Envases sostenibles: verdes e indestructibles

Resistentes a la vez que sostenibles: el reto del sector

24 de diciembre de 2010

La sostenibilidad es cada vez más importante para los consumidores. Exigen productos ética y ecológicamente correctos, envasados ahorrando recursos, pero que les lleguen bien protegidos. Esto sitúa al fabricante de envases ante una gran tarea: la industria desea ahorrar material, pero debe garantizarse siempre la resistencia del envase. El grupo de bienes de consumo británico-holandés Unilever, famoso por sus marcas conocidas internacionalmente, como el limpiador Domestos o el jabón Dove, sigue una estrategia ambiciosa: de aquí al 2020 desea duplicar sus ventas en todo el mundo, que actualmente son de 40.000 millones de euros y, al mismo tiempo, reducir a la mitad sus emisiones de CO₂ aumentando la eficiencia de los envases y de la producción. Además, Unilever asume una mayor responsabilidad social.

Interpack

Entre otras cosas, de aquí a 2020 deben integrarse en la cadena de suministro de Unilever medio millón de pequeños granjeros y comerciantes. “Queremos ser una empresa sostenible en todo el sentido de la palabra”, afirma el director de Unilever, Paul Polman. Sin embargo, para este director, lo más importante no es la conservación de la naturaleza, sino el resultado económico. Para muchos consumidores, la actuación sostenible se ha convertido en un criterio de compra importante. Anteriormente apenas se preguntaba por el origen, el tipo de producción y el envase, pero actualmente se valoran más las mercancías ecológica y moralmente “limpias”. Por lo tanto, la empresa de investigación de mercado de los Estados Unidos, Pike Research, cree que las ventas mundiales de envases sostenibles en el periodo de 2009 a 2014 aumentarán de 88 a 170.000 millones de euros de dólares, casi el doble. “La conciencia medioambiental de los consumidores ha aumentado claramente debido al debate actual sobre el clima”, explica Clint Wheelock, director de Pike Research.

Los consumidores exigen productos ética y ecológicamente correctos, envasados ahorrando recursos, pero que les lleguen bien protegidos

Los estilos de vida se hacen “más verdes”

Junto a la protección del clima, los aspectos sociales tienen un papel cada vez mayor. Los consumidores modernos desean tener una vida más sana y por ello valoran mucho los alimentos naturales, que estén empaquetados de forma totalmente segura y que tengan un sabor genuino. Esta clientela es también cada vez más importante, de modo que los fabricantes de productos realizan un compromiso social y ofrecen mercancías correctamente tratadas. “Observamos una tendencia al consumo ético”, explica el analista Jens Lönneker, de la empresa de investigación de mercado de Colonia Rheingold. Según explica, el comercio justo se encuentra establecido desde hace tiempo entre los denominados Lohas (Lifestyle of Health and Sustainability), es decir, el grupo de consumidores que orienta su estilo de vida por la salud y la sostenibilidad. La tendencia va en aumento actualmente entre los mayores de 18 años que en lugar de refrescos y cervezas convencionales prefieren cervezas o refrescos de comercio justo en botellas de diseño.

Anteriormente apenas se preguntaba por el origen, el tipo de producción y el envase, pero actualmente se valoran más las mercancías ecológica y moralmente “limpias”

Para la industria, la tendencia a la sostenibilidad es una bendición y una maldición al mismo tiempo. Por una parte debe desarrollar nuevos productos y campañas que le suponen grandes costes. Por otra parte, la demanda creciente de productos sostenibles es una promesa de crecimiento económico. Por este motivo, los grandes consorcios, potentes financieramente, como Coca Cola, Kraft Foods o Unilever siguen estrategias de sostenibilidad de amplio alcance. Prestan apoyo a organizaciones medioambientales, de defensa de la naturaleza y asistenciales, o bien realizan ayudas directas para el desarrollo por ellos mismos. Asimismo, invierten en instalaciones de producción y envasado más eficientes. “Hasta 2020 reduciremos nuestro consumo de material en un tercio”, promete el director de Unilever.

Material sostenible: las latas de aluminio no tienen precisamente fama de ecológicas, pero su índice de reciclaje es del 96%. Fuente: Alcoa.

