el futur de l’envasat dels aliments universitat (cat)/d/eriera-s5.pdf · algunas ecuaciones para...

14/07/2004Durabilidad y Envasado de Alimentos:

Enric Riera Valls, 2003 - 2004 1Indice

T E R C E R A E D I C I Ó D E S A B A D E L L U N I V E R S I T A TD E L 5 A L 9 D E J U L I O L D E 2 0 0 4

El futur de l’envasat dels aliments

S5. Aliments, noves tendències: realitat o publicitatEnric Riera, Universitat de Barcelona

Sabadell, 8 de juliol de 2004

14/07/2004

Durabilidad y Envasado de Alimentos: Enric Riera Valls, 2003 -

2004 2

Envasado de alimentos

Curso 2003 - 2004

Enric Riera Valls



Funciones del envase

ContenerComunicar

Información obligatoriaInformación voluntaria

ProtegerPasivo (De agentes externos)Activo (Actúa sobre composición interior)

Facilitar empleo del producto



Protección de los alimentos por los envases

PROTEGER :PROTEGER :

PROTEINAS CARBOHIDRATOS LÍPIDOS

HUMEDAD VITAMINAS MINERALES

TEXTURASABOR COLOR FORMAOLOR

PIGMENTOS

CONTRA :CONTRA :LUZ HUMEDAD TEMPERATURA INSECTOS ROEDORES

MICROORGANISMOS AIRE

DAÑOS MECÁNICOS (MANIPULACIÓN; TRANSPORTE)

MANTENIENDO TAMBIÉN :MANTENIENDO TAMBIÉN :

PRECIO ATRACTIVO PARA LA VENTA



Formas de alteración (1/2)

Alteración microbianaPatógenaNo patógena

Reacciones enzimáticasPardeamiento (Polifenol-oxidasa)SenescenciaHidrólisis de lípidos (Lipasas)Oxidación de lípidos (Lipoxigenasas)



Formas de alteración (2/2)

Enranciamiento no enzimáticoOxidativoHidrolítico

Degradación de vitaminasCambios de color (no enzimáticos)

Pardeamiento no enzimáticoAlteración de pigmentos

Alteraciones sensorialesAlteraciones físicas



Conformación de las proteínas: Estructura terciaria

Determina, por plegamientos que se estabilizan por diferentes tipos de enlaces no covalentes, si la conformación de la proteína será:

•Fibrilar, o bien

•Globular



Conformación de la mioglobina

(Sólo se representan los carbonos α)



Interacciones entre el agua y los solutos

Sitios determinados de polisacáridos y de proteínas.

Gases inertes, sitios determinados de polisacáridos y de proteínas.

Sal, sitios determinados de polisacáridos y de proteínas.

Sucrosa, sitios determinados de polisacáridos y de proteínas.

Ejemplos

Atracción intermolecular entre átomos con cargas fluctuantes

Fuerzas de van der Waals

Una molécula apolar induce que las estructuras abiertas del agua a su alrededor se cierren en forma de jaulas ( estructura energéticamente más estable)

Asociaciones hidrófobas

Enlace entre el dipolo O.H y iónes cargados. Según la carga y el tamaño del ión, puede reforzar u oponerse los enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua

Enlaces iónicos

Enlaces entre el dipolo O-H del agua y dipolos de grupos hidrófilos en solución

Enlaces de hidrógeno

DescripciónTipo de interacción



Isotermas de sorción para la patata



Isoterma de sorción para harina de maíz



Isotermas de sorción de diferentes tipos de café



Algunas ecuaciones para las isotermas de sorción

( )( )

221

2

221

24b

1 o

221

20

4b1

2

4b

22

21

m

:GABecuación la de parámetros losen n transforma se obtenidos escoeficient los

:linealregresión de métodospor ajustarse puede

ecuación esta)1()2(1

: 11

G.A.B. deEcuación

ereordenars puede que

bb

bC

bb

bK

o

xbxbby

aCmCKa

CmC

CKmma

CKaKaKaCKa

mm

o

o

bb

o

ooo

−

−=

−

−=

++=

−+

−+=

+−−=

−=

10011

00

0

1 ; 1

:forma la para estimados Parámetros

11)1(

:cálculo para Forma)*)1(1(*)1(

*B.E.T. deEcuación

bbm

bbC

xbby

aCm

CCmma

a

aCaaC

mm

o

o

www

www

+=+=

+=

−+=

−

−+−=



Efecto de la actividad del agua sobre las velocidades de alteración de los alimentos

CON

TEN

IDO

DE

HU

MED

AD

(ISO

TERM

A)



Durabilidad para reacciones que dependen de la absorción de humedad

Condiciones:a) La alteración está condicionada por la absorción de vapor de agua por el productob) La resistencia a la difusión dentro del producto es inferior a la resistencia a la difusión en el material de

envase, de manera que no se acumula agua en una capa superficial del producto

dq/dt

aafa0

m g/100gMS

m0

mf

Θ=tgα dm = Θda

−−Θ∆

=−

Θ∆=

−Θ∆=

−∆=

−∆=

∆∆=

Θ==−=−=∆

∫00

0

0

00

0

0int

ln0

appapp

kAxW

appda

kAxWt

appda

kAxW

appdq

kAxdt

appxkA

pxkA

dtdq

daWWdmdqappppp

e

fea

a e

ea

a

ae

f

pint = p0.a

m

pe



Humedades máximas iniciales que pueden tener algunos vegetales deshidratados para conseguir durabilidades de uno y de dos años



Planteamiento teórico de la velocidad de absorción de oxígeno

Velocidad de paso de oxígeno a través del envase: dv/dt =kA(pe-pint) /∆x

Velocidad de absorción de oxígeno por el producto: dv1/dt = f(pint)

Velocidad de acumulación de oxígeno en el espacio de cabeza del envase: dv2/dt = V2/R/T(dpint/dt)

kA(pe-pint) /∆x = f(pint) + V2/R/T(dpint/dt)

dpint/dt = kART(pe-pint) /V2/∆x - RT / V2 f(pint)

pe

pint

dv/dt

W dv1/dtdv2/dt

V2=V-V1

V1=W/ρ

pe



Velocidades de absorción de oxígeno en función de la presión parcial de oxígeno



Límites para la absorción de oxígeno(Valores orientativos)



Ejemplos de los efectos de la humedad sobre la velocidad de descomposición de la vitamina C en patatas

b) Del contenido de humedad sobre la energía de activación

a) De la temperatura y del contenido de humedad



Efecto de la actividad de agua sobre la descomposición de la vulgaxantina en pigmento de remolacha a 35ºC



Efecto de la actividad de agua sobre la retención de betanina en pigmento de remolacha a 35ºC



Efectos de la actividad de agua y del tipo de soluto sobre los tiempos de germinación a 25ºC



Efectos de la actividad de agua, para dos tipos de soluto, sobre el diámetro de las colonias, después de incubar 14 días a 25ºC



Temperaturas de transición vítrea (Tg)

a) Polímero amorfo b) Polímero semicristalino

Extrusión, inyección, se hacen en la fase de líquido viscoso

Termoformado y orientación se hacen en la fase gomosa.



