4.9 Envases de cartón y papel
Envases de cartón
El cartón es un conjunto de varias hojas superpuestas de pasta de papel endurecido. En la Rep. Dom. se producen envases de cartón utilizando diversos tipos de flautas, diseños estructurales y materia prima.
Las industrias cartoneras dominicanas, utilizan un estilo smurft y la máquina extrusora.
En los múltiples intentos llevados a cabo por volver a los materiales tradicionales reciclables, en pro de la ecología, el papel y el cartón ocupan un lugar privilegiado para lograr este fin.
4.9.1 estructura básica de los envases de cartón
Estructura de un envase flexible
Estructuras monocapa
Estructuras multicapa
Tipos de envases flexibles
Envases de tres sellos
Envases de cuatro sellos
Envases estables
Envases termo formado
Aplicaciones a la industria alimentaria Lácteos
Las margarinas y mantequillas se empacan frecuentemente en materiales opacos a la luz: papel apergaminado con o sin recubrimiento de parafina, o si se desea una mejor apariencia, en laminados de foil de aluminio/papel, también con o sin recubrimiento de parafina.
La cara del aluminio es la externa, que recibe la impresión.
Los quesos en molde se empacan en láminas con alta barrera al oxígeno; normalmente coextrusiones de poliamidas con polietilenos y/o láminas especiales de barrera: PVDC, EVOH.
Los quesos procesados usan una gran variedad de materiales: PET, BOPP, ya sea recubiertos con PVDC, o sustratos metalizados laminados a polietileno simple o coextruído.
El yogurt se envasa como la leche fresca: polietileno monocapa o coextruído, siempre pigmentado (blanco, normalmente) para dar opacidad a la lámina.
4.9.2 limites de uso
Una de las principales funciones del envase es la de conservar el producto. En este sentido, las características de un buen envase son las siguientes:
Posibilidad de contener el
producto.
Que permita su identificación.
Capacidad de proteger el producto.
Que sea adecuado a las necesidades del
consumidor en términos de
tamaño,
ergonomía,
calidad, etc.
Que se ajuste a las unidades de carga y
distribución del producto.
Que se adapte a las líneas de fabricación y envasado del producto, y en particular a las líneas de envasado automático.
Que cumpla con las legislaciones vigentes.
Que su precio sea adecuado a la oferta comercial que se quiere hacer del producto.
Que sea resistente a las manipulaciones,
transporte y
distribución comercial.
4.9.3 Definición y clasificación de defectos
Propiedades que debe tener el papel para envase
a) Resistencia a la rotura por tracción, al alargamiento, al reventamiento y al plegado.
b) Resistencia a la fricción: las bolsas de varias capas de papel para envases, deben tener suficiente resistencia al deslizamiento para prevenir que patine una sobre otra cuando se colocan en pilas o se transportan. Se tratan con un agente antideslizante como la sílice coloidal.
c) Grado de satinado ya que influye en gran manera en el resultado de la impresión.
d) Resistencia al agua: esencial en los papeles para envase.
e) Propiedades Ópticas: en especial la opacidad, el brillo y la blancura.
f) Aptitud para la impresión: entre otras se encuentra la absorción de aceites y tintas para imprenta.
g) Impermeabilidad a las grasas: propiedad importante para los papeles destinados a envolver alimentos que contengan grasas.
h) Resistencia a la luz: se refiere a la resistencia, a la decoloración o amarillentamiento del papel al exponerlo a la luz.
i) Barrera a líquidos o vapores: muchos materiales envasados deben ser protegidos de la pérdida o la ganancia de humedad y su consecuente deterioro. Se los combina con materiales que ofrezcan protección tales como ceras, películas plásticas y el foil de aluminio en forma de recubrimiento.
j) PH: los papeles de PH entre 7 y 8,5 tienen el mayor potencial de larga vida (papeles neutros y alcalinos). Las distintas propiedades de un papel, son interdependientes, es decir, están relacionadas entre sí, por lo que no pueden modificarse sin afectar el comportamiento de las demás. Tipos de papel utilizados para envase
Los papeles utilizados para envases son:
Papel Kraft:
Es muy resistente, por lo que se utiliza para la elaboración de papel tissue, papel para bolsas, sacos multicapas y papel para envoltura.
Papel pergamino vegetal:
Posee propiedades de resistencia a la humedad así como a las grases y a los aceites. Es utilizado para envolver manteca, margarina, carnes, quesos, envolturas. Así como para envasar aves y pescados.