Para la industria, la tendencia a la sostenibilidad es una bendición y una maldición al mismo tiempo.

Los fabricantes de envases ayudan a la industria a reducir su impacto ecológico. Diseñan nuevos envases y desarrollan los procesos de producción para ello. No es una tarea fácil: por medio de grosores de material menores y proporciones inferiores de materiales que consumen muchos recursos, se ahorran materias primas, sin que por ello deban resentirse la hermeticidad ni la resistencia del envase.

“Lo más importante es la protección del producto”, comenta Stefan Glimm, director gerente de la Asociación Alemana de la Industria del Aluminio (GDA). No en vano, la seguridad es lo principal: según la Organización Europea de Envases y Medio Ambiente (Europen), el valor de los recursos integrados en los productos alimenticios es mucho mayor que el valor del envase que protege el producto. Por ello, las pérdidas de producto debidas a un envase insuficiente causan más emisiones de CO₂ de las que se ahorran evitando un envase innecesario.

En los países en vías de desarrollo, las pérdidas de alimentos son un gran problema: según los datos de Europen, el 40% de las mercancías se pierde en la cadena de suministro. De este modo, una mejor protección de los productos en estos países podría ser una descarga considerable para el medio ambiente. También en la edición de Interpack que se celebrará del 12 al 18 de mayo de 2011, el evento más importante a nivel mundial del sector de los envases, la protección alimentaria será uno de los temas principales.

Por medio de grosores de material menores y proporciones inferiores de materiales que consumen muchos recursos, se ahorran materias primas, sin que por ello deban resentirse la hermeticidad ni la resistencia del envase

La exposición especial ‘Save Food’, diseñada junto con la Organización Mundial para la Agricultura y la Alimentación de la Naciones Unidas (FAO), muestra cómo los diferentes elementos de la cadena de creación de valor en materia de envasado, la logística y el transporte pueden realizar una contribución contra el despilfarro mundial de alimentos.

La seguridad es lo más importante

Los fabricantes de envases demuestran con múltiples innovaciones que la seguridad y la ecología no deben ser opuestas. Por ejemplo, la empresa de los EE.UU Sonoco presentará en Interpack 2011 soluciones de envases eficientes de su nueva “True Blue Line”. Según Jeff Schuetz, portavoz de la empresa, con una resistencia uniformemente alta, éstos necesitan menos material o pueden reciclarse más fácilmente que los envases existentes hasta ahora.

Transporte optimizado: Coca-Cola reduce sus emisiones de CO₂ con trayectos de distribución más cortos. Fuente: Coca-Cola.

La industria ya se sirve de esta gama regularmente. El fabricante alemán de productos alimenticios Kraft Foods utiliza para sus marcas de café Maxwell House, Nabob y Yuban, en vez de latas metálicas, nuevos envases de cartón reciclable diseñados por Sonoco. Unilever ha rediseñado las botellas de plástico para sus productos de cuidado del cabello de la marca Suave con la ayuda de Sonoco: los nuevos envases necesitan un 16% menos de material, pero gracias a su novedosa forma abombada, son más resistentes que sus predecesores.

La Asociación de la Industria Alemana de Envases de Plástico (IK) lo ha confirmado en base a este tipo de innovaciones: el plástico es ideal para fabricar envases sostenibles. “Es muy versátil”, explica Isabell Schmidt, responsable de IK para el medio ambiente y el desarrollo sostenible. El plástico ofrece protección, es transparente y gracias al peso reducido de los envases puede ahorrarse costes de transporte y evitarse emisiones de CO₂. Y el sector desea aumentar todavía más su contribución a la sostenibilidad. “El objetivo es, entre otros, producir envases todavía más ligeros y seguir aumentando el grado de reciclaje”, afirma la Schmidt.

El plástico es ideal para fabricar envases sostenibles, según la Asociación de la Industria Alemana de Envases de Plástico (IK)

Además del plástico, que es el material utilizado más frecuentemente para los envases en todo el mundo, también los materiales para envases más corrientes como papel/cartón, vidrio y metal/aluminio ofrecen oportunidades para mantener una estrategia de envases sostenibles, ya que cada uno tiene sus propias ventajas. Por ejemplo, el papel, cartón liso y corrugado, según un estudio del Instituto Holandés de Investigación CE Delft, causan una emisión de CO₂ inferior que la mayoría de los demás tipos de envases, lo que se obtiene, entre otras cosas, con una producción más eficiente y unas emisiones inferiores debido al transporte.

