterráneos o rocosos, en sus formas elementales con alta pureza o en minerales sulfurados u oxidados. Siendo el cobre la principal riqueza mineral de Chile, constituye la sustentabilidad del desarrollo del país a corto, mediano y largo plazo.
El cobre puro u oxidado, las aleaciones de cobre y los complejos de cobre han sido utilizados, a lo largo de la historia, como bactericidas en diferentes aplicaciones. En la antigua Grecia el cobre se utilizaba como sanitizante de aguas y alimentos y como tratamiento para enfermedades pulmonares, mientras que los aztecas utilizaban el cobre y sus óxidos para tratar infecciones dérmicas
La propiedad bactericida del cobre se debe al alto potencial de reducción y a la elevada oxidación catalítica de éste, lo que le proporciona la habilidad para aceptar o donar electrones fácilmente en cualquier medio.
Desde que se comenzaron a realizar los estudios bactericidas acerca del cobre, estos se extendieron hacia las nanopartículas, y se descubrió que a escala nanométrica el cobre puro o en óxidos se vuelve aún más tóxico para microorganismos patógenos, lo que se relaciona directamente con el tamaño de las partículas. Al comparar matemáticamente el área superficial de nanopartículas con el área superficial de micropartículas, ambas con respecto al volumen, se llega a la conclusión que, a menor tamaño de las partículas, se tiene una mayor área y energía superficial lo que favorece la liberación de iones de cobre ya que la interacción entre las partículas y el agua que las corroe es más directa y por lo tanto más rápida.
El variado uso que se da a las nanopartículas de cobre es muy amplio, sus características físicas y químicas hacen posible su incorporación en un sinfín de desarrollos tecnológicos y procesos productivos, así se tiene que, dentro de sus aplicaciones, se encuentra la fabricación de productos antibacterianos. Científicamente, el cobre fue registrado como el primer material antimicrobiano sólido y su disponibilidad, principalmente en Chile, permite que constituya una importante opción como agente antibacteriano. En su tamaño de nanopartícula no supera los 100 nm, lo cual, permite una interacción estrecha con las membranas microbianas, potenciando aún más su efecto antibacteriano. Así entonces, se tiene que, las nanopartículas de cobre, poseen propiedades antimicrobianas debido a sus características físicas y químicas, por lo cual, actúan como agentes antibióticos y antifúngicos, siendo capaces de inhibir el crecimiento de cepas como la Escherichia coli.
Larga y conocida es la lista de los efectos del cobre sobre las distintas rutas metabólicas de la célula, así se tiene: desnaturaliza el ADN, impidiendo de esta forma la síntesis de proteínas; inhibe la acción de muchas enzimas impidiendo las reacciones que catalizan, frenando de esta forma la síntesis de energía metabólica (ATP); degradación de alimentos (Glucosa), haciendo estos efectos incompatibles con la vida. Estas son algunas de las principales razones por las cuales el efecto biocida del cobre es tan rápido y afecta a tantas especies de hongos y bacterias.
La frase“el cobre actúa por contacto” es común encontrarla en las bibliografías asociadas a este tema, pues, una vez que el ión cobre toma contacto con la membrana celular, la rompe, produciendo la consecuente pérdida de agua y elementos vitales, de manera que favorece la entrada de iones cobre al interior de la célula donde tiene múltiples sitios de acción.
La ciencia sugiere que las superficies de cobre actúan sobre las bacterias en dos pasos secuenciales: el primer paso es una interacción directa entre la superficie y la membrana externa de la bacteria que causa la rotura de dicha membrana. El segundo paso actúa sobre los orificios existentes en la membrana externa, a través de los cuales la célula pierde los nutrientes vitales y el agua, causando un debilitamiento general en la célula.
Uno de los aportes de la presente invención es que sólo trabaja con un grupo de acciones del cobre, basado en el impedimento del normal funcionamiento de la membrana, producto de una alteración eléctrica de la misma, impidiendo la normal permeabilidad de la membrana y por ende de sus múltiples funciones. Todas las membranas externas de las células, incluyendo aquellas de los organismos unicelulares como una bacteria, se caracterizan por poseer una micro-corriente eléctrica estable. A esto, a menudo, se le llama "potencial transmembrana" y es, literalmente, una diferencia de voltaje entre el interior y el exterior de la célula. Cuando una bacteria entra en contacto con una superficie de cobre, ocurre un“cortocircuito” de la corriente en la membrana. Esto debilita a la membrana y causa su rotura.