Temperaturas de transición vítrea (Tg) de algunos polímeros

+60PA 66

+50PA 6

+67PET

Tg

+100PS isotàctico

90 – 100PS atàctico

+18OPP

+5PP isotáctico

-30PE

Polímero



Temperaturas de transición vítrea: alimentos

Temperaturas de transición vítrea de carbohidratos anhidros.( En los polisacáridos, Tg no puede determinarse experimentalmente porque está por encima de la temperatura de descomposición)

En la congelación, la solución resultante de la separación de cristales de hielo tiene una Tg’ ligeramente inferior a la temperatura de congelación Tm’. Como por debajo de Tg’ aumenta mucho la viscosidad, ello provoca una disminución notaable de la velocidad de transmisión del calor.

(Sólido anhidro)



El agua como plastificante en los alimentos: relación entre actividad de agua y temperatura de transición

vítrea



Efecto de la temperatura de transición vítrea sobre la viscosidad

El alimento del ejemplo tiene una Tg de 24ºC, cuando su aw es 0.37. Hasta una aw de 0.37, la viscosidad es elevada y prácticamente constante. Si la actividad de agua aumenta por encima de 0.37, manteniendo el producto a la misma temperatura, la viscosidad se reduce de manera considerable en función de aw. Las reacciones cuya velocidad venga limitada por la velocidad de difusión de los reactivos se acelerarán por encima de aw = 0.37



Formas típicas de alteración de los diferentes tipos de alimentos: Alimentos perecederos (1/2)

3 a 4 días a 0 – 7ºCOxígenoTemperaturaLuz

Crecimiento bacterianoPérdida del color rojo

Carnes rojas frescas

2 días (pan)7 días (pasteles)

OxígenoTemperaturaHumedad

Retrogradación (Staling)Crecimiento bacterianoEndurecimiento por secadoRancidez oxidativa

Productos horneados frescos

7 a 30 días a 0 – 7ºCOxígenoTemperatura

Crecimiento bacterianoSabor oxidadoRancidez hidrolítica

Leche y productos lácteos líquidos

Durabilidad media(2)

Factores ambientales

críticos

Forma de alteración (1)Grupo de alimentos

(1) Supuestos envases intactos Sin atmósferas protectoras, vacío, etc



Formas típicas de alteración de los diferentes tipos de alimentos: Alimentos perecederos (2/2)

(1) Sin atmósferas protectoras, vacío, etc

(2) Supuestos envases intactos

Según producto:Desde 4-8 días para el maíz dulce hasta 3-8 meses para las manzanas en atmósfera controlada

TemperaturaHumedad relativaLuzOxígenoManipulación

Respiración anaerobiaCambios de composiciónPerdida de nutrientesMarchitamientoMagulladurasCrecimiento bacteriano

Frutas y vegetales frescos

3 a 14 días almacenado sobre hielo

TemperaturaCrecimiento bacterianoMal olor

Pescado fresco

2 a 7 días a 0 – 7ºCOxígenoTemperaturaLuz

Crecimiento bacterianoMal olor

Volatería fresca

Durabilidad media (2)

Factores ambientales críticos




Formas típicas de alteración de los diferentes tipos de alimentos : Alimentos semiperecederos(1/1)

1 a 4 mesesFluctuaciones de temperatura, incluso por debajo de la de congelación

Cristalización de lactosaCristales de hieloCambio de textura

Helados

Quesos procesados, 4 a 24 meses. Quesos naturales, 4 a 12 meses

TemperaturaHumedad relativa

RancidezPardeamientoCristalización de lactosaCrecimiento de mohos

Quesos(No frescos)

3 a 12 mesesOxígenoLuzTemperaturaHumedad relativaManipulación

RancidezPérdida de textura crujienteRotura

Snacks fritos

Durabilidad media (2)Factores ambientales críticosForma de alteración (1)Grupo de alimentos




Formas típicas de alteración de los diferentes tipos de alimentos : Alimentos no perecederos (1/3)

6 – 24 mesesOxígenoTemperaturaFluctuaciones de temperatura

Pérdi9da de nutrientesPérdida de textura, color, olor y saborFormación de escarcha en el envase

Frutas y verduras congeladas

18 – 30 mesesOxígenoTemperaturaDescongelación

Pérdida de turbidezCrecimiento de levadurasPérdida de vitaminasCambios de saborCambios de aroma

Zumos concentrados congelados

Pastas con huevo, 9 – 36 meses.Otras, 24 – 48 meses

Humedad relativa TemperaturaLuzOxígenoManipulación

Cambios de texturaRetrogradaciónPérdida de calidad de proteínas y vitaminasRoturas

Pasta para sopa







6 – 12 mesesOxígenoTemperaturaFluctuaciones de temperatura

Rancidez de las carnesSinéresis de las salsasCuajado de las salsasPérdidas de color, sabor, aromaEscarcha en el envase

Platos preparados congelados

Buey, cordero y aves, 6 – 12 mesesTernera, 4 - 14 mesesCerdo, 4 – 12 mesesPescado, 2 – 12 meses

OxígenoTemperaturaFluctuaciones de temperatura

RancidezDesnaturalización de proteínasCambios de colorSecado superficialEndurecimiento Escarcha en el envase

Carnes, aves y pescados congelados







6 – 18 mesesHumedad relativa TemperaturaManipulación

RancidezPérdida de nutrientesRotura

Cereales para desayuno

8 – 12 mesesHumedad relativa Temperatura

Deterioro del saborPérdida de solubilidadApelmazadoPérdida de nutrientes

Leche en polvo descremada

Vegetales: 3-15mesesCarnes:1-6mesesFrutas, 1-24meses

Humedad relativa TemperaturaLuzOxígeno

RancidezPardeamientoCambios de colorCambios de texturaPérdida de nutrientes

Alimentos deshidrata-dos







Variables y efectos del pardeamiento no enzimático

Temperatura

Actividad del agua

Composición de la fase gaseosa dentro del envase

Degradación de vitamina C

Pérdida de algunos aminoácidos esenciales

-Reducción de solubilidad en las proteínas-Oscurecimiento,pardeamiento-Sabores a envejecido-Sabores típicos de productos cocidos, asados, horneados, etc

Principales variables ambientales que

afectan a la reacción

Cambios nutricionales

típicos

Cambios sensoriales típicos



Absorción de humedad por té negro envasado en tarros de cristal y en cajas de madera



Cinética de la alteración

− =dC

dtkCnPara la descomposición de una sustancia:

dC

dtkCn=Para la formación de una sustancia:

K = constante de la velocidad de reacción (siempre positiva)

n = orden d la reacción



Cinéticas de las reacciones: Orden de reacción

− =dCdt

kC 0 C C k t= − 0

− =dCdt

kC ln C C k t0 1

= −

( ) ( )log / .C C k t0 1 2 303= −

( )C C e k t= −0

1

− =dCdt

kC 2 1 1

02C Ck t− =

Orden Ecuación diferencial Ecuación integrada

0

1

o bien:

o bién:

