METODO DE EMPACADO DE ALIMENTOS AL VACIO

EL EMPAQUE AL VACÍO

 

 

Uno de los sistemas más exitosos para la conservación de alimentos, ha sido el empacado al vacío porque al retirar el aire del contenedor, se obtiene...... Que es empacado al vacío? El empacado al vacío como su nombre lo dice es el sistema por medio del cual se procura generar un campo de vacío alrededor de un producto y mantenerlo dentro de un empaque. Uno de los sistemas más exitosos para la conservación de alimentos, ha sido el empacado al vacío porque al retirar el aire del contenedor, se obtiene una vida útil mas larga al poder conservar las características organolépticas ya que al eliminar el óxigeno no existe crecimiento de gérmenes aeróbicos, psicrofilos, y mesófilos que son los que originan la rancidez, la decoloración, y la descomposición de los alimentos. El Sistema de Empacado al vacío. Un sistema de empacado al vacío requiere de tres partes o elementos principales que son:   El material de empaquetado   La maquinaria y equipo de empacado que genere vacío   El control de la temperatura de refrigeración El material de empaquetado Obviamente el material de empaque utilizado en un sistema de vacío debe lograr el mantener el vacío generado, durante la mayor cantidad de tiempo. Debemos tener en cuenta que los materiales de empaque tienen diferentes grados de barrera al aire o a los gases como puede verse en la tabla a continuación :  Barrera a los gases Material Alta Hojalata Alta Vidrio Media Polimeros Baja Cartón y Papel Se debe destacar que los productos empacados en hojalata y vidrio no requieren refrigeración hasta su apertura. Los polímeros entre los que se cuentan una extensa variedad también poseen diferentes grados de permeabilidad o barrera a los gases, por lo que es conveniente verificar el grado de protección antes de decidirse por un material. Durante las últimas dos décadas se han logrado desarrollos de materiales espectaculares, lográndose mayores barreras y características de maquinado. Los polímeros más usados hoy para el empaquetado al vacío, son coextrusiones y laminaciones de diferentes materiales para lograr mejores propiedades como sellabilidad, barrera, brillantez, resistencia, flexibilidad, transparencia, y costo. Se encuentran disponibles para el empacador coextrusiones de 3, 5, 7, 9 capas con las mejores características de cada polímero coextruído. El cloruro de polivinilideno o pvdc comercialmente Saran de DOW es uno de los polímeros mas usados por su excelente barrera al oxígeno. Existen otras variaciones del Saran que son el Saran Latex 112, y el Saran F-278. Otros compuestos son el EVOH o resina de Etilen Vinil Alcohol, el EVA o Acetato de Etileno vinilo, y el Nylon 6 biorientado o Nylon 66. Condiciones para un buen sistema de empacado al vacío. Todo sistema de empacado al vacío debe verificar cuatro factores durante el proceso que son: 1-Condiciones altamente higiénicas durante el proceso del producto y durante su empaque. 2-Aplicar materiales de alta barrera a gases y a óxigeno, que en condiciones normales de temperatura y presión puedan garantizar por cada 24 horas 4 a 8cc/metro cuadrado. 3-Equipos apropiados que puedan generar un alto vacío equivalente a 10 milibares dentro del empaque; y que además proporciones un sellado sin degradamiento del material ni marcas fuertes de la mordaza. 4-Frío adecuado y constante de entre 00C y 40C. Hoy los sistemas de empacado al vacío solucionan en gran parte muchos problemas de la conservación de alimentos de diverso tipo como animal o vegetal,  y puede aplicarse a carnes rojas, embutidos o carnes procesadas, quesos, pescados, aves, vegetales, mariscos, y comidas preparadas. Con el empacado al vacío es posible hoy obtener una mayor vida de anaquel, lo que da la posibilidad al fabricante de salirse de un mercado local, y al consumidor de obtener un producto mas saludable, y con menos preservativos o conservantes. Algunos países recomiendan la utilización de sistemas HACCP para garantizar la calidad y cero contaminación, además se han establecido cero-tolerancias a bacterias como la Listeria Monocytogenes e incluso ya están disponibles en el mercado sistemas como Toxin-Alert que evidencian la contaminación con esta bacteria en el empaque. Algunos procesadores utilizan algunas técnicas adicionales para eliminar la contaminación por Listeria y utilizan algunos procesos térmicos como vapor de agua, o agua caliente (700C a 950C entre 30 seg hasta 10 minutos) y luz ultravioleta.  Existen otros postprocesos no térmicos como Campo de pulsos eléctricos(PEF), Campos magnéticos oscilantes(OHF), y procesos de alta presión(HPP). En el caso de utilizar sistemas postproceso se debe preveer la utilización de un material que soporte estas condiciones sin degradación de sus características de barrera.