Para la presente invención, la composición bactericida/fungicida que comprende cobre en forma de nanoparticulas y micropartículas, se encuentra presente en su forma metálica, prefrentemente en un estado oxidado (Cu++).
El cobre a nivel manométrico es aún más eficiente en cuanto a la actividad microbacteriana, y el aumento significativo en los resultados biocidas hace que éste material sea aún más conveniente en sus aplicaciones, a pesar de sus altos costos comparado con el cobre micrométrico. Sin embargo, las nanoparticulas se pueden aglomerar, perdiendo parte de la ventaja que conlleva el utilizar tamaño de partículas manométrico. Es por esta razón que, en la presente invención, se busca llegar a un equilibrio en la presencia de nanopartículas y micropartículas de cobre, como agentes bactericidas y fungicidas, de manera que se logre la concentración y relación más adecuada desde el punto de vista biocida y económico.
Como ya se mencionó previamente, la cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticos en general y, particularmente, productos vegetales post-cosecha y/o extensión de la vida de comercialización, está comprendida por una película polimérica, la cual, puede ser derivada de un polímero sintético de alto peso molecular o puede ser derivada de un polímero natural. En donde, la película polimérica corresponde al portador de la composición bactericida/fungicida.
Si bien, el polímero sintético preferido que forma parte de la cubierta protectora es polietileno, no se descarta el uso de otros polímeros sintéticos, tales como: poliamidas, polivinil alcohol y polipropileno, entre otros. En el caso de los polímeros naturales, se puede utilizar celulosa o almidón.
Como ya se dijo, si bien, la cubierta protectora puede incluir un amplio tipo de materiales poliméricos, es preferente el empleo de polietileno, el cual, al ser un polímero de gran peso molecular, posee un nivel de estabilidad molecular especialmente alto, puede comportarse como un excelente carrier (portador del cobre) sin alterar sus propiedades eléctricas (capacidad de cesión de electrones), logrando, de esta forma, dos efectos técnicos muy interesantes:
i. La captación estable del cobre, evitando el traspaso a los alimentos, en línea con las tendencias mundiales de producción de alimentos cada vez más inocuos y/o con menor tratamiento químico; y
ii. La extraordinaria baja capacidad eléctrica del polietileno, permite mantener las propiedades electrónicas del cobre y por ende su acción sobre las membranas celulares de las bacterias que tocan la superficie.
Paralelamente a lo anterior, la presente invención, se basa en el estudio de la dinámica fitopatológica que ocurre en el interior de las bolsas contenedoras, atacando la génesis del problema, cual es, el inoculo inicial del patógeno, ya que, las frutas y hortalizas en particular siguen respirando después de ser cosechadas, esto, sumado a la baja de temperatura de la cadena de frío que son expuestas (la cadena de frío es propia de todos los alimentos, por lo que este problema es común a todos ellos), se condensa el agua de la microatmósfera (al interior de la bolsa) en la superficie interna de la bolsa, esta condensación es un medio de cultivo extraordinario para hongos y bacterias fitopatológicas, este inoculo y su posterior proliferación es el principal factor contaminante de los alimentos en la post-cosecha.
A través de la cubierta protectora de esta invención, se ataca la proliferación de hongos y bacterias en este inoculo, impidiendo de esta forma la contaminación biológica posterior del producto vegetal.
La cubierta protectora de la presente invención, debe entenderse en su sentido más amplio, es decir, abarca todo medio o diseño de cubierta que pueda servir para el cuidado y protección de los productos alimenticios, particularmente vegetales, así se tiene que dicha cubierta protectora puede ser: una bolsa, una capucha, una caja, un saco o cualquier otro medio que pueda tener la forma de una envoltura.