2



Pérdida de calidad: diferencia entre reacciones de orden cero y orden uno

Pérdida de un cierto factor de calidad, en una reacción de primer orden. La durabilidad del producto (tg) corresponde al tiempo necesario para que la calidad se reduzca hasta el valor mínimo tolerable (Ag)

El efecto del orden de reacción sólo se hace evidente a partir de un cierto grado de progreso de la reacción



Efectos de la temperatura sobre las velocidades de diferentes formas de alteración en copos de patata deshidratada



Modelos para la predicción del crecimiento de los microorganismos: Ecuaciones logística y de Monod

medio delón sustentaci de capacidadkocrecimient de máxima tasa intrínseco ocrecimient de tasar

)1(

momento cadaen presentes ismosmicroorgan de número del edecrecient linealfunción una es ocrecimient de tasaLa :Supuesto

LOGÍSTICA ECUACIÓN

2

===

−=−=

−=

kNrNN

krrN

dtdN

Nkrr

NdtdN

S para otray µ para Una:ecuaciones dosnecesitan se onod deecuación lausar para tanto,loPor ismosmicroorgan los de ocrecimient elcon cambia que sinó constante es no S

Monod de o saturación de ConstanteKmáxima ocrecimient de Tasa

específico nutrienteun de (S)ión concentrac lacon ocrecimient de tasala RelacionaMONOD DE ECUACIÓN

s

M

SKS

máx

s

máx

==+

=

µ

µµ



Modelos para la predicción del crecimiento de microorganismos: Función de Gompertz

( )

( ) AtLC

BMt

BtBMAtL

C

eCAtLMtBe

−−=

−=−

+=−−−

lnln1

lnln

:bien O*)(

GompertzdeFunción ))((

L(t) = Log del contaje de bacterias al tiempo t (horass), log(cfu/ml)

A =Valor asintótico del log del contaje, cuando el tiempo tiende a cero (Contaje inicial), log(cfu/ml)

C = Valor asintótico del log del crecimiento, cuando el tiempo tiende a infinito (Número de ciclos logarítmicos de crecimiento), log(cfu/ml)

M = Tiempo al cual la velocidadabsoluta de crecimiento es máxima (h)

B = Velocidad relativa de crecimiento, al tiempo M, (log(cfu/ml)/h)

Ecuaciones cinéticas derivadas:

Velocidad de crecimiento exponencial (EGR) = BC/e

Tiempo de generación (GT) = (e/BC)log(2)

Duración de la fase lag LPD) = M-1/B

Densidad máxima de la población (MPD) = A+C

(Forma con cuatro parámetros)



Ejemplos de la ecuación de Gompertz

Crecimiento de microorganismos: Ecuación de Gompertz

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

tiempo (h)

log

(N)

1,4 8,9 0,15 15

1,4 8,9 0,095 30

1,4 8,9 0,104 40

1,4 8,9 0,15 50

A = Contaje (log) a t=0C =Aumento de contaje desde t= 0 hasta inf initoB = Velocidad de crecimiento máximaM = Tiempo (h) velocidad de crecimiento es máxima



Efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción: Ecuación de Arrhenius y significado de la energía de

activación

altas ras temperatua excepto recta, linea una es 1/T a respectolnk

deción representa la tanto,lopor y 21

elevadas,rastemperatupara Excepto

TREa >>

k AeERTa

=−

k k eER T Ta

1 0

1 1

1 0=− −



Ejemplos de desviaciones respecto a la ecuación de Arrhenius



Modelo matemático del envejecimiento del pan

modulus

Módulo: Penetración (mm)El exponente de Avrami puede variar entre 1 y 4. Para el pan suele tener un valor de 1



Durabilidad del pan: Ilustración del modelo de Avrami

Módulo: Peso para penetración de 4mm (g)



Crecimiento de microorganismos: Cinética a temperatura constante y efecto de la temperatura

Modelo para el crecimiento a una temperatura: Función de Gompertz

(Forma con tres parámetros)

Modelo para el efecto de la temperatura: Ecuación de Ratkowsky

( ) ( )[ ]{ }( )

( ) ( )[ ]

mínóptóptmáx

máx

máxmín

TTTTc

TdTd

TTcTTb

−−

−=

=

=−+

=

−−−=

11 :en

mínimoun más 0c rivial,solución t una ieneecuación t Esta

0Tcexp*1cT-cT-1

:a lleva que ,0 :óptima ra temperatulaA

exp1

optmínopt

2

µµ



Durabilidades típicas de algunos alimentos: Efecto de la temperatura



Cálculo del tiempo medio hasta el fallo



Durabilidad efectiva



Durabilidad efectiva o logística, usando la función de Weibull

∫∞

+

−

−=0

1 dtetR

a

a

d

ddd

tt

d

d

ββ

ηηββη

β

t = tiempo

β = Parámetro de forma en la ecuación de Weibull

N = Parámetro de escala en la ecuación de Weibull

Subíndices:

d, para la distribución de tiempos hasta el consumo

a, para la distribución de tiempos hasta la alteración límite considerada



Papel probabilístico de Weibull



Propiedades a tener en cuenta en las aplicaciones de los materiales de envase (1/3 )

SoldabilidadDel film soporteDe recubrimientos soldantes

ImpermeabilidadAl oxígenoA otros gases (Nitrógeno, anhídrido carbónico)Al vapor de aguaA los aromas y oloresA la luz



Propiedades a tener en cuenta en las aplicaciones de los materiales de envase (2/ 3)

Interacciones con el contenidoCesión de substanciasAbsorción de substancias

Temperaturas útiles de trabajoBajasAltas

Consideraciones de comunicación a los consumidoresImprimabilidadBrilloTransparencia



Propiedades a tener en cuenta en las aplicaciones de los materiales de envase (3/3 )

Características mecánicasResistencia a la tracciónRigidezResistencia a la perforación

Por punciónPor flexión

Resistencia al desgarroResistencia al impactoCaracterísticas de superficie

DeslizamientoPropiedades antiestáticasResistencia a la abrasión



Principales tipos de aditivos que se emplean en los materiales de envase flexibles

AntiestáticosAntinieblaAntibloqueoAntimicrobianosAntioxidantesEstabilizantes

Al calorA la luz

Pigmentos



Fuerzas que se aplican en los ensayos mecánicos

TENSIÓN

COMPRESIÓN

REVENTAMIENTO

RASGADO

IMPACTO

Las flechas indican las dirección de las fuerzas que se aplican.

1) Material al comienzo del ensayo

2) Deformación debida a las fuerzas aplicadas

3) Rotura del material



Dinamómetro



Permeabilidad de los filmes

P0 P1C0

C1

Difusión

Absorción

Desorción

Ley de Henry (Absorción y desorción):C = S*p

∆x

∆p = p0 – p1

Cuando y sólo si se alcanza el equilibrio, dq/dt tiene el mismo valor para los tres fenómenos y entonces, combinando:

dtdq

dtdq

dtdq x

cADdtdq

∆∆

−= **

Ley de Fick (Difusión)

∆c = c0 – c1xpkA

dtdq

xpSD

dtdq

∆∆=

=∆∆=

:S*D- k haciendoy

*



Constante de permeabilidad y coeficiente de permeabilidad (Permeancia)

dtpAxdqk

***∆∆

=

Si los valores de ∆p y de ∆x para el ensayo de permeabilidad son constantes, pueden englobarse con la constante de permeabilidad y emplearse el coeficiente de permeabilidad, o permeancia, C

dtAdq

xpkC

** =∆∆=



Permeabilidad de filmes compuestos

P0 P1 P2 P3

∆x1 ∆x2 ∆x3

∆p1 ∆p2 ∆p3

...