El equivalente de CO₂ del papel y materiales afines es de 676 kilogramos de CO₂ por tonelada de material. En cuanto a los otros materiales para envases convencionales hay un mínimo de 1.000 kilos de CO₂. El vidrio, por su parte, no puede valorarse por su peso bajo, pero es reutilizable, reciclable y absolutamente seguro. “El vidrio es inerte y prácticamente no existen interacciones entre el contenido y el envase”, explica Johann Overath, director ejecutivo de la Asociación Alemana de la Industria del Vidrio. Además, se fabrica casi exclusivamente con materias primas presentes en la naturaleza en abundancia.

La ecología es un triunfo: a menudo, los envases de bioplásticos están fabricados con materias primas renovables – por ello encajan en la estrategia de sostenibilidad de muchas empresas. Fuente: Messe Düsseldorf.

Es muy valorado por los consumidores que aprecian el sabor puro y desean consumir productos con envases “sanos”. Según una encuesta de la Asociación Europea de Envases de Vidrio, el 75% de los europeos encuestados preferían los envases de vidrio, ya que contribuyen a un estilo de vida sano. También la hojalata y el aluminio protegen los alimentos y pueden reciclarse fácilmente. En el aluminio, el reciclaje alcanza el 82,3%, en las latas de bebidas de este metal llega al 96%. “Este porcentaje debe aumentarse cerrando los circuitos”, afirma el director gerente de GDA. Además, el sector desea ahorrar material. “El objetivo es proteger más productos con menos aluminio”, añade.

Los bioplásticos ganan protagonismo

Sin embargo, los fabricantes de materiales para envases establecidos deben contar con la competencia creciente de los bioplásticos. Es verdad que no pueden usarse tan versátilmente como los plásticos convencionales con base de petróleo crudo, pero cada vez se perfeccionan más sus características. La empresa británica Innovia Films ofrece como novedad, bajo el nombre de Natureflex, una lámina plástica degradable para envasar alimentos, compostable en un 100%. Esta biolámina multicapa, según Andy Sweetman, director de marketing, proporciona un excelente efecto barrera contra la humedad y los gases, que mantiene crujientes de forma duradera alimentos como las galletas.

Los fabricantes de materiales para envases establecidos deben contar con la competencia creciente de los bioplásticos

El fabricante alemán de bioplásticos FKuR Kunststoff apuesta por el perfeccionado efecto barrera: la empresa produce, entre otras cosas, bioláminas multicapa, que proporcionan también seguridad contra escapes en los pañales ecológicos para niños. Los bioenvases especialmente adecuados para bajas temperaturas, un nuevo desarrollo de FKuR, se utilizan para envasar alimentos congelados.

La evolución espectacular de los bioplásticos tiene su reflejo también en Interpack. En 2005 hubo una exposición especial de 250 metros cuadrados de superficie neta, ocupada por fabricantes de bioplásticos, mientras que en 2011 serán unos 2.000 de la superficie de exposición regular.

La evolución espectacular de los bioplásticos tiene su reflejo también en Interpack. En 2005 hubo una exposición especial de 250 m2 de superficie neta, ocupada por fabricantes de bioplásticos, mientras que en 2011 serán unos 2.000 m2de la superficie de exposición regular

Sostenibilidad ya en la producción

También los fabricantes de máquinas de envasar pueden contribuir a hacer que los costes de los envases desciendan rápidamente. La Asociación Técnica de Máquinas para Procesamiento de Alimentos y Máquinas de Envasar, de la Asociación Alemana de Construcción de Máquinas e Instalaciones (VDMA), no sólo ve potenciales de ahorro en los materiales para envasar. También existe una contribución fundamental a una producción sostenible en la reducción del consumo de energía y medios de producción de las máquinas de envasar a través de la técnica moderna.

Producción eficiente: las modernas líneas de envasado consumen menos energía y reducen costes. Fuente: Messe Düsseldorf.

