Nota: Esta es la segunda de una serie de cinco partes de "lo mejor de" que abarca tendencias, avances de materiales/procesos y aplicaciones en electricidad y electrónica, embalajes de barrera, médicos, bioplásticos e impresión 3D.
El valor y la salud están impulsando actualmente la tecnología de barrera en el envasado de alimentos. Los estilos de vida cada vez más ocupados se reflejan en las crecientes demandas de los consumidores por alimentos de conveniencia, comidas listas y comer "sobre la marcha", lo que resulta en un alto crecimiento en el envasado de alimentos.
Con la creciente base global de clientes de venta al por menor de alimentos, el envasado de alimentos requiere una vida útil más larga y el monitoreo de la inocuidad/calidad de los alimentos basado en estándares internacionales. La creciente popularidad de los alimentos de conveniencia significa que la demanda mundial de envases de alimentos llegará a $ 140 mil millones a finales de 2016.
Los consumidores esperan del embalaje no sólo la protección del producto, sino que también quieren ver los alimentos que compran; ellos quieren que sea seguro comerlos; ellos quieren que se mantengan frescos durante un período más largo; Y sobre todo, quieren que sea sabroso. Las decisiones de compra de alimentos se basan no sólo en la conveniencia, sino también en el sabor y la apariencia, haciendo que sea vital en el embalaje de alimentos tener una excelente calidad de barrera para mantener la frescura del producto, extender la vida útil y proteger la imagen de marca.
La seguridad alimentaria es el problema número uno con el público, y el embalaje activo/de barrera que pueden ayudar a prevenir el deterioro o la contaminación está en fuerte demanda. Las devoluciones pueden ser especialmente perjudiciales tanto para la imagen de marca como para la rentabilidad de la empresa. La mayoría de las compañías entienden el gasto adicional de mejorar el embalaje para ayudar a prevenir devoluciones - un caso de responsabilidad es a menudo mucho menos que el costo de perder a muchos clientes debido a un producto malsano o inseguro.
Con nuevos materiales plásticos de barrera, empecemos por echar un vistazo a las comparaciones de material de película de barrera laminada, recubierta o coextruida. Dependiendo de la sensibilidad del producto, es vital proporcionar protección de embalaje de alimentos con componentes de barrera adecuados, para asegurar la vida útil del producto.
Algunos productos son susceptibles a la humedad, el oxígeno y / u otros gases. Las películas de barrera consisten a menudo de películas multicapa o recubiertas diseñadas para ser impermeables a la migración de gas y humedad, ya que las películas monocapa son generalmente bastante permeables a la mayoría de los gases.
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| Topas Advanced Polymers. Tasas de permeabilidad a vapor de agua versus oxigeno para los plásticos de barrera |
Los materiales para películas de barrera multicapa mas frecuentemente usados incluyen
- Polipropileno (PP): Propiedades mecánicas y barrera a vapor de agua
- Polietileno (PE): Capa sellable y barrera al vapor de agua
- Polietileno de de baja densidad lineal metaloceno (mPEBDL): Buenas propiedades opticas y mecánicas
- Poliamida (PA, Nylon): Rigidez y barrera a O2/aromas
- Etileno Alcohol Vinílico (EVOH): Excelente barrera a gases y vapor de agua. Es amigable al ambiente y transparente; sin embargo no es adecuado para procesos de alta temperatura
- Etileno Acetato de Vinilo: Buen sellante
- Ácido Poliláctico (PLA): Biodegradable
Se pueden adoptar diversos enfoques para mejorar las propiedades de barrera en el sector del embalaje plástico.
- Se pueden aplicar capas de barrera sobre el plástico usando recubrimiento al vacío (por ejemplo, óxidos de aluminio o transparentes tales como óxido de aluminio o óxido de silicio aplicados a películas de PET o PPBO).
- Se pueden usar estructuras multicapa.