**

321 +∆+∆+∆=∆

∆=∆

ppppdtdq

Akxp

...**

**

** 2

2

1

1 +∆+∆=∆dtdq

Akx

dtdq

Akx

dtdq

Akx

dtdq

Akxp

i

ii *

*∆

=∆

Combinando:

Para unas condiciones de ensayo determinadas, ∆p es constante y c=k/∆x y por lo tanto:

...1111321+++=

cccc

...3

3

2

2

1

1 +∆+∆+∆=∆kx

kx

kx

kx

A través de todo el film:

A través de cada capa:

∆x; ∆p



Determinación de la permeabilidad al vapor de agua. Método manual

b) Medidas de las cápsulas, según BS 3177. La cápsula de perfil bajo es para materiales de baja permeabilidad y la de perfil alto, para materiales de alta permeabilidada) Esquema del método



Propiedades de algunos filmes

Espesor, para las permeabilidades;25µm* = Biorientado y con copolímero o saran como capa soldante

93 –150

-50

85 (CapaSoldante)

45 –150

1.5

50 –275

140 –210

MOPP(*)

105 –150

-40

65

4500 –7000

25 –30

300 –600

25 –35

SURLYN

135 –205

-60

20585 (CapaSoldante)

78

15 –25

120-140

175 -230

PET (*)

105 –170

-50

100

7000 –9000

15 –30

400 –800

20 –55

LLDPE

160 –205

93 –150

121 –175

ºCIntervalo de soldadura

No congelar

-50-50ºCTemperatura mínima de uso

12185 (CapaSoldante)

80ºCTemperatura máxima de uso

1300 –6500

1500 –2500

7700cc/m2.día.atm23ºC,0%HR

Permeabilidad al oxígeno

8 –10

5 –6

15 –30

G/m2.día 38ºC, 90%HR

Permeabilidad al vapor de agua

400 –800

50 –275

225-600

%Elongación máxima

20 –65

140 –210

10 –35

N/mm2Resistencia a la tracción

CPPOPP(*)

LDPEUnidades



Propiedades de algunos filmes poliméricos



Efecto de la H.R. sobre la permeabilidad a los gases de la celofana

Celofana: Permeabilidad y H.R.

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

200,00

0 20 40 60 80 100H.R. (%)

Perm

eab

(cc(

STP

).cm

/cm

2/s/

Pa)

*1

0E1

0 O2N2CO2

Unidades: cc(STP).cm/cm2/s/Pa(x10E10)

H.R. O2 N2 CO20 1,60 2,40 3,53

43 5,36 5,07 9,7476 6,65 5,59 53,90

100 8,70 13,80 192,00

Permeante



Coeficiente de deslizamiento:Método B.S.2782-824A

63 mm

Acero inoxidable

Fieltro Probetas para cada ensayo: 2 de 80 mm x 200 mm

Máquina de tracción:

100mm/seg +-10 mm/s

Error de la célula de carga; <2%

N

D

s

FF

=

=

==

D

N

S

N

S

:dinámico eCoeficient F

F:estático eCoeficient

patinete) del PesoFinicial) (Pico estáticafricción de FuerzaF

µ

µ

Área del patinete: 40cm2

Masa del patinete: 200g + - 2g

Cálculados:

Ancho del patinete: 63.5 mm

Alto del patinete (Acero inox. 18/8, densidad = 7.82 g/cm3): 6.3 mm



Ejemplos de coeficientes de deslizamiento de filmes

0.300.3176Papel

0.340.2851PET

0.860.6330Nylon11

0.940.7613OPP

0.340.3218PP cast

0.900.7364LDPE, alto slip

0.120.1364LDPE, normal

DINÁMICOESTÁTICOESPESOR (µ)MATERIAL

COEFICIENTE DE DESLIZAMIENTO



Polímeros que más se usan en envases flexibles: Un solo substituyente en el metileno

EVA

AbreviatCon

SíNo

Polietileno

Polietileno

Polietileno

Polietileno

Polietileno

Polietileno

EAAPAAAcido poliacrílicoCOOH

EVOHVOHPolialcohol vinílicoOH

PANPoliacrilonitriloCN

PS-Crystal-Alto imp.

Polestireno

EMAPMAPoliacrilato de metilo

COOCH3

PVAPoliacetato de viniloOOCH3

PPPolipropilenoCH3

XLDPEHDPELLDPE

PolietilenosH

¿Usado habitualmente como copolímero?

Abre-viat.

PolímeroCarbono, unido a:

viniloGrupo

···

2n

HCCH

−



Polímeros que más se usan en envases flexibles: Dos substituyentes en el metileno

o vinilidenGrupo

···

·2

nCCH

−

XPVCPolicloruro de viniloClH

OOCCH3

COOH

Cl PVDC

AbreviatCon

SíNo

PVC

PMMAPolimetacrilato de metilo

CH3

PMAAÁcido Polimetacrílico

CH3

PVDCPolicloruro de vinilideno (Saran)

Cl

¿Usado habitualmente como copolímero?

Abre-viat.

PolímeroCarbono, unido a:



Principales materiales de envase flexible: Poliolefinas

Familia de los polietilenos

Lineales Ramificados

Homopolímeros Copolímeros

Bajadensidad

Mediadensidad

Homopolímeros Copolímeros

Olefínicos Etileno+

comonómero

Altadensidad

LLDPEULDPE

Metalocenos

Ácido

No neutra-lizado

Ionómero

Acrilato Acetato EVOH



Familias de catalizadores de un solo punto, basados en ligandos

Cp=Ciclopentano



Polímeros semicristalinos: Modelos

b) Lamela con pliegues (ideal)

b) Lamela con pliegues irregulares

a) Modelo de lamelas con flecos

b) Modelo interzonal de lamela, con un nucleo clristalino, una capa compactada y una capa amorfa



Estructura cristalina favorecida por puentes de hidrógeno

a) En el Nylon 66 b) En el Nylon 6



Estructuras moleculares y cristalinidad de los polietilenos

A = Zonas cristalinas B= Zonas amorfas

Estructura con enlaces tridimensionales Productos termoestables e impermeables



Propiedades y aplicaciones de los filmes: Polietileno de baja densidad, lineal (LLDPE)

Sacos, filma estirable, Resistencia a la tracción, a la perforación, al rasgado y elongación superiores a las del LDPE

Claridad inferior a la del LDPE

Envases para pasteurizar o`para hervirTemperatura de ´fusión 10 – 15ºC superor a la del LDPE

Soldaduras que tengan que resistir en caliente

Resistencia en caliente (Hot-tack)