En relación al agente fluidizante, éste se utiliza para dar fluidez a la composición cuando se realiza la combinación de nano y micropartículas de cobre. El agente fluidizante preferido es sílice ahumada o dióxido de silicio coloidal, los que se presentan como un polvo químico fino blanco, inocuo, insípido y amorfo. Entre las marcas disponibles en el comercio, se pueden utilizar: Cabosil, Aerosil, Anosil y Fusil, entre otras. En una segunda modalidad, la presente invención, describe el uso de la cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales, la cual, sirve para el transporte y conservación de dichos productos, particularmente productos vegetales en post-cosecha por un largo período de tiempo y para su exhibición en góndolas o anaqueles de supermercados. Dicha utilización, asegura que el producto vegetal se mantenga en óptimas condiciones de comercialización, de manera que, el consumidor, pueda apreciar su buena calidad, durante un tiempo mayor al que se logra en las condiciones actuales. Dichos productos alimenticios, cárneos y vegetales, pueden ser: pan, carne de ave, carne de porcino, carne bovina, carne ovina, pescados, mariscos, frutas, verduras, granos y semillas.
La tercera modalidad de la presente invención, está referida a una composición bactericida/fungicida para el control fitopatológico de una cubierta polimérica, en donde, dicha composición, está comprendida por:
(A) entre 5 y 15%, en peso, de nanopartículas de cobre;
(B) entre 75 y 90%, en peso, de micropartículas de cobre;
(F) entre 1 y 10%, en peso, de un agente fluidizante.
en donde se tiene que la relación B/A varía entre 5 a 18; y la relación S/F varía entre 2 a 10, siendo S, la sumatoria porcentual de agentes bactericidas y fungicidas (A+B) presentes en la composición.
Como ya se ha señalado previamente, la composición bactericida/fungicida, desarrollada por el inventor, responde a una combinación de componentes que otorgan características técnicas y económicas cuyo resultado es un óptimo balance entre la acción bactericida/fungicida que logra un adecuado control fitopatológico en la cubierta protectora y el costo económico involucrado en la conciliación de los componentes. Tal como ya ha sido mencionado, el costo de las nanopartículas de cobre es muy superior al costo de la micropartículas de cobre, por lo que, un aumento en su contenido, implica un mayor costo de producción, además, un alto contenido de nanopartículas de cobre puede implicar una disminución de la actividad bactericida/fungicida, debido a un posible aglomeramiento de las nanopartículas, lo que implicaría una disminución en su área superficial y el consiguiente detrimento en el traspaso de iones sobre la membrana de la célula del agente nocivo. En consecuencia, en la composición, se podría tener un alto contenido de nanopartículas de cobre, con un mayor costo de producción, pero, eso no significaría que existiría un aumento en la actividad bactericida/fungicida de la composición.
Así entonces, los rangos de valores definidos por el inventor, para la composición bactericida/fungicida de la presente invención, se encuentran en el adecuado equilibrio técnico-económico.
La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos vegetales postcosecha y/o extensión de la vida de comercialización, puede ser producida de acuerdo a las técnicas conocidas de extrusión de componentes poliméricos, como, por ejemplo, una bolsa. En una máquina extrusora se procede a cargar pellets de polietileno a través de la tolva de carga, a través de la misma tolva u otra tolva localizada aguas abajo, se va cargando la composición bactericida/fungicida que se encuentra en estado coloidal, al interior del cilindro metálico que aloja al husillo y que, en conjunto, forman la cámara de fusión, en dicha cámara de fusión se procede a la homogenización de la mezcla de pellets y composición bactericida/fungicida, posteriormente, dicha mezcla es extruida como un material laminar que forma un tubo de delgadas paredes. Finalmente, dicho tubo de paredes delgadas se procesa para formar, sellar y cortar la bolsas. Un método de extrusión puede ser de acuerdo al que se describe en la patente US 5387381 y para la formación de la bolsa u otro tipo de cubierta, se pueden adaptar los métodos de producción que se describen en las patentes de invención GB 1026109 (Regis Paper Company), US 3682051 (Sengewald) o CA1079697 (Ausnit).
EJEMPLOS La cubierta protectora que se describe en la presente invención, fue sometida a pruebas de desempeño en el control de diferentes elementos patógenos que generalmente se pueden encontrar en envases contenedores de productos alimenticios, particularmente, productos vegetales post-cosecha, además, para cada caso, a modo comparativo, también se evaluó el desempeño de una bolsa estándar de las que se utilizan actualmente para cubrir productos vegetales.