Así, por ejemplo, podría utilizarse la servotécnica descentralizada, que trabaja de forma más dinámica y eficiente que los grandes impulsores. Es cierto que los costes de adquisición de estas máquinas son altos, pero según VDMA, estos gastos se amortizan rápidamente en el curso del ciclo de vida de una moderna instalación gracias al consumo de energía inferior. Los fabricantes de productos que apuestan por la sostenibilidad no se benefician sólo en el lugar de venta, sino ya en la producción.

Envases plásticos en el envasado en atmósfera modificada

Prolongan la vida útil y mejoran la apariencia de un envase comercial

11 de noviembre de 2010

El envasado en atmósfera modificada (EAM) o envasado en atmósfera protegida (EAP) se define como el envasado de un producto perecedero en una atmósfera que ha sido modificada, de forma que su composición es distinta a la del aire. Este artículo versa sobre las ventajas e inconvenientes de este tipo de envasado.

Sergio Giménez Bueno y Pedro Melgarejo Martínez, línea de negocio de envase y embalaje de Aimplas

El almacenamiento de los alimentos en atmósfera modificada puede mantener la calidad y aumentar la vida útil gracias a la disminución en la velocidad de las reacciones de degradación químicas y bioquímicas, y la eliminación o reducción del crecimiento de los microorganismos responsables del deterioro de los alimentos. Esto se hace más evidente en productos alimentarios con alto carácter perecedero, en los cuales la atmosfera modificada es altamente efectiva (tabla 1).

El aire en su estado gaseoso está compuesto por nitrógeno (78,08%), oxígeno (20,96%) y anhídrido carbónico (0,03%), junto con concentraciones variables de vapor de agua y trazas de gases inertes.

La mayoría de los alimentos se degradan con rapidez con el aire debido a la humedad o sequedad, reacciones con el oxígeno o por el crecimiento y la actividad de microorganismos aerobios. Estos factores pueden producir cambios de textura, sabor, color, olor, valor nutricional e incluso toxicidad en los alimentos, y en definitiva el desarrollo de un producto poco seguro e inaceptable.

Tabla 1: Aumento aproximado del envasado en atmósfera modificada, respecto al envasado convencional de algunos alimentos. Fuente: Carburos Metálicos.

Por otra parte, existe también el almacenamiento en atmósfera controlada (AAC), que se define como el mantenimiento del producto en una atmósfera gaseosa de composición fija, mediante el control y la adición de gases. La diferencia principal entre EAM y AAC es que la composición gaseosa de los alimentos envasados en EAM está cambiando continuamente, debido a las reacciones químicas y a la actividad microbiana, o bien a un intercambio de gases entre el interior del envase y el exterior debido a la permeabilidad del material del envase.

Es importante aclarar que el envasado de alimentos en atmósfera modificada puede prolongar la vida útil y mejorar la apariencia de un envase comercial, pero no puede hacer que mejore un producto de mala calidad. Por ello, es importante que el alimento sea de calidad antes de su envasado, para que el EAM mantenga esta calidad.

Ventajas

• Las principales ventajas del envasado en atmósfera modificada son:
• Prolonga la vida comercial del alimento
• Mantiene las propiedades organolépticas
• Minimiza el uso de aditivos y conservantes
• Retarda el desarrollo de bacterias y hongos
• Evita enranciamientos
• Permite mejorar la gestión de stocks de materias primas
• Evita las horas extras y puntas de trabajo en periodos de máxima demanda
• Permite ampliar las zonas de distribución
• Evita el desprendimiento y la mezcla de olores
• Permite la diversificación en escaparates de venta con poca infraestructura

Inconvenientes

• Los principales inconvenientes del envasado en atmósfera modificada:
• Inversión inicial en la maquinaria de envasado
• Coste de los gases y materiales de envasado
• Inversiones en los sistemas de control de calidad
• Un incremento en el volumen de los paquetes podría afectar a los costes de transporte y el espacio necesario para la distribución al por menor
• Posibles riesgos debidos al crecimiento de patógenos por un exceso de temperatura cometido por distribuidores o consumidores

Gases empleados en atmósfera modificada

Los gases más empleados en atmósfera modificada son oxígeno, dióxido de carbono y nitrógeno. Se puede emplear un gas o mezcla de varios en diferentes proporciones dependiendo totalmente del alimento para conseguir aumentar la vida útil del producto, manteniendo al mismo tiempo sus propiedades organolépticas.