Aplicaciones relacionadasPrincipales propiedades



Propiedades y aplicaciones de los filmes: Etileno-ácido acrílico (EAA)

Blister; Skin-packCapa intermedia en laminados por extrusiónRecubrimientos por extrusión

Adhesión

Blister; Skin-packResistencia mecánica

Soldaduras que tengan que resistir en caliente

Resistencia en caliente (Hot-tack)




Propiedades y aplicaciones de los filmes: Etileno-acetato de vinilo (EVA)

Capa soldante para complejos con PET, OPPRecubrimientos por extrusión

Adhesión, pegajosidad

Bolsas para cubitos de hieloFilmes estirables para carnes y pollo

Flexibilidad y resistencia a bajas temperaturas

Cualquiera en que se desee una claridad superior a la del PE

Claridad




Propiedades y aplicaciones de los filmes: Ionómeros

Claridad

Dureza, resistencia mecánica

Aceites comestibles; salsas para ensalada; nargarinas

Resistencia a aceites y grasas

Resistencia al pinchamiento y a la perforación por doblado

Productos congeladosResistencia al impacto, a bajas temperaturas

Soldaduras en condiciones difícilesIntervalo de temperaturas de soldadura, amplio y alta resistencia mecánica del material fundido




Propiedades y aplicaciones de los filmes: Polipropileno orientado (OPP)

Mal deslizamiento (slip): Requiere aditivos

Snacks: Pastas para sopa: Laminados con otros filmes, como papel o aluminioTipos perlados, substituyen al papel en algunas aplicaciones

Claridad

Rigidez

No soldable: Requiere recubrimientos

Buena impermeabilidad al vapor de agua

Inercia química

Resistencia mecánica (Tensión, flexión, rayado superficial)




Recubrimientos habituales en los filmes de polipropileno biorientado (1/3)



Propiedades y aplicaciones de los filmes: Polipropileno no orientado (Cast)

Hay dos tipos de films de PP cast:

Homopolímeros: En general, se usan por su rigidez y transparencia pero tienen un intervalo de soldabilidad estrecho. Frágiles a temperaturas de congelación

Copolímeros: Menor rigidez que los homopolímeros pero con intervalos de soldabilidad más amplios que los de los homopolímeros. Utilizables a temperaturas de congelación

Productos a esterilizarResistencia a altas temperaturas (Homopolímeros)

Claridad

Resistencia al desgaste superficial

Inercia química

Intermedias entre las del polietileno y las de los filmes de polipropileno orientado




Aleaciones de aluminio habituales en la construcción de envases

Al aumentar el contenido de hierro aumenta la resistencia al estallido pero disminuye la resistencia a la corrosión



FILM DE ALUMNIO: OBTENCIÓNCALANDRADO:

a) Raspado del óxido superficial

b) Laminado en caliente, hasta espesor 5 – 6 mm

c) Templado

d) Laminado en frío, hasta el espesor deseado. Cada juego de cilindrtos reduce el espesor a la mitad. Espesores por debajo de 25µm se hacen psando dos láminas simultáneamente. Se añade lubricante, en función del nivel de brillo deseado.

TEMPLE:

El aluminio obtenido directamente del calandrado es muy duro y quebradizo. Para muchas aplicaciones, se lo somete a temple, a 343ºC, durante 12 horas (o el tiempo necesario para obtener la dureza deseada). Esta operación quema casi totalmente el lubricante añadido para el laminado y mejora la adhesión de tintas, lacas y adhesivos.



Propiedades y aplicaciones de los filmes: Aluminio (1/ 2)

Los filmes de aluminio tienen espesores desde 6.5µ hasta 200µ. Por encima de este espesor se consideran láminas de aluminio

Cuando se necesita una gran impermeabilidad al oxígeno, al vapor de agua o a los olores

Impermeabilidad a gases y vapores (Filmes muy delgados tienen microperforaciones)

Resistencia a altas temperaturas (P.F.660ºC)

Brillo

Productos en que la luz puede acelerar reacciones por ejemplo de oxidación

Opacidad




Propiedades y aplicaciones de los filmes: Aluminio (2/ 2)

Ejemplo del efecto del plegado o doblado sobre la permeabilidad del film de aluminio, comparado con el efecto sobre un film metalizado

Efecto del espesor sobre el número de microporos

038.10

025.40

33 - 11012.70

65 - 2158.90

650 - 21507.62

1300 - 43006.50

Microporos/m2

Espesor(µm)

4.0 – 5.0> 10100

2.3 – 3.03 – 410

0.9 – 1.400

PET metalizado

AluminioNúmero de flexiones

Permeabilidad al oxígeno

Los microporos se producen por partículas de óxido o por burbujas del vapor de agua que absorbió el aluminio cuando estaba fundido



Efecto del espesor sobre la permeabilidad al vapor de agua de los filmes de aluminio

Permeabilidad al vapor de agua (g/m2dia)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

6,5 8 9 12 18 25

Espesor (µ)

Perm

eabi

lidad

al v

apor

de

agua

Permeabilidad al vapor de agua (g/m2dia)



Ensayos de identificación de algunos polímeros

NeutraDulce (Estireno) También a flores tipo caléndula

Amarillo naranja brillante. Humo negro de hollín

Se ablanda. No gotea

Arde en la llama. Auto extin-guible al separarlo de ella. Facilidad de ignición

Poliestireno (PS)

AlcalinaA pelo o cuerno quemado. También olor parecido al apio

Azul, con la punta amarillaFunde, gotea y luego se descompone

Arde en la llama. Auto extin-guible al separarlo de ella. Relativa facilidad de ignición

Poliamidas (Nylon, PA, ONY, OPA)

Muy ácidaCloro: Cloruro de hidrógeno. No a goma quemada

Amarillo-naranja, con bordes verdes. Llama verde en ensayo con hilo de cobre (Bilstein)

Reblandece y descompone dando color marrón oscuro

Arde en la llama. Auto extinguible al separarlo de ella

Policloruro de vinilo (PVC)

Agradable, aromáticoAmarilla negruzcaSe ablanda, funde y gotea

Arde en la llama y continua al separarlo

Polietilen tereftalato (Poliester,PET)

NeutraA parafina (cera) menos intensa que en el polietileno

Azul en parte inferior: amarilla en centro: Un poco de humo blanco

Funde y gotea, mientras continua ardiendo


Polipropileno (PP)

NeutraA parafina (cera)Azul en parte inferior: amarilla en centro: Un poco de humo blanco

Funde y gotea, mientras continua ardiendo


Polietileno(LDPE, HDPE)

CambiosInflamabilidad/Extinción

Reac-ción de

los vaporesOlor de los humos

Color y aspecto de la llama

Comportamiento

Material



Solubilidades de algunos polímeros (1 / 2)



Solubilidades de algunos polímeros (2 / 2)



Materiales poliméricos. Identificación por la

solubilidad



Elastómeros•Comportamiento:

Polímeros que pueden estirarse hasta una como mínimo al doble dela longitud inicial y que recuperan su longitud al cesar el esfuerzo