- Las nanopartículas se pueden combinar en la matriz polimérica para formar un nanocompuesto que inhibe la permeabilidad al gas.
A continuación, revisemos las películas de barrera desechables compostables de celofán. Los materiales de embalaje compostables se han utilizado típicamente en aplicaciones en las que su permeabilidad inherente es una ventaja y, por lo tanto, estaban técnicamente excluidas de las aplicaciones de envasado que requerían excelentes propiedades de barrera.
Las películas de celofán generalmente ofrecen buenas propiedades de barrera a los gases, pero deben recubrirse para conferir propiedades de barrera contra la humedad. Las películas de celulosa no recubiertas son altamente permeables al vapor de agua, al mismo tiempo que proporcionan una excelente barrera para las micro bacterias, sabores y aromas.
NatureFlex NK de Innovia Films es una película de celofán flexible, transparente de alta barrera que es termosellable y compostable. Las películas NatureFlex se basan en pulpa de madera renovable procedente de plantaciones gestionadas, de proveedores que operan programas forestales sostenibles (FSC - Forest Stewardship Council o similar).
Además de la biodegradabilidad/compostabilidad, la película ofrece una barrera a la humedad que se aproxima al polipropileno orientado coextruido (OPP). Esta tiene la mejor barrera contra la humedad de cualquier biopelícula actualmente disponible y se logra a través de la tecnología de recubrimiento única de Innovia.
La película mantiene buena receptividad de impresión y conversión, así como termosellabilidad en ambos lados. La película NK se formula para proporcionar una barrera de humedad mejorada mediante la adición de una pequeña cantidad de cloruro de polivinilideno (PVdC). NatureFlex NK (disponible en galgas 80 a 180) ofrece:
- Excelente barrera a la humedad (0.65g/100 pulg2/día, a 100 °F, 90 % HR)
- Buena barrera a gases y aromas
- Excelente transparencia y brillo
- Termosellable en ambos lados
- Súper propiedades de doblez total
Las películas NatureFlex están certificadas tanto en los estándares de compostabilidad UE (EN13432) y EUA (ASTM D6400). Innovia Films ha comercializado un película NatureFlex que tiene una capa sellante patentada.
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| Innovia Films
Construcción de la película NatureFlex NK (izquierda) y barras de cereal con envoltura de película NatureFlex NK (derecha). |
Continuando en el envasado inteligente, se han desarrollado las comidas preparadas pasteurizadas por microondas MicVac. Las comidas listas refrigeradas son una tendencia creciente en el estilo de vida ocupado de hoy, el aumento de hogares de una o dos personas, el aumento del ingreso disponible y el aumento de la occidentalización de los hábitos alimenticios en los principales países. Estos factores principales están impulsando la demanda de opciones de comidas convenientes, especialmente las comidas preparadas.
Un concepto de empaque exclusivo para platos calientes refrigerados proporciona una vida útil de almacenamiento refrigerada extendida mayor de 30 días a 8 °C, gracias a la tecnología de pasteurización por microondas. MicVac de Suecia es el desarrollador de la tecnología única pasteurización de microondas.
En el proceso, los ingredientes alimenticios crudos en una bandeja de PP con una tapa flexible pelable de PA/PP se sellan térmicamente en el sitio. El control preciso de la presión/temperatura de sellado asegura que el sello de tapa flexible/bandeja sea lo suficientemente fuerte como para soportar la presión interna durante la pasteurización y la calefacción del consumidor, pero sigue siendo fácil de pelar cuando el alimento caliente sale del microondas del consumidor.
Un concepto de empaque exclusivo para platos calientes refrigerados proporciona una vida útil de almacenamiento refrigerada extendida mayor de 30 días a 8 °C, gracias a la tecnología de pasteurización por microondas. MicVac de Suecia es el desarrollador de la tecnología única pasteurización de microondas.