 

 

EL ENVASE ASEPTICO

 

HISTORIA DEL ENVASADO ASEPTICO

 

Aunque el envasado aséptico de alimentos adquirió importancia durante las últimas dos décadas, lo cierto es que se remontan sus orígenes a comienzos de siglo, para ser más exactos a 1914 cuando se desarrollaron filtros esterilizantes para líquidos transparentes. A finales de la primera guerra mundial, en Dinamarca se logró envasar asépticamente leche esterilizada según un proceso no conocido.

 

En los años 40 se iniciaron los trabajos del Dr. Martin, que llevaron al desarrollo de un sistema de producción de envase en latas esterilizadas por atmósfera de vapor recalentado. En 1962 comienza a funcionar la primera máquina Tetra Pak y desde entonces este sistema se ha impuesto alrededor del mundo, con casi 40 años de experiencia.

 

EL PROCESO

Los productos a envasar deben por lo general esterilizarse previamente, antes de llevarlos al proceso de envasado. Para el caso de la leche UHT, esta se lleva a una temperatura de esterilización que se encuentra entre los 140 a 145°C durante un corto tiempo y luego de unos segundos se baja rápidamente la temperatura; estos cambios rápidos de temperatura garantizan matar todas las bacterias, pero lo más importante es que no influye en las características organolépticas de la leche, y los cambios en el contenido vitamínico son mínimos. Para estos cambios rápidos de temperatura se utilizan básicamente dos métodos; una inyección directa de vapor, o calentamiento indirecto por intercambiadores de calor. Para este propósito se utilizan los intercambiadores tales como aparatos de placas o tubos, o inyección de vapor en el producto que se va a envasar y respectivamente el de la infusión del mismo en vapor, para obtener así un calentamiento rápido; así como para un rápido enfriamiento, la infusión al vacío. Anteriormente en los EE.UU. se ha utilizado para el envasado de sopas el intercambiador de placas. El estado actual de la técnica aún se basa en estos métodos que, sin embargo ya han sido perfeccionados, y han logrado un máximo de eficiencia.

 

La bobina de material pregrafado se desenrolla pasando el material a una primera estación del formado y codificado, donde se imprimen los datos y códigos de producción. En la siguiente estación del proceso se produce un sellado longitudinal aplicado sobre el borde del material. Cuando el material llega a la parte superior del sistema se encuentra con un ambiente rico en peróxido de hidrógeno; el polvo y otros contaminantes son removidos de la parte interior del envase, paso anterior a la formación de un tubo que es llenado con el producto, y el envase es preparado para un sellado longitudinal, calentando el borde del material con un elemento calentado por aire esterilizado. El sellado longitudinal es terminado en el anillo formador. El tubo pasa entonces alrededor de un calentador que sube la temperatura hasta 1150°F este paso es muy importante ya que produce una etapa de esterilización y evapora los residuos de peróxido de hidrógeno.

 

Todo el sistema debe estar continuamente con un flujo de aire caliente y estéril. El paso final se produce con un sellamiento horizontal, evitando que quede aire en el interior para evitar una posterior oxidación del producto. El nivel de producto es automáticamente controlado por la mordaza del llenador minimizando la espuma.