Para todos los ensayos realizados, la bolsa estándar, corresponde a una bolsa de polietileno microperforada de 9 gramos. En el caso de la bolsa de la invención, ésta corresponde a una bolsa microperforada de 9 gramos formada por una combinación de una película de polietileno y una composición bactericida/fungicida que está comprendida por 1 1 % de nanopartículas de cobre, 87% de micropartículas de cobre y 2% de Cabosil CT-1221 (sílice ahumada).
La medición de la actividad antibacteriana, se llevó a efecto de acuerdo a lo establecido en la norma ISO 22196:201 1 “Actividad antibacteriana de superficies plásticas y otras superficies no porosas”. En la realización de la prueba de actividad antibacteriana de superficies las bacterias deben cuantificarse y aplicarse sobre las superficies que se analizan (superficie de bolsa de acuerdo a la invención y superficie de bolsa estándar), para poder conocer la reducción de la carga bacteriana bajo el efecto del antimicrobiano existente en la superficie. Las superficies utilizadas se ajustan a un tamaño y patrón establecido, ajustando y controlando las condiciones ambientales, (temperatura, humedad, etc.). Sobre cada muestra, se aplica un inoculo (carga inicial) de 2,2 x 10e4 UFC/cc de bacterias, después de tiempos específicos, se realiza un recuento bacteriano a cada muestra.
Ejemplo 1 : En la siguiente Tabla N° 1 se entregan los resultados de las pruebas realizadas para el control de Staphylococcus aureus en una bolsa de acuerdo a la invención y una bolsa estándar. Los resultados se entregan en base logarítmica. TABLA N° 1
Figure imgf000030_0001
En la figura 2, se grafican los valores que aparecen en la tabla N° 1. En el gráfico se aprecia claramente que en la hora cero (inicio del ensayo) el valor de UFC/ML es el mismo (4,2) en ambas bolsas. A las 6 horas, se aprecia que el valor UFC/ML tiene un mayor incremento para la bolsa estándar. Luego, a las 24 horas, se puede apreciar que existe una disminución del UFC/ML en la bolsa de la invención, mientras que en la bolsa estándar sigue aumentando. Finalmente, a las 72 horas, se puede apreciar que disminuyó el valor de UFC/ML para la bolsa de la invención, mientras que para la bolsa estándar siguió su incremento. Lo anterior demuestra el muy buen control de Staphylococcus aureus que se consigue con la bolsa de la invención frente a una bolsa estándar.
Ejemplo 2: En la siguiente Tabla N° 2 se entregan los resultados de las pruebas realizadas para el control de Escherichia coli en una bolsa de acuerdo a la invención y una bolsa estándar. Los resultados se entregan en base logarítmica.
TABLA N° 2
Figure imgf000030_0002
Figure imgf000031_0001
En la figura 3, se grafican los valores que aparecen en la tabla N° 2. En el gráfico se aprecia claramente que en la hora cero (inicio del ensayo) el valor de UFC/ML es el mismo (4,2) en ambas bolsas. A las 6 horas, se aprecia que el valor UFC/ML tiene un mayor incremento para la bolsa estándar. Luego, a las 24 horas, se puede apreciar que existe un aumento del UFC/ML en la bolsa de la invención (4,7), pero, el incremento es mucho mayor en la bolsa estándar (6,7). Finalmente, a las 72 horas, se puede apreciar que el valor de UFC/ML para la bolsa de la invención es casi la mitad del valor que se obtiene para la bolsa estándar. Lo anterior demuestra el muy buen control de Escherichia coli que se consigue con la bolsa de la invención frente a una bolsa estándar.
Ejemplo 3: En la siguiente Tabla N° 3 se entregan los resultados de las pruebas realizadas para el control de Botrytis cinérea (Red Globe) en una bolsa de acuerdo a la invención y una bolsa estándar. Los resultados se entregan en base logarítmica.