En el proceso, los ingredientes alimenticios crudos en una bandeja de PP con una tapa flexible pelable de PA/PP se sellan térmicamente en el sitio. El control preciso de la presión/temperatura de sellado asegura que el sello de tapa flexible/bandeja sea lo suficientemente fuerte como para soportar la presión interna durante la pasteurización y la calefacción del consumidor, pero sigue siendo fácil de pelar cuando el alimento caliente sale del microondas del consumidor.
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| MicVac
Proceso de pasteurización MicVac (izquierda) y un alimento cocinado por pasteurización por microondas (derecha). |
Justo antes de que se aplique la tapa flexible a las bandejas llenas, un etiquetador personalizado de European Labeling System GmbH perfora un pequeño orificio en la tapa flexible y aplica sobre el orificio una válvula única MicVac . El transporte motorizado de la película de la maquina selladora de bandeja SealPac ayuda a conseguir el punzonado preciso y el posicionamiento de la etiqueta que se requieren. SealPac GmbH desarrolló un dispositivo de aplicación especial para la válvula patentada MicVac en sus selladoras de bandejas.
La válvula patentada MicVac, diseñada para que pueda abrirse y cerrarse múltiples veces, se abre para liberar la presión interna creada cuando el alimento libera vapor durante la cocción /pasteurización o recalentamiento por el consumidor. El contenido de la bandeja se cocina/pasteuriza en 4-10 minutos usando energía de microondas, dependiendo del tamaño de las partículas de alimento, frente a 2-3 horas de pasteurización en un horno de vapor o en un autoclave.
Tan pronto como se completa el proceso de pasteurización, las bandejas se enfrían y la válvula MicVac se cierra. El vapor atrapado dentro de la bandeja se condensa, causando un vacío dentro del empaque. Esto hace que el fondo de la bandeja (FlexTray) especialmente desarrollada se curve hacia arriba mientras que la tapa flexible baja hacia el contenido del alimento. Los consumidores son capaces de recalentar el producto en su microondas en sólo unos 3 minutos, con la válvula liberando el vapor de los alimentos una vez más.
El resultado final es un producto envasado al vacío, cocido, pasteurizado y con una excelente calidad en sabor, nutrición y textura, que puede presentarse atractivamente en las estanterías minoristas - incluso verticalmente. MicVac ha firmado un acuerdo de cooperación con Curwood/Bemis. La cooperación hará que la única tecnología MicVac para platos preparados refrigerados este disponible en Norte, Sur y América Central. Curwood, líder tecnológico en embalaje de alta barrera, es parte de Bemis Company, Inc.
En conclusión, los consumidores insisten en un embalaje fácil de abrir, transparente, que aunque también requieren protección contra el oxígeno, vapor de agua y aromas, siga siendo económico. Las cuestiones ambientales, reglamentarias y de política pública también están afectando el diseño del embalaje plástico de barrera.
El desperdicio de embalaje es una preocupación ambiental creciente, y los consumidores buscan cada vez más opciones de embalaje sostenible impulsando a los envasadores de alimentos a buscar materiales bioplásticos con buenas propiedades de barrera. La presencia de grasas no saturadas sensibles al oxígeno está alimentando el desarrollo de embalaje activo/de barrera en formatos flexibles y rígidos, como resultado de las tendencias hacia los alimentos naturales/orgánicos con grasas saludables para el corazón.
El embalaje activo interactúa químicamente con el alimento dentro del envase para proteger contra la degradación del producto de la exposición al oxígeno y/o humedad. Mediante el uso de una combinación de envases activos y de barrera, los procesadores pueden aumentar la vida útil, proteger los perfiles de sabor y mantener la apariencia/textura del alimento, todo ello sin añadir preservantes a la formulación del producto.
Dr. Donald V. "Don" Rosato es presidente de PlastiSource, Inc., una empresa de fabricación de prototipos , desarrollo tecnológico y consultoría de marketing ubicada en Concord, Massachusetts, y es autor del Vol 1 & 2 "Plastics Technology Handbook".
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26 Setiembre 2016
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