Papeles tissue:
Este papel se utiliza para proteger algunos productos eléctricos, envases de vidrio, herramientas, utensilios, zapatos y bolsas de mano.
Papeles encerados:
Brindan una buena protección a los líquidos y vapores. Se utiliza mucho para envases de alimentos, especialmente repostería y
Cartón
El cartón es una variable del papel, se compone de varias capas de este, las cuales superpuestas y combinadas le dan su rigidez característica. Se considera papel hasta 65gr/m
Cajas Plegadizas
Las plegadizas tienen un uso bastante extendido, y son utilizadas como envases primarios del producto o bien como secundario, contenedor de envases primarios. Ventajas y desventajas de una caja plegadiza
Ventajas:
Son de bajo costo
Se almacenan fácilmente debido a que pueden ser dobladas, ocupando un mínimo de espacio.
Pueden lograrse excelentes impresiones, lo que mejora la presentación del producto. Desventajas:
No tienen la misma resistencia que contenedores de otro tipo de material.
La resistencia de las cajas plegadizas está limitada por el proceso de manufactura, el cual no puede fabricar cartones más gruesos de 0,040”, esto no permite envasar productos que excedan a 1,5 Kg. Cartón para alimentos líquidos:
Envases Tetra Pak
Usado para alimentos líquidos como vino, refrescos, aceite, salsas, agua, etc. Características
Protección del producto
El cartón para bebidas es resistente a los golpes.
Protege a los productos delicados contra el aire, las bacterias y la luz.
Los cartones asépticos conservan los alimentos líquidos a temperatura ambiente.
4.9.4 Inspección e envase sellado
Aparato para inspeccionar el área de superficie sellante (36) del acabado de un contenedor que incluye una fuente de luz (44) colocada para dirigir un rayo de luz colimado en forma de línea (46) (con dimensiones de longitud equivalente a tantas veces las dimensiones de ancho) sobre el área de superficie sellante de un contenedor.
4.9.4.1 Pruebas destructivas
Permite realizar con precisión pruebas de Permeabilidad al Oxígeno en envases Plásticos y de Cartón. Para realizar ensayos de envejecimiento acelerado por Botellas y Envases). Para mediciones no-destructivas de espesores
Prueba de ChoquePeligro de Choque: Prueba de Impacto InclinadoPeligro de Choque: Prueba de Impacto HorizontalPeligro de Vibración: Prueba de Choque Repetitivo Peligro de Vibración: Prueba de Resonancia por movimiento senoidal y vertical
4.9.4.2 Frecuencias de pruebas
Visual, y cámaras de alta calidad
Frecuencia. Diario, Semanal, Quincenal, Mensual, Bimestral, Trimestral
4.10 bolsa flexibles y retortables
El procesamiento de alimentos envasados en bolsas retortables es una tecnología que permite la conservación de los productos alimenticios por largo tiempo. De manera similar al enlatado, el proceso incluye una etapa de esterilización del producto por calor, siendo el envase de hojalata reemplazado, en este caso, por una bolsa flexible y termo-resistente. El período de vida útil de un alimento envasado en una bolsa retortable dependerá básicamente de la naturaleza del producto contenido pero no será menor de 2 años.
4.10.1 Fundamentos federales
Las bolsas de comercio fabricadas con Polietileno de Alta Densidad.... envases flexibles de plásticos. De ésta manera se facilita enormemente el concepto de prohibir, carente de fundamentos técnicos e ignorantes de lo
4.10.2 Definición y clasificación de defectos
Las bolsas retortables ofrecen ventajas potenciales sobre otros métodos de preservación de alimentos. En comparación con alimentos congelados, la bolsa retortable brinda mayor período de vida útil y no requiere de medios de almacenamiento y transporte complejos y caros. En comparación con enlatados, las bolsas retortables ofrecen las siguientes ventajas:
Ø Su gran área superficial en proporción a su volumen, y la sección delgada de la bolsa, son factores que permiten reducir el tiempo requerido para el procesamiento dando como resultado un ahorro de la energía empleada además de un producto con mejores características organolépticas;
Ø El volumen ocupado y el peso de las bolsas retortables es menor resultando en ahorros significativos, especialmente en las bolsas vacías cuyo volumen es aproximadamente 15% del envase metálico para una misma capacidad;
Ø Son convenientes y fáciles de abrir y preparar;
Ø Pueden tener ventajas significativas en cuanto a su costo;
Sin embargo tienen las siguientes desventajas:
Ø El proceso es generalmente más largo y requiere de mayor mano de obra;
Ø Debido a que son menos robustas, las bolsas retortables necesitan de mayor protección a través de una bolsa o cartón como empaque secundario.
