Tesis (Maestro en Ciencia y Tecnología Agroalimentaria) -- Departamento de Ingeniería Agroindustrial, 2025 Maestría

Incluye bibliografías

Los productos hortofrutícolas son altamente perecederos debido a su actividad metabólica continua después de la cosecha, como la respiración y la transpiración, lo que afecta su calidad y vida útil. El envasado en atmósfera modificada permite ralentizar los procesos fisiológicos y bioquímicos; sin embargo, presenta limitaciones, ya que no es posible evaluar la calidad del producto sin abrir el envase. Los envases inteligentes con indicadores sensibles al pH representan una alternativa viable, económica y no destructiva para monitorear la calidad de los productos durante el almacenamiento. Por ello, el objetivo de esta investigación fue desarrollar etiquetas inteligentes para monitorear cambios de concentración de CO2 en el espacio de cabeza del envase, para mejorar el manejo postcosecha de los productos hortícolas. Se realizaron dos etapas. Primero, se elaboró una biopelícula indicadora a base de carboximetilcelulosa con una mezcla de indicadores ácido-base: rojo de metilo (RM), azul de bromotimol (ABT) y azul de timol (AT). Su sensibilidad al CO2 se evaluó en solución, en forma de película y en aplicación real con frutos de aguacate ‘Hass’. Después, se diseñaron etiquetas multicapa, una con dos indicadores (RM, ABT) y otra con tres (RM, ABT, AT). Su efectividad se evaluó mediante simulaciones con concentraciones conocidas de CO2 y se validó en condiciones reales de envasado con aguacate ‘Hass’. Las biopelículas mostraron cambios de color perceptibles al CO2, confirmando su sensibilidad, pero ello estuvo limitado a bajas concentraciones. Las etiquetas con dos indicadores presentaron una mejor respuesta, con alta correlación entre el cambio de color y el incremento de CO2. Se hicieron espectros de FTIR, que confirmaron las respuestas de los indicadores durante el proceso de almacenamiento. En conclusión, las etiquetas con dos indicadores demostraron ser una herramienta útil para monitorear la concentración de CO2 y predecir la calidad de frutos envasados en atmósferas modificadas.

Fruits and vegetables are highly perishable due to their continuous metabolic activity after harvest, such as respiration and transpiration, which affects their quality and shelf life. Modified atmosphere packaging (MAP) slows down physiological and biochemical processes; however, this technique has limitations, as it is not possible to assess product quality without opening the package. Intelligent packaging with pH-sensitive indicators represents a viable, economical, and non-destructive alternative for monitoring product quality during storage. The objective of the work was to develop intelligent labels to monitor changes in CO2 concentration in the headspace of the packaging, to improve the postharvest handling of fruits and vegetables. Two stages were performed. First, an indicator biofilm based on carboxymethylcellulose was prepared with a mixture of three acid-base indicators: methyl red (MR), bromothymol blue (BTB), and thymol blue (TB). The sensitivity to CO2 was evaluated in solution, as a film, and in actual applications with ‘Hass’ avocado fruits. Subsequently, multilayer labels were designed, one with two indicators (MR, BTB) and another with three (MR, BTB, TB). The label’s effectiveness was evaluated through simulations with known CO2 concentrations and validated under actual packaging conditions with ‘Hass’ avocado fruits. The biofilms showed perceptible color changes in response to CO2, confirming their sensitivity, but they were limited at low concentrations. The labels with two indicators exhibited a better response, with a high correlation between the change in color and the increase in CO2. FTIR spectra were performed and confirmed the indicators responses during the storage process. In conclusion, the labels with two indicators proved to be a useful tool for monitoring CO2 concentration and predicting the quality of fruit packaged in MAP.