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______________________________________________________ Revista Cientíca, FCV-LUZ / Vol. XXXIII, Supl. Esp., 292 - 308, 2023
Herramientas de envasado inteligentes para pro-
ductos seleccionados de leche de búfala tradicional
en India: un caso de indicadores de frescura en el
envase
Narender Raju Panjagari1*, Ashish Kumar Singh1,
Sangita Ganguly1, Rajan Sharma2, Vivek Sharma2
1 División de Tecnología Láctea, ICAR-Instituto Nacional de
Investigación Láctea, Karnal, India
2 División de Química Láctea, ICAR-Instituto Nacional de
Investigación Láctea, Karnal, India
*Autor de correspondencia: Narender Raju Panjagari
(narender.p@icar.gov.in).
RESUMEN
Entre los sistemas de envasado inteligentes, se ha de-
mostrado que los indicadores de frescura proporcionan el esta-
do de calidad de los alimentos envasados en tiempo real. Suple-
mentan o complementan el “consumir preferentemente antes” o
la “fecha de caducidad” impresos y ofrecen a los consumidores
una elección informada. Los indicadores de frescura funcionan
según el principio de cambios colorimétricos con los cambios en
Smart packaging tools for selected Indian tradi-
tional bualo milk products: a case for on-pack-
age freshness indicators
Narender Raju Panjagari1*, Ashish Kumar Singh1,
Sangita Ganguly1, Rajan Sharma2, Vivek Sharma2
1 Dairy Technology Division, ICAR-National Dairy Research
Institute, Karnal, India
2 Dairy Chemistry Division, ICAR-National Dairy Research
Institute, Karnal, India
*Corresponding author: Narender Raju Panjagari (narender.p@icar.gov.in).
ABSTRACT
Among the intelligent packaging systems, freshness in-
dicators have been proven to provide real-time quality status
of packaged food. They supplement or complement the print-
ed “best before” or “expiry date” and give consumers an in-
formed choice. Freshness indicators work on the principle of
colorimetric changes with changes in the headspace volatile
components of the packaged food product. With the growing
consumer demand for real-time quality status, there is a need
to develop colorimetric on-package freshness indicators for
BPI-229 Rev. Cientif. FCV-LUZ, XXXIII, SE, 303-304, 2023, https://doi.org/10.52973/rcfcv-wbc142
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13th World Bualo Congress ~ 13er Congreso Mundial de Búfalos/ Posters / Bualo's Products & Industry ___________________________
dairy products. The current study aimed to develop on-package
freshness indicators for selected traditional Indian bualo milk
products, namely khoa, bur, dahi, and misti dahi, and correlate
their colorimetric responses with quality attributes. The prereq-
uisites for developing freshness indicators were to identify the
critical volatile headspace markers using solid phase microex-
traction (SPME) coupled with gas chromatography-mass spec-
trometry (GC-MS) for the respective dairy products, selection
of suitable innovative ink components, namely dyes (methyl
red, and methyl red sodium salt), plasticizer (glycerol), choose
appropriate polymer support (methylcellulose, polyvinyl alcohol
or paper), and adopt a suitable production technique such as
casting, dipping, or electrospinning. SPME coupled with GC-
MS revealed that the key volatile markers for all the products
belonged to ketones, aldehydes, acids, and alcohols. The
smart ink components were selected based on the key volatile
markers, and a suitable fabrication technique was adopted for
developing the respective freshness indicators. Later, the de-
veloped indicators were exposed to dierent concentrations of
key volatile markers, such as hexanal, heptanal, 2-pentanone,
2-hexanone, 2-heptanone, acetic acid, butanoic acid, among
others, in the range of 0.1 to 40 µL and their dose-dependent
color responses were noted. The selected freshness indicators
were characterized and suitably integrated with the closures
to eectively detect and interact with the dynamic headspace
volatile compounds while storing the packaged product. Finally,
the real-time performance of the developed freshness indica-
tors was evaluated. It was found that the initial yellow color of
freshness indicators was changed to reddish-dark brown in the
case of khoa and bur while to pale pink in the case of dahi
and misti dahi at the end of the storage periods, indicating loss
of freshness. The total color dierence (TCD) in the freshness
indicators was correlated with the quality attributes of the prod-
ucts. Among all the freshness indicators, the TCD was found
to be very highly positively correlated with titratable acidity,
thiobarbituric acid value, free fatty acids value, and total viable
bacterial count while signicantly negatively correlated with pH,
sensory avor, and overall acceptability scores. The developed
freshness indicators could successfully depict the freshness
status of the stored products through visual color changes dis-
tinguishing between the fresh and spoiled products.