 

El sellado horizontal es producido por unas mordazas alternantes y calor por inducción, además cuando una de las mordazas sostiene el tubo, se pasa una corriente eléctrica a la capa de foil de aluminio, produciendo un sellado sobre la capa de polietileno. Finalmente unas cuchillas cortan el envase del tubo y los envases individuales son transportados al final de la estación donde los flaps de tapa y fondo son plegados y sellados al cartón, formando una especie de ladrillo (brick) lo que da nombre a este sistema.

 

EL FUTURO DE LA INVESTIGACION

 

A través de los años se ha investigado un gran número de procesos de esterilización de materiales de empaque y envase; una parte de estos tienen hoy en día aplicaciones prácticas. Estos procesos se subdividen en procesos químicos y físicos.

 

También en parte, estos procesos se combinan entre sí. La esterilización con soluciones de peróxido de hidrógeno, ha tenido la mayor importancia; estas soluciones se utilizan ya sea como líquidos en forma de aerosol o en forma de vapor. Las exigencias de una mayor seguridad de la esterilización y una más amplia liberación de peróxido del producto a envasar y de atmósfera de trabajo, se satisfacen mediante equipos modernos.

 

Adicionalmente, para la esterilización química se están aplicando algunos procesos especiales, tales como el uso de ozono en el envasado esterilizado del vino, el uso de mezclas de peróxido de hidrógeno y ácido peracético, o también para los tanques de almacenaje estacionarios y móviles, la esterilización con soluciones de cloro o yodo. Si los productos a envasar registran un grado de acidez por debajo de 4.5, y, de este modo, no se ven afectados por bacterias formadoras de esporas, entonces se pueden utilizar métodos menos radicales.

 

Partiendo de los procesos físicos la radiación con rayos ultravioleta produce una fuerte reducción de número de gérmenes, pero no un total acción bactericida debido a la protección de sombra, siempre y cuando no se combinen con otro métodos. La irradiación de empaques y materiales de empaque mediante rayos ionizados se aplica únicamente fuera de la maquinaria de empaques. El calor seco, que arroja solamente un efecto moderado de esterilización, produce únicamente una acción bactericida segura a combinar altas temperaturas con procesos de larga duración y ésta sólo es adecuada para materiales de alta carga térmica, tales como el vidrio y el metal. En este campo, se debe mencionar también el efecto térmico que se alcanza en la extrusión de botellas de plástico, el cual, al hacer una adecuada utilización del mismo, origina una esterilización aprovechable de los recipientes. Ya se mencionó la esterilización de latas en una atmósfera de vapor recalentado, en la que la temperatura de la superficie superior, aumenta hasta aproximadamente 200°C.

 

El vapor saturado tiene muy buen efecto de esterilización, pero tiene la desventaja de que su aplicación debe hacerse bajo alta presión. El uso se lleva a cabo individualmente al tratarse de recipientes con resistencia térmica, tales como vasos de polipropileno o materiales de empaque como los cierres de hojalata para las botellas de gas. Las mezclas atmosféricas del aire recalentado y vapor acuoso son suficientes para la esterilización de latas combinadas utilizadas en el envasado de jugos de fruta.

 

Existe en la actualidad una serie de máquinas de empaque aséptico que, desde luego, se diferencian mucho en lo concerniente al modo de funcionamiento, forma de empaque, sistema de llenado, tipo de cierre, técnicas de esterilización y conservación de la esterilización, perfección, sistemas de control y rendimiento.