Dióxido de carbono

El CO₂ es ligeramente corrosivo en presencia de humedad. Se disuelve fácilmente en agua produciendo ácido carbónico (H₂CO₃), que aumenta la acidez del medio. También es soluble en lípidos y otros compuestos orgánicos. Esto puede ocasionar la perdida del color rojo brillante en las carnes, debido al bajo pH cerca de la superficie del alimento que induce cambios en las proteínas (como su desnaturalización, que provoca valores atípicos en la absorción y reflexión de la luz desde la superficie del producto). Además, la solubilidad aumenta con la temperatura, de modo que la actividad antimicrobiana del CO₂ es mucho mayor a temperaturas inferiores a 10 °C que a temperaturas superiores a los 15 °C. Esto influye mucho en el EAM de alimentos, ya que la alta solubilidad del CO₂ puede dar lugar hasta a la rotura del envase por reducción en el espacio de cabeza.

Oxígeno

Se trata de un gas altamente reactivo y poco soluble en agua que provoca varios tipos de reacciones de deterioro en los alimentos (oxidación de grasas, reacciones de pardeamiento, oxidación de pigmentos, etc.).
La mayor parte de las bacterias y hongos perjudiciales para los alimentos necesitan oxígeno para su crecimiento, por ello se aumenta la vida útil de los alimentos rebajando la concentración de oxígeno residual en la atmósfera interior del envase.
También hay que reseñar que una baja concentración de oxígeno puede provocar problemas de calidad y seguridad en algunos alimentos, por ejemplo cambios indeseables de color en los pigmentos de las carnes rojas, esencia en frutas y verduras, crecimiento de bacterias patógenas, etc.

Nitrógeno

Es un gas poco reactivo y poco soluble en agua y otros componentes de los alimentos. Su presencia ayuda a inhibir el crecimiento de organismos aerobios por desplazamiento del aire, pero no afecta al de los anaerobios, ya que no tiene efectos sobre las propiedades químicas o bioquímicas de los alimentos. Se emplea también para equilibrar la presión gaseosa en el interior de los envases, evitando que se rompan cuando contienen alimentos con mucha humedad o grasa (carnes, por ejemplo). La baja solubilidad del nitrógeno en los alimentos ayuda a contrarrestar los efectos de la solubilidad del CO₂ en agua y grasas de la atmósfera interior del envase.

Existen otros desarrollos en la actualidad, en búsqueda de mejorar las características organolépticas y aumentar el tiempo de vida útil evitando los riesgos sanitarios. En la tabla 2 se muestran los gases más investigados actualmente:

Tabla 2: Gases investigados en su aplicación de envasado en atmósferas modificadas (Fuente: Informe de vigilancia tecnológica de Tecnologías de Envasado en Atmósferas Protectoras, Aseacam).

Envases plásticos para el envasado en atmósferas modificadas

Los materiales plásticos que configuran los envases tienen como una de sus principales características la permeabilidad que presentan ante los diversos gases que componen la atmósfera modificada. Este aspecto supone un problema en el envasado EAM ya que una incorrecta selección de materiales puede originar la pérdida de la atmosfera que introducimos inicialmente.

En la tabla 3 se presenta la permeabilidad selectiva de los principales materiales plásticos usados para la fabricación de envases alimentarios.

Tabla 3: Propiedades barrera de los principales materiales plásticos usados en el envasado de alimentos. (Fuente: Informe de vigilancia tecnológica de Tecnologías de Envasado en Atmósferas Protectoras, Aseacam).