Ø Las operaciones de empacado generalmente son más lentas compradas con una operación similar de congelado o conservas.
Construcción de la Bolsa Retortable
Las bolsas retortables son hechas de materiales flexibles laminados cuyas características más importantes son la de resistencia al calor, gran fuerza de tensión e impermeabilidad a los gases y vapor de agua.
Estas deberán ser capaces de soportar las temperaturas de esterilización de 121º a 125ºC por hasta 120 minutos, debiendo ser suficientemente fuertes para resistir el manipuleo y el abuso durante el proceso de transporte y comercialización subsiguiente. Se requiere también de sellos fuertes y herméticos además de impermeabilidad total a la transmisión de gases, vapor de agua y luz, que son factores que afectan la calidad del producto final.
Se han evaluado muchos materiales que pueden reunir estas características y ser usadas en la confección de bolsas retortables. Las especificaciones típicas están constituidas por materiales laminados de 3 ó 4 capas: film exterior/aluminio/film interior ó film exterior/aluminio/film central/film interior. El laminado de 3 capas se utiliza mayormente para bolsas retortables de tamaño pequeño hasta 1 kg mientras que él de 4 capas es usado preferentemente para bolsas retortables grandes. Durante la fabricación del laminado, se emplean adhesivos de alto performance.
Hay muchas otras especificaciones posibles incluyendo capas adicionales o materiales de diferentes espesores a los mencionados.
Capa Exterior
Las funciones principales de esta capa son las de contribuir a la fuerza y resistencia a la formación de agujeros en la bolsa terminada. Protege la capa de aluminio y resiste el calor durante el proceso de sellado de la bolsa. Finalmente, podría ser impresa si se considerase necesaria.
Se han usado 2 tipos de material : poliester de 12u (terephthalato de polietileno; PET) y poliamida orientada de 15u (nylon 6:6 o 6). En el caso de nylon, este suele absorber humedad bajo altas humedades relativas y altas temperaturas. Este hecho reduce su resistencia y por esta razón el poliester es preferido ampliamente.
Aluminio
El aluminio brinda las propiedades de barrera a las bolsas retortables. En el caso de productos pesqueros, la barrera contra transferencia de oxígeno, vapor de agua y luz es imprescindible si consideráramos un largo período de vida útil.
Una capa de aluminio sin agujeros minúsculos (“pin-holes”) sería una barrera perfecta. Sin embargo, las impurezas en el aluminio, los daños causados durante la fabricación, la laminación de las bolsas y, especialmente el subsiguiente manipuleo, conducen a la formación de agujeros en el material. Típicamente una capa de aluminio de 9 u tendría 100 agujeros /m2. A menos que haya mucho maltrato de la bolsa durante y post-proceso, los agujeros no representan un problema en lo que se refiere a las propiedades de barrera del aluminio. En países como el Perú donde las condiciones de transporte pueden ser difíciles, es recomendable el uso de aluminio de 12u el cual es menos propenso a la formación de los mencionados micros agujeros.
Capa interior
Las funciones principales de esta capa en el laminado retortable son los de ser termo-sellable (alrededor de 150ºC), proteger mecánicamente al aluminio, proteger el producto, y contribuir generalmente a la durabilidad y fuerza del laminado.
Se han usado 2 tipos de material en típicos laminados retortables: polietileno de alta densidad modificado con caucho poliisobutileno (RMHD) y polipropileno copolímerizado con una proporción baja de polietileno.
El polipropileno es el más preferido debido a su buena disponibilidad. Es producido sin orientación y buen control de espesor por un proceso denominado “casting” o extrusión directa sobre un rodillo enfriado. Esto es seguido por un tratamiento electrónico de “corona” para mejorar la adhesión subsiguiente con la capa interior. Los films de polipropileno no-orientado (CPP) usados en los materiales retortables son generalmente de 50 a 100u de espesor dependiendo de su uso final.
Capa central
Se utiliza una cuarta capa entre el aluminio y el CPP cuando las 3 capas podrían resultar inadecuadas. Por ejemplo, es imprescindible su inclusión en bolsas muy grandes, con productos pesados, duros y angulosos, o cuando el mismo tiende a debilitar la adhesión entre el aluminio y el CPP.
Se han usado PET de 12 y 15u y nylon de 15u. La adición de una cuarta capa tiene claramente efectos sobre el costo del empaque, por lo que se puede compensar con una reducción en el espesor del CPP o reemplazar el PET con CPP.
Adhesivos y laminación
Debido a las condiciones a las que son sometidas las bolsas retortables, la selección de adhesivos empleados es de suma importancia. La cohesión entre la capa exterior y el aluminio es el menos crítico de los dos y pueden ser utilizados adhesivos convencionales como poliuretanos de dos componentes. La cohesión entre el aluminio y el CPP es más crítico debido a que tiene que resistir cualquier ataque del producto contenido que pueda penetrar a través del CPP. Además, este deberá de tener la aprobación de la Administración de alimentos y Drogas (FDA) de los Estados Unidos, hecho que restringe el uso de todos conocidos a dos adhesivos: poliuretanos curados con isocianuro alifático y adhesivos basados en polipropileno micronizado.
El uso de adhesivos a base de poliuretano son los más apropiados debido a su facilidad de uso, empleando un proceso convencional de laminación por adhesión. Los adhesivos mezclados con sus catalizadores y dispersados en un solvente apropiado (ej. etil acetato), son aplicados en una de las capas en la máquina laminadora a través de un rodillo de grabado. Luego el solvente es removido en un túnel de aire caliente y las dos capas son unidas entre rodillo (“nips”) de presión. El laminado es entonces enrollado y mantenido a 40ºC por unos días para la operación de curado. La aplicación del segundo adhesivo y fabricación del material final de 3 capas es una repetición de la primera laminación. Las cantidades de adhesivo usando son 2.5 g/m2 para la capa exterior/aluminio, y 2.5 a 4.0 g/m2 para el aluminio/capa interior.
Debido a la necesidad de una buena adhesión entre las capas usadas en el material retortables, es muy importante mantener controles estrictos sobre la aplicación de los adhesivos durante el proceso de laminación.
4.10.3 Inspección de bolsas
En adición a los controles normales de inspección visual de las bolsas antes y después de su procesamiento, evaluaciones organolépticas del producto y un período de cuarentena, se puede usar un equipo que prueba la resistencia de los sellos de la bolsa a través de un test de inflado con aire comprimido. Dicho equipo consiste de dos planchas de acero inoxidable con espesor de 8mm y con separación de 30mm, dentro de las cuales se coloca la bolsa a ser probada. Se cierra con una barra dentro de las cuales se coloca la bolsa a ser probada. Se cierra con una barra lateral de acero con sellos de jebe, y se inyecta aire comprimido hasta que la presión llegue a 40psi. Esta presión es mantenida por 30 segundos al cabo del cual se procede con el examen de los sellos de la bolsa para determinar fallas tales como de laminación, aberturas parciales o totales en el sello, etc.
4.10.3.1 pruebas no destructivas
CALENTADORES A BASE DE AIRE PARA BOLSAS DE DIALISIS PERITONEAL CAPACITACION CON PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS
4.10.3.2 Pruebas destructivas
Prueba de ChoquePeligro de Choque: Prueba de Impacto InclinadoPeligro de Choque: Prueba de Impacto HorizontalPeligro de Vibración: Prueba de Choque Repetitivo Peligro de Vibración: Prueba de Resonancia por movimiento senoidal y vertical
4.10.4 frecuencias de pruebas
Frecuencia. Diario, Semanal, Quincenal, Mensual, Bimestral, Trimestral. Para pruebas Los contenedores de plástico retornables ofrecen una reducción sensible de es flexible y se puede cortar para envolver virtualmente a productos.
4.10.5 Procedimientos de manipulación
La confección y procesamiento de la bolsa retortable y el procesamiento de alimentos envasados en la misma, concierne con una serie de operaciones unitarias que involucran las siguientes etapas:
·* Confección de la bolsa sellada en 3 lados;
·* Llenado;
·* Remoción de aire;
·* Sellado;
·* Estibado en bandejas de autoclave;
·* Procesamiento térmico;
·* Descarga de bandejas;
·* Lavado;
·* Secado;
·* Empacado en bolsas secundarias;
·* Embalado en empaque de tránsito;
·* Control de Calidad.
Debido a que existe una gran variedad de equipos y metodologías para llevar a cabo este procedimiento, la siguiente descripción es una síntesis del trabajo realizado en el país, explicando brevemente los procesos usados y otros recomendados para una próxima etapa. En este caso, el producto usado fue “grated” de sardina definido como una carne desmenuzada de sardina, cocinada al vapor, y mezclada con 20% de salmuera.