Keywords: bualo milk, Indian traditional dairy products, smart
packaging, freshness indicator.
el espacio de encabezado de los componentes volátiles del pro-
ducto alimenticio envasado. Con la creciente demanda de los
consumidores de un estado de calidad en tiempo real, existe la
necesidad de desarrollar indicadores colorimétricos de frescura
en los envases de los productos lácteos. El objetivo del presen-
te estudio fue desarrollar indicadores de frescura en el paquete
de productos seleccionados de leche de búfala tradicional de
la India, a saber, khoa, bur, dahi y misti dahi, y correlacionar
sus respuestas colorimétricas con atributos de calidad. Los re-
quisitos previos para desarrollar indicadores de frescura fueron
identicar los marcadores clave de espacio de cabeza volátil
mediante microextracción en fase sólida (SPME) junto con cro-
matografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) para
los respectivos productos lácteos, selección de componentes
de tinta innovadores adecuados, a saber, colorantes (metil rojo
y sal sódica de rojo de metilo), plasticante (glicerol), elegir el
soporte polimérico apropiado (metilcelulosa, alcohol polivinílico
o papel) y adoptar una técnica de producción adecuada, como
fundición, inmersión o electrohilado. SPME junto con GC-MS
revelaron que los marcadores volátiles clave de todos los pro-
ductos pertenecían a cetonas, aldehídos, ácidos y alcoholes.
Con base en los marcadores volátiles clave, se seleccionaron
los componentes de tinta inteligente y se adoptó una técnica de
fabricación adecuada para desarrollar los respectivos indicado-
res de frescura. Posteriormente, los indicadores desarrollados
fueron expuestos a diferentes concentraciones de marcadores
volátiles clave como hexanal, heptanal, 2-pentanona, 2-hexa-
nona, 2-heptanona, ácido acético, ácido butanoico, entre otros,
en el rango de 0,1 a 40 µL y se observaron sus respuestas de
color dependientes de la dosis. Los indicadores de frescura se-
leccionados se caracterizaron y se integraron adecuadamente
con los cierres para detectar e interactuar ecazmente con los
compuestos volátiles dinámicos del espacio de cabeza mien-
tras se almacena el producto envasado. Finalmente, se evaluó
el desempeño en tiempo real de los indicadores de frescura
desarrollados. Se encontró que el color amarillo inicial de los in-
dicadores de frescura cambió a marrón rojizo oscuro en el caso
de khoa y bur, mientras que a rosa pálido en el caso de dahi
y misti dahi al nal de los períodos de almacenamiento, lo que
indica pérdida de frescura. La diferencia total de color (TCD)
en los indicadores de frescura se correlacionó con los atribu-
tos de calidad de los productos. Entre todos los indicadores de
frescura, se encontró que el TCD tenía una correlación muy
positiva con la acidez titulable, el valor del ácido tiobarbitúrico,
el valor de los ácidos grasos libres y el recuento total de bacte-
rias viables, mientras que se correlacionaba signicativamente
negativamente con el pH, el sabor sensorial y las puntuaciones
de aceptabilidad general. Los indicadores de frescura desarro-
llados podrían representar con éxito el estado de frescura de
los productos almacenados mediante cambios de color visuales
que distinguen entre los productos frescos y en mal estado.
Palabras clave: leche de búfala, productos lácteos tradiciona-
les de la India, envases inteligentes, indicador
de frescura.