Actualmente, existen muchos tipos de materiales plásticos, cada uno de ellos con propiedades diferentes. En muchas ocasiones, es difícil que un único material presente todas las características de protección, técnicas y comerciales necesarias para el envasado en atmósfera modificada de un alimento concreto. Por este motivo, suelen fabricarse envases con estructuras multicapa. La realización de estructuras multicapa ha permitido aumentar las aplicaciones de los materiales plásticos para el envasado de alimentos. Estas estructuras permiten combinar materiales plásticos con distintas propiedades con el objetivo de obtener un conjunto valido para el envasado final. Una estructura base de un multicapa consiste en un material situado en al parte externa que tenga propiedades estructurales, un material en la capa central con propiedades barrera a gases y un tercer material en la capa interna que facilite y permite el selleado consigo mismo o con otro material adicional (Tabla 4). Estos materiales, normalmente, no son compatibles entre ellos por lo que deben ir unidos por capas de adhesivos (figura 1). No obstante, estas estructuras pueden tener una composición variable que puede oscilar entre dos y once capas.

Tabla 4: Principales materiales y función usados en la fabricación de estructuras multicapas. Fuente: Aimplas.

Figura 1: Ejemplos de estructuras multicapas de film plásticos destinados a la fabricación de envases para alimentos en atmosfera modificada (Fuente: Informe de vigilancia tecnológica de Tecnologías de Envasado en Atmósferas Protectoras, Aseacam).

En el caso concreto de estructuras de envasado en atmósfera modificada es necesario el uso de este tipo de estructuras, con el uso de un material barrera a gases para mantener la composición gaseosa en el interior del envase durante el tiempo de vida del alimento.

Si la caducidad del alimento es muy corta, es posible que con materiales monocapa con propiedades barrera aceptables como, por ejemplo, el polietilentereftalato (PET) o la poliamida (PA) pueda ser suficiente. Para ello se debe verificar su comportamiento en base a ensayos de permeabilidad y estudios de vida útil del alimento envasado.

A nivel de tipo de envases, es conveniente indicar que actualmente se consiguen estructuras multicapas en todos los formatos conocidos, film, bandejas, envases inyectados, botellas, etc. Los principales procesos de fabricación de estructuras multicapa son la co-extrusión, el recubrimiento por extrusión, la laminación, y la co-inyección.

Envases flexibles y semirrígidos

Los films para envase flexible y las láminas multicapas para la obtención de bandejas, incluyen aquellos materiales que se han obtenido por la combinación de dos o más capas de materiales simples. Dichas estructuras multicapa pueden obtenerse por distintos procedimientos. Cuando la estructura se compone sólo por materiales termoplásticos se utiliza la técnica de co-extrusión o extrusión simultánea de los distintos materiales poliméricos intercalando, habitualmente un adhesivo termoplástico.

En el recubrimiento por extrusión se parte de un material-base sobre el que se incorpora otro film con otras características (por ejemplo, apta para la impresión, sellado, etc) procedente de la máquina extrusora. Ambas láminas se unen por acción del calor sin necesidad de adhesivos. Se trata de un proceso rápido porque la estructura multicapa se obtiene en un solo paso, aunque tiene la limitación de que debe ser aplicada a materiales compatibles.

Por otra parte, existe el proceso de laminación que ocurre mediante aplicación de adhesivos y que permite combinar sustratos de distinta naturaleza, por ejemplo, plásticos no compatibles, o plástico combinado con papel o foils de aluminio. También resulta el procedimiento más indicado cuando se precisa, previo a la unión, imprimir los materiales, con la ventaja que reporta que la impresión se realice por el lado interno del material, actuando éste como protector de la impresión.

Envases rígidos

Para la obtención de envases rígidos, frascos o botellas, se puede utilizar el proceso de co-extrusión soplado de cuerpo hueco de forma similar al proceso de co-extrusión explicado anteriormente.

Por otra parte, existe el proceso de co-inyección, que es una de las variantes del proceso de moldeo por inyección multimaterial de dos componentes. El proceso de co-inyección se caracteriza por su capacidad de encapsular completamente uno de los materiales inyectados dentro de otro. El mecanismo del proceso consiste en inyecciones secuenciales de dos materiales diferentes a través de la misma entrada, es un proceso en tres fases de manera que el segundo material queda encapsulado por el primero.

Figura 2: Etapas del proceso de co-inyección. Fuente: Aimplas.

Resumiendo, los envase plásticos gracias a la variedad de materiales y de procesos permiten adaptar los envases necesarios a los procesos de envasado actuales con atmósfera modificada, incluyendo todo tipo de formatos, film, bandejas, frascos, botellas, etc. No obstante, es necesaria una correcta selección de los materiales plásticos empleados ya que debido a la particularidad de permeabilidad que tienen los plásticos no es valido el uso de cualquier material.