 

El rendimiento varía desde algunos empaques por hora de llenado de bolsas grandes en cajones y barriles, pasando por cantidades de 10.000 a 12.000 empaques/hora, cuando se trata de empaques de cajitas y latas combinadas termoselladas, hasta alcanzar 27.000-30.000 empaques/hora cuando se refiere a latas y vasos de plástico, con una capacidad de envasado que oscila entre los 100 y 200 ml. Se ha llegado a velocidades de llenado de hasta 115.000 unidades por hora (Vasitos de crema)

 

A pesar de los altos gastos y los costos que se derivan, cada vez más se imponen sistemas de una mayor perfección, precisamente porque en el campo de las aplicaciones asépticas, la seguridad es la máxima divisa. Existen máquinas con las que se puede controlar automáticamente cada uno de los parámetros de importancia y registrar los datos más esenciales del proceso productivo. Se encuentran actualmente en pleno desarrollo, sistemas libremente programables que controlan el proceso de limpieza de los órganos de envase, así como la pre-esterilización y la producción.

 

¿ QUE SE PUEDE ESPERAR EN EL FUTURO?

 

Para el empaque aséptico, basicamente está disponible en la actualidad todo tipo de empaque que se requiera; pero con seguridad, el futuro nos deparará variantes adicionales que se adapten a las necesidades del mercado y a las exigencias de los consumidores, con el objeto de mejorar la seguridad del sellado o aumentar la comodidad, por ejemplo, al abrir y cerrar nuevamente. Sin duda alguna, se continuarán haciendo esfuerzos para poder supervisar automáticamente la calidad de los empaques asépticamente envasados, pero esencialmente su hermeticidad.

 

Algunos de los procesos de esterilización, hoy día aplicados en los materiales de empaque, envases y máquinas proveen una muy alta seguridad microbiológica, que no es inferior a ninguna de las técnicas convencionales de conservación. También en este campo, el futuro traerá algunos perfeccionamientos que concuerdan con las tareas a realizar a fin de minimizar efectos secundarios y una reducción de los operarios.

 

Nuevos procesos son aplicados con frecuencia, sin necesidad de eliminar totalmente los métodos competitivos existentes. Por su parte, la competencia obliga a que estos procesos continúen desarrollándose. Con seguridad, esto tiene también validez en los métodos del envasado en algunos campos, una importante penetración en el mercado, y aún existe un buen potencial de crecimiento. Los métodos de envasado aséptico compiten con procesos muy variados, tales como la distribución de productos frescos (leche fresca, leche H), la esterilización térmica convencional, mediante envasado caliente, postpasteurización o esterilización en autoclave, la conservación mediante secado y también por congelación. El envasado aséptico puede originar aplicaciones en todos estos sectores, siempre y cuando pueda suministrar productos mejores y más baratos.

 

Se insinuó que el envasado aséptico puede extenderse también al sector de los materiales sólidos expuestos a ataques microbiológicos. Pero sin lugar a dudas, esto constituye una lejana meta, debido a que todavía no existen las instalaciones adecuadas tanto para la pre-esterilización como para el envasado esterilizado. Por el contrario, una meta más próxima es el envasado aséptico de líquidos y pastas que contienen materiales sólidos.

 

Ya se envasan asépticamente algunos productos con partículas pequeñas: jugos de fruta con fibras de fruta, yogurt con frutas y partes de frutas, pudín con arroz y tapioca y sopas con pequeños suplementos, tomates cortados en salsa. Se están llevando a cabo trabajos de investigación para mezclas con trozos más grandes. Tal como se mencionó, se lograron mejoras en la aplicación de equipos de pre-esterilización de trabajo continuo.

 

¿SE CUMPLEN LOS REQUERIMIENTOS LEGALES Y SANITARIOS?

Los requerimientos sanitarios son cumplidos por los sistemas asépticos de envasado, ya que por el proceso se garantiza acabar con las bacterias; en relación con la cantidad de peróxido de hidrógeno presente en el producto, se tiene como ejemplo que la FDA en los EE.UU. no permite más de 0,1 partes por millón.

 

ECOLOGIA

Los envases asepticos presentan los mismos problemas de todos los empaques, la recogida, la limpieza y el procesamiento, en el campo de los empaques tipo brick, se han llegado a utilizar los empaques usados, para fabricar elementos de amoblamiento urbano, e inclusive como carga con resina poliéster para pisos y pavimentos de gran resistencia, disminuyendo los costos frente a materiales petroquímicos.