•Propiedades importantes en las aplicaciones corrientes•Impermeabilidad a los gases

•Recuperación

•Durabilidad

•Resistencia a los disolventes, al ozono, y a las radiaciones

•Resiliencia

•Ausencia de interacciones con el contenido del envase



Estructuras químicas de algunos elastómeros (1 de 3)



Obtención del papel: Componentes de la madera

Celulosa, 50%

Lignina, 30%

Carbohidratos (xilano, manano), resinas, taninos y gomas, 20%



Obtención del papel: Fibras de madera

Fibra de madera, muy aumentada. El lumen es el espacio vacío del centro y las lamellas son capas de fibrillas. Las fibrillas tienen diámetros de unos 0.025µm y están formadas por microfibrilas, de diámetro unas diez veces menor y longitud unos 32µm

1.2mm

3.3mm

(Coníferas)(Hoja caduca)

Además del tipo de arbol, otros factores influyen en la longitud de las fibras:

•Clima. Los árboles de hoja perenne de climasa frios tienen fibras más cortas, más parecidas a las de los árboles de hoja caduca

•Época de formación: La fibras formadas en las épocas de crecimiento (Primavera) suelen ser más finas, compresibles y flexibles que las formadas en verano



Esquema de la fabricación del papel: Obtención de la pulpa y aplicaciones típicas

Madera•Celulosa (50%)•Soporte

•Lignina (30%)•Carbohidratos (16%)•Otros (4%)

Separación

Pulpa mecánica

Mecánica•Fibras cortas•Fibras dañadas•Fibras poco separadas•Lignina poco separada

•Periódicos•Cartón

Pulpaquímica

Sulfito•Suele blanquearse•Fibras muy puras•Menos resistente

Kraft, o sulfato•Fibras largas•Resistencia•Rugoso

Semi-química•Restos de materias soporte (lignina)•Tripa de cartón ondulado

Química



Obtención del papel: Máquina Fourdrinier



Obtención del papel: Máquina de cilindros



Esquema de la fabricación del papel: Batido

Tiempo de batido

Incremento de la

propiedad

Rasgado

Estallido

Tracción

Efecto de la intensidad del batido sobre la resisitencia mecánica del papel

Pulpa(Mecánica o química)

Batido

Fibrillas extendidas



Esquema de la fabricación del papel: Elaboración del papel

Fibrillas extendidas

Diluir (a 99 – 99.5% de agua)

Extremo húmedo:•Caja de alimentación•Caja de agitación•Hilera de alimentación•Malla Fourdrinier

Máquina Fourdrinier

Extremo seco:•Prensas•Secadores•Secadores abrillantadores•Calandras

Máquina de cilindros Otras



Aditivos en el papel

Anti-espumantesMejoran las condiciones de proceso

Coadyuvantes de la fabricación

Blanqueantes ópticos, pigmentos, colorantes, gomas de diferentes tipos

Claridad, blancura, color, consistencia

Para impartir propiedades específicas

Colofonia, resinas sintéticas y ceras emulsionadas

Reducen la penetración del agua y de las tintas de impresión

Estabilizantes

Almidones, gomas vegetales, resinas sintéticas, cauchos

Aumentan la resistencia: A la trqacción, al desgarro y al reventamiento

Ligantes

Pigmentos minerales; caolínMejoran la opacidad y el brillo. Reducen la resistencia

Rellenos

Ejemplos de productosEfectosTipos de aditivos



Papel: Principales propiedades a considerar (1/ 2)

Maquinabilidad; Paso de gases

PP 13Velocidad de paso del aire, a una presión determinada

Porosidad

Respuesta a los adhesivosBS 2644Pesar al muestra, colocar una cantidad de agua sobre una area determinada, durante un cierto tiempo. Escurrir el agua sobrante y pesar (Test de Cobb)

Absorción de humedad

Maquinabilidad, aspecto visual

Test de TaberRigidez

Maquinabilidad, impresión, curling, ondulación

ASTM D776Cambios en las dimensiones al modificar las condiciones ambientales

Estabilidad dimensional

BS 3983/ 3432Micrómetro / balanzaEspesor /gramaje

Rendimiento; soldabilidad en algunas aplicaciones

BS 3433Secado hasta peso constanteContenido de humedad

MaquinabilidadASTM D1894Hacer deslizar una lámina sobre otra o sobre superficie pulida. Medir la resistencia

Coeficiente de fricción

Efectos de las variaciones

Norma Método de ensayoPropiedad



Papel: Principales propiedades a considerar (2/ 2)

Maquinabilidad: Resistencia de los envases

BS 4415Resistencia que oponen tiras de anchura determinada, cuando se tira de sus extremos a una velocidad determinada

Resistencia a la tracción

Maquinabilidad. Resistencia del envase

BS 4468Fuerza necesaria para continuar un corte hecho en la muestra. También puede medirse la fuerza necesaria para iniciar el desgarro

Resistencia al desgarro

Resistencia del envaseBS 2922Resistencia a la tracción y al reventamiento, con el material humedecido

Resistencia en húmedo

Aspecto visualBS 4432Medidas con instrumentos ópticos. Porcentaje de luz transmitida (opacidad) o color

Opacidad y color

Resistencia del envaseBS 3137Presión hidráulica aplicada a través de un diafragma de goma

Resistencia al estallido

Efectos de las variaciones

Norma Método de ensayoPropiedad



Principales tipos de papel

Alta resistencia en húmedo. Resistente a grasas. Mantequillas, margarinas, carnes, pescados.

Tratamiento de papel sin aditivos estabilizantes con ácido sulfúrico concentrado

Pergamino vegetal

Resistente a grasas y aceites.Cierta barrera a los olores.Bolsas, laminados

Como los resistentes a grasas, pero supercalandrados

Glasina

Alimentos con grasas, por ej. Pastelería.De pulpas muy batidasResistentes a grasas

Color blanco claro. Buenas característicass de impresión. Bolsas, etiquetas, laminados

En general, obtenido de mezclas de maderas blandas y duras y blanqueado

Papeles al sulfito

Resistente.Puede ser blanqueado o no.Se lo puede hacer resistente a la humedad o repelente del agua.Bolsas, sacos y paredes del de cartón ondulado

Pulpa al sulfato, de maderas blandasKraft

Propiedades y aplicacionesObtenciónMaterial básico



Superficie del papel

Cara fieltro. Composición del papel: Pasta semiquímica, 80%; kraft, 4%; cernidos de kraft, 11%; recicladso de máquina, 5%

Efecto de los cambios de humedad sobre las dimensiones del papel

MD: 1279.5 mm (7.5%)

CD: 954.1 mm (1.5%)

MD: 1270 mm

CD: 939.8 mm



Obtención del papel: Fibras de madera

Fibra de madera, muy aumentada. El lumen es el espacio vacío del centro y las lamellas son capas de fibrillas. Las fibrillas tienen diámetros de unos 0.025µm y están formadas por microfibrilas, de diámetro unas diez veces menor y longitud unos 32µm

1.2mm

3.3mm

(Coníferas)(Hoja caduca)

Además del tipo de arbol, otros factores influyen en la longitud de las fibras:

•Clima. Los árboles de hoja perenne de climasa frios tienen fibras más cortas, más parecidas a las de los árboles de hoja caduca

•Época de formación: La fibras formadas en las épocas de crecimiento (Primavera) suelen ser más finas, compresibles y flexibles que las formadas en verano



Tipos de papel

1. Papeles groseros

1. Glasina

2. Resistentes a grasas

3. Pergamino

4. Papeles encerados

5. Papeles recubiertos

6. Papeles para cartón ondulado

7. Foldings

8. Papeles resistentes al horneado

9. Tyvek

10. Papeles plásticos

2. Papeles finos



Glasina

Papel fabricad



Cartón ondulado

TIPOOndas/ metro

Altura de tripa (mm)

Resistencia

mínima a la

compre-sión en

plano (N / m2)

A (Grueso) 104 - 125 4,5 - 4,7 140B (Fino) 150 - 184 2,1 - 2,9 180

C (Medio) 120 - 145 3,5 - 3,7 165E (Microcanal) 275 - 310 1,15 - 1,65 485

TIPOS DE TRIPA DE CARTÓN ONDULADO

Seco 25 50 75 85 90Efecto fatiga:

Duración de la carga

Resis-tencia

al apilado (%) 100 90 80 65 50 40

Corta 100 100 90 80 65 50 4010 dias 65 65 59 52 42 33 2630 dias 60 60 54 48 39 30 24

100 dias 55 55 50 44 36 28 221 año 50 50 45 40 33 25 20

Efecto humedad: % humed. Relativa

Reducción de la resistencia al apilado en cajas de cartón ondulado: Efectos

combinados del tiempo y de la humedad



Verificaciones de los materiales de envase: Papel y cartón

CARACTERÍSTICAS GENERALES CARACTERÍSTICAS PARA APLICACIONES ESPECÍFICAS•Gramaje

•Espesor

•Rugosidad

•Color

•Resistencia al reventamiento

•Resistencia a la tracción

•Resistencia al desgarro

•Impermeabilidad a la grasa

•Absorción de agua (Cobb)

•Rigidez (Cartón)



Verificaciones de los materiales de envase: Cartón ondulado

CARACTERÍSTICAS GENERALES

•Gramaje

•Espesor

•Resistencia a:

•Reventamiento

•Compresión en plano

•Compresión sobre la arista

•Perforación dinámica (Choque)

•Compresión dinámica (Caja vacía)

•Absorción de agua (Cobb)



Verificaciones de los materiales de envase: Vidrio

CARACTERÍSTICAS GENERALES•Medidas de los envases

•Cuerpo

•Cuello y cierre

•Defectos localizados (Burbujas, geles...)

•Resistencia a:

•Reventamiento

•Carga vertical

•Choc térmico

•Choque mecánico)

•Recocido

•Tratamientos de superficie



Verificaciones de los materiales de envase: Envases metálicos

BARNICES INTERNOS•Uniformidad de aplicación

•Estabilidad

•Inercia

CUERPOS Y TAPAS•Medidas de los cierres del fabricante

•Medidas críticas para la formación del cierre

•Defectos



Verificaciones de los materiales de envase: Poliméricos (1/2)

•Espesor / Gramaje

•Resistencia a :

•Tracción

•Desgarro

•Deslaminación (Complejos)

•Perforación

•Impacto

•Flexión/Arrugado

•Rigidez

•Estabilidad dimensional

PROPIEDADES MECÁNICAS MAQUINABILIDAD

•Deslizamiento

•Blocking

•Soldabilidad

•Hot-tack

•Final

•Encogimiento (% y fuerza) (Retráctiles)

•Elasticidad /Relajación (Estirables)

•Electricidad estática

COMPATIBILIDAD CON PRODUCTO•Cesiones del envase (Olor, sabor)

•Absorciones por el envase



Verificaciones de los materiales de envase: Poliméricos (2/2)

PERMEABILIDADESPROPIEDADES DE APARIENCIA•Transmisión (Visible / Ultravioleta)

•Brillo

•Haze

•Impresión/Decoración

•Al vapor de agua

•A los gases (O2, CO2)

•A los aromas

REQUISITOS LEGALESDURABILIDAD DEL ENVASE•Registro del fabricante

•Certificado de alimentariedad•Resistencia a la abrasión

•Envejecimiento

•Decoloración (Material/Impresión)

•Atracción de polvo



Verificaciones de los materiales de envase: Envases de aluminio

PROPIEDADES FÍSICAS•Espesor

•Resistencia a la tracción

•Resistencia al reventamiento (Bandejas, filme)

ADECUACIÓN ALIMENTARIA•Metales pesados



RECUBRIMIENTOS DE FILMS1. MOTIVOS HABITUALES PARA RECUBRIR LOS FILMS

1. MEJORAR LA PERMEABILIDAD

2. MEJORAR LA SOLDABILIDAD

2. TÉCNICAS PARA LOS RECUBRIMIENTOS

1. Por inmersión

2. Por huecograbado

3. Por extrusión

4. Por sublimación en cámara de vacío

3. ESTADO FÍSICO DEL MATERIAL QUE RECUBRE

1. Emulsión

2. Disolución

3. Sólido fundido

4. Vapor



TÉCNICAS DE RECUBRIMIENTO

b) Huecograbado

A) Inmersión, con torre de secado c) Extrusión



Esquema de una instalación de metalizado de filmes



Influencia del metalizado sobre las permeabilidades de algunos filmes

58410Celofana 280XS

7300450OPA 15µ (Puede variar con la humedad)

14.71.52.5OPP + PVDC

27801700OPP 20µ

1401110PET 12µ

DespuésAntesDespuésAntesSOPORTE

Vapor de aguag/m2.día

@38ºC,90%HR

Oxígenocc/m2.día.atm@23ºC,75%HR



Recubrimiento por extrusión



Coextrusión “Cast” (lámina plana)



Extrusión soplado de film



Extrusión de film: Tobera circular



Coextrusión soplado de tres capas



Coextrusión soplado de cinco capas: Esquema



Coextrusión “Blown” (Tubo soplado)



Fabricación de envases de plástico rígido por extrusión-soplado



Linea de orientación para films



Laminación con adhesivo: Colas con disolvente

En húmedo: Una de las dos películas ha de ser porosa para dejar pasar el disolvente o el vapor de agua a través de ella

En seco: Las dos películas pueden ser impermeables, porque el disolvente se elimina antes de ponerlas en contacto



Extrusión/laminación



Técnicas de impresión más habituales

Flexografía Litografía (Offset, en el

esquema)

Huecograbado



Impresora flexográfica



Formadora envasadora cerradora vertical

Detalle de las barras de soldadura



Formadora, llenadora cerradora vertical



Formadora envasadora cerradora horizontal

Detalle de la soldadura inferior



Fabricación de envases de vidrio



Formación del envase de vidrio



Templado de los envases de vidrio



Tipos de vidrio para envasado de medicamentos



Tinción del vidrio



Recubrimientos para envases de vidrio



Análisis de las fracturas en envases de vidrio

Las superficies de los fragmentos muestran un aspecto diferente según la distancia a la que se encuentran del punto de impacto o de rotura inicial