TABLA N° 3
Figure imgf000031_0002
En la figura 4, se grafican los valores que aparecen en la tabla N° 3. En el gráfico se aprecia claramente que en la hora cero (inicio del ensayo) el valor de UFC/ML es el mismo (3,3) en ambas bolsas. Para las horas siguientes, se aprecia claramente una pendiente negativa en los valores de UFC/ML en la bolsa de la invención, lo cual, demuestra una clara acción inhibitoria sobre Botrytis cinérea. En cambio, existe un incremento en la bolsa estándar. Lo anterior demuestra la excelente acción biocida que muestra la bolsa de la invención para Botrytis cinérea en comparación a una bolsa estándar.
Como bien se puede apreciar, la acción bactericida/fungicida de la cubierta protectora que se describe en la presente invención, es significativamente mayor que otros tipos de cubiertas actualmente utilizadas en el sector alimentario. Así se tiene que, para el caso del control de Botrytis cinérea, a partir del inicio del ensayo, comienza una disminución en el número de unidades formadoras de colonia, por lo cual, no sólo ejecuta una acción de controlar el crecimiento, sino que disminuye su cantidad con el paso del tiempo.
El alcance de la cubierta protectora, descrita en la presente invención, no debe limitarse sólo a los componentes mencionados en el texto mismo, sino que ella abarca todo aquel producto o sistema destinado a la protección y cuidado de alimentos, en donde se incluya o se utilice la cubierta protectora y/o la composición bactericida/fungicida para el control fitopatológico antes descritas.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Una cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales post-cosecha para la extensión de la vida de comercialización, CARACTERIZADA porque está comprendida por una combinación de una película polimérica y una composición bactericida/fungicida que comprende: entre 5 y 15%, en peso, de nanopartículas de cobre; entre 75 y 90%, en peso, de micropartículas de cobre; y entre 1 y 10%, en peso, de un agente fluidizante.
2. La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales, de acuerdo a la reivindicación 1 ,
CARACTERIZADA porque la película polimérica puede ser derivada de un polímero sintético de alto peso molecular.
3. La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales, de acuerdo a la reivindicación 1 ,
CARACTERIZADA porque la película polimérica puede ser derivada de un polímero natural.
4. La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales, de acuerdo a la reivindicación 2,
CARACTERIZADA porque el polímero sintético puede ser polietileno.
5. La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales, de acuerdo a la reivindicación 2,
CARACTERIZADA porque el polímero sintético puede ser polivinil alcohol.
6. La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales, de acuerdo a la reivindicación 1 ,
CARACTERIZADA porque la película polimérica corresponde al portador de la composición bactericida/fungicida.
7. La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales, de acuerdo a la reivindicación 1 ,
CARACTERIZADA porque la cubierta puede tener la forma de una envoltura, una bolsa o una capucha.
8. La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales, de acuerdo a la reivindicación 1,
CARACTERIZADA porque el cobre presente se encuentra en su forma metálica, preferentemente en un estado oxidado (Cu++)
9. La cubierta protectora para el cuidado fitosanitario de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales, de acuerdo a la reivindicación 1 ,
CARACTERIZADA porque el agente fluidizante es una sílice ahumada hidrofóbica.
10. Uso de la cubierta protectora de acuerdo a la reivindicación 1 ,
CARACTERIZADA porque sirve para el transporte y conservación de productos alimenticios, cárneos y/o vegetales en post-cosecha por un largo período de tiempo y para su exhibición en góndolas o anaqueles de supermercados.
11. El uso de la cubierta protectora de acuerdo a la reivindicación 10, CARACTERIZADA porque los productos alimenticios, cárneos y vegetales, pueden ser: pan, carne de ave, carne de porcino, carne bovina, carne ovina, pescados, mariscos, frutas, verduras, granos y semillas.
12. Composición bactericida/fungicida para el control fitopatológico de una cubierta polimérica CARACTERIZADA porque la composición está comprendida por:
(A) entre 5 y 15%, en peso, de nanopartículas de cobre;
(B) entre 75 y 90%, en peso, de micropartículas de cobre;
(F) entre 1 y 10%, en peso, de un agente fluidizante, en donde se tiene que la relación B/A varía entre 5 a 18; y la relación S/F varía entre 2 a 10, siendo S, la sumatoria porcentual de agentes bactericidas y fungicidas (A+B) presentes en la composición.
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