Modelización de tratamientos térmicos en envases plásticos

La tecnología evoluciona para adaptarse a aplicaciones menos tradicionales

1 de diciembre de 2010

Los tratamientos térmicos continúan siendo una de las mejores estrategias para la conservación de las empleadas por las industrias agroalimentarias. Las aplicaciones tradicionales de los tratamientos térmicos para garantizar la estabilidad y la inocuidad de los productos envasados en hojalata o en vidrio (de geometría muy próxima al cilindro) deben de ser adaptados para los formatos y materiales utilizados para los envases: barquetas y bolsas de distintos materiales plásticos y con geometrías menos sencillas que los tradicionales cilindros.

A. Gómez *, J. Mir-Bel *, R. López *, J. Abril ** y A. Casp **

*CITA La Rioja, Centro Innovación y Tecnología Alimentaria de La Rioja.
** Departamento de Tecnología de Alimentos Universidad Pública de Navarra.

La problemática de la simulación del procesado térmico de los alimentos se complicará a la vez que lo haga la geometría del envase, aunque como siempre la determinación de la evolución de la temperatura en cada punto de la masa del producto deberá establecerse de acuerdo con el mecanismo de transmisión que tenga lugar en cada caso: conducción, convección.

El empleo de modelos matemáticos para simular los tratamientos térmicos de alimentos envasados es hoy una práctica generalizada gracias al uso de ordenadores cuya potencia permite realizar los cálculos necesarios en tiempo real. C.O. Ball (1923 y 1928) fue el primero en abordar el estudio de la penetración de calor por métodos matemáticos para la predicción de la combinación tiempo-temperatura partir de datos experimentales. De aquellos estudios Ball dedujo que la temperatura en centro geométrico de una lata de conserva tiende hacia la temperatura del recinto del autoclave de forma logarítmica. Numerosas variaciones del modelo desarrollado por Ball en los años 20 están disponibles con diversas puntualizaciones en la precisión.

Cuando la transmisión de calor se produce por un mecanismo de conducción será interesante la utilización de soluciones numéricas por diferencias finitas al método de Fourier en el caso de que se utilicen formatos regulares de envase: esferas, cilindros o paralelepípedos. Sin embargo, cuando los envases tengan formas menos regulares (que sería el caso de los envases plásticos) será necesario definir las condiciones de contorno mediante un análisis de elementos finitos, cuya metodología de resolución de numérica es más compleja que la empleada para las diferencias finitas. (Tucker, 1991).

Figura 1. Barquetas llenas de silicona, con las sondas colocadas.

La utilización de productos naturales en la validación de los modelos obtenidos presenta dificultades añadidas. En primer lugar se debería tener en cuenta la variabilidad natural de sus propiedades termofísicas y además que estos productos no permiten más que una sola utilización, ya que el tratamiento térmico modifica sus propiedades físicas y por ello su respuesta al próximo calentamiento. Por ello, a lo largo de las últimas décadas se ha venido trabajando con distintos productos para la simulación de alimentos.

Figura 2. Autoclave rotativo Surdry.

En el presente estudio se empleó para la simulación de alimentos silicona fluida envasada en barquetas de material PP-EVOH-PP utilizado para el envasado de platos preparados (Fig. 1). Los tratamientos térmicos se han realizado en un autoclave de planta piloto Surdry, trabajando con duchas de agua sobrecalentada (Fig.2).

Figura 3. Mallado del modelo trapezoidal tridimensional que representa un cuarto de barqueta. Detalle punto crítico.

Descripción del modelo

En la construcción del modelo de simulación en la geometría de la barqueta se definió un modelo trapezoidal tridimensional en el que quedaba representado el mallado de un cuadrante del volumen definido para la barqueta, representándose también la situación del punto en el que se ha calculado la temperatura (centro térmico). (Fig.3).

Se consideraron condiciones de contorno convectivas para el exterior y conductivas para el interior, estos datos se introdujeron en el paquete COMSOL Multiphysics donde se simuló el tratamiento térmico.

En el modelo se asumió:

1) El