Estructura de dos materiales típicos para la fabricación de envases metálicos

Hojalata

Acero cromado



Construcción de envases metálicos de tres piezas



Envases metálicos: Fabricación de las tapas



Esquema de la formación del doble cierre



Doble cierre formado y criterios de calidad

•Profundidad de embutido

•Espesor del cierre

•Altura del cierre

•Gancho de tapa

•Gancho de cuerpo

•% de solapado

•Presión del mandril

•Junta con el cierre longitudinal

•Arrugas del gancho de tapa

Comprobaciones mínimas a realizar:



Evaluación de los dobles cierres:Arrugas del gancho de tapa y formas de expresarlas



Barnizado e impresión de envases metálicos



Cierre de apertura facil



Aerosoles: Esquema de la válvula



Cierres de los envases: Funciones

•Funciones básicas•Asegurar la estanqueidad

•El contenido no ha de salir al exterior

•Los agentes exteriores no han de penetrar en el interior

•Acceso fácil al contenido, cuando sea necesario

•Funciones adicionales (No siempre requeridas)•Comunicación (Marca, logos, instrucciones, códigos de colores)

•A prueba de niños

•Evidencia de apertura

•Fácil de volver a cerrar



Cierre de los envases: Tipos básicos

•Cierre por adhesivo o por soldadura

•Cierre por componentes independientes

•Para envases metálicos

•Para botellas y tarros•Cierres roscados

•Cierres de bayoneta

•Cierres por estampado del metal a la rosca

•Cierres por encaje a resalte

•Cierres por fricción

•Cierres corona



Aditivos antiniebla: efecto de la condensación de gotas sobre la transparencia de los films



Aditivos antiniebla: Ensayos para comprobar la eficacia

The "hot-fog" test

This test simulates the AF-performance of a film, which is used for a packaging system in which hot food is filled, which is than stored in a closed container in a fridge.

Put tap water, 50ml, in a 250ml beaker and cover the top of the beaker with a sample of the test film. Place the beaker in a bath, containing water at 60°C

Using an accurate timer, record any changes in the appearance of the film (using ratings A to E, described in Table 3) for a period of 3 hours.

The "cold-fog" test

This test simulates the AF-performance of a film, which is used for a packaging system for food stored in a fridge.

Put tap water, 200ml, in a 250ml beaker and cover the top of the beaker with a sample of the test film. Place the beaker in a temperature-controlled cabinet at 4°

Observe the appearance of the film, according to the ratings A to E described in Table 3, the film is intended to be used for a total period of 1 week. Observations should be made at the time intervals shown in Table 1.

Observations should be made at the time intervals shown in Table 2.



Aditivo antiniebla: Efecto sobre la velocidad de maduración de tomates en invernaderos con cubierta de plástico



Aditivos antiniebla: Tipos

•Glycerol esters•Polyglycerol esters•Sorbitan esters•Ethoxylated sorbitan esters



Aditivos antiniebla: Condiciones de usoParameters to select the type and level of addition of antifog agents :

•The type of polymer •The film thickness •The total construction of the film •Processing conditions •The temperature at which the film will be used •The time the effect is expected to last •Regulation about food packaging in relevant countries

Most usual: 0.8% and 1.5%. Particular care must be taken to ensure that the selected additives comply with national regulations.

Since the films used in such applications are generally thinner than those used for agricultural applications,the duration of the effect will be shorter. However, the required life is also shorter, so no disadvantage will

be created.

It is important to avoid using excessive amount of antifog additives since the surface blooming that may occur will reduce both printability and sealability of the film.



Tipos de límites de migración limits establecidos para los materiales plásticos en contacto con alimentos:

•an overall migration limit (OML) of 60 mg (of substances)/kg (of foodstuff or food simulants) that applies to all substances that can migrate from the food contact material to the foodstuffand

•a specific migration limit (SML) which applies to individualauthorised substances and is fixed on the basis of the toxicological evaluation of the substance.

The SML is generally established according to the acceptable daily intake (ADI) or the tolerable daily intake (TDI) set by the Scientific Committee on Food (SCF). To set the limit, it is assumed that, every day throughout his/her lifetime, a person of 60 kg eats 1 kg of food packed in plastics containing the relevant substance at the maximum permitted quantity.



Plásticos en contacto con alimentos: Tipos de directivas

1. The framework Directive 89/109/EEC sets up general requirements for all food contact materials.

2. Specific Directives cover single groups of materials and articles listed in the framework Directive.

3. Directives on individual substances or groups of substances used in the manufacture of materials and articles intended for food contact. These Directives deal with substances that have raised special concern for the protection of the health of the consumer.

http://europa.eu.int/comm/food/fs/sfp/food_contact/framework_en.html

http://europa.eu.int/comm/food/fs/sfp/food_contact/framework_en.html

http://europa.eu.int/comm/food/fs/sfp/food_contact/specific_en.html

http://europa.eu.int/comm/food/fs/sfp/food_contact/specific_en.html

http://europa.eu.int/comm/food/fs/sfp/food_contact/individual_substances_en.html



Plásticos en contacto con alimentos: Directivas específicas

Ceramics are regulated by Council Directive 84/500/EEC. The Directive sets migration limits for cadmium and lead which might be released from the decoration and/or glazing. It gives an analytical method for the determination of the migration of these substances.Regenerated cellulose film is regulated by Commission Directive 93/10/EEC as amended by Directive 93/111/EC. The Directive sets a positive list of authorised substances and the conditions under which they can be used.

Plastics are regulated by the new Commission Directive 2002/72/EC which consolidates Commission Directive 90/128/EEC and its seven amendments (Directives 92/39/EEC, 93/9/EEC, 95/3/EEC, 96/11/EEC, 1999/91/EC, 2001/62/EC and 2002/17/EC). These amendments mainly modified the lists of authorised substances, i.e. monomers and additives.

http://europa.eu.int/comm/food/fs/sfp/food_contact/legislation_en.html









Directiva: 2002/72/EC establece (1 de 2 ):

:•An overall migration limit of 60 mg (of substances)/kg (of foodstuff or food simulants) for all substances migrating from a material into foodstuffs

•A positive list of authorised monomers and other starting substances, with restrictions on their use (such as specific migration limits) where applicable. Some monomers remain provisionally authorised at national level pending a re-evaluation by the SCF.




Directiva: 2002/72/EC establece (2 de 2 ):

•A list of authorised additives and for some of them, restrictions on their use (such as specific migration limits). It is planned that, as from 1st January 2005, the list of additives will become a positive list of authorisedsubstances to the exclusion of others.

•The procedures for adapting, revising and/or completing the lists of authorised substances.




Nuevas tendencias1. The use of recycled materials

1. Active food packaging . Intended to extend the shelf life of the packaged food

3. Intelligent food packagingmonitors the conditions of packaged foods to give information about the quality of the food.

4. The use of mathematical modellingFor prediction of migration

el futur de l’envasat dels aliments universitat (cat)/d/eriera-s5.pdf · algunas ecuaciones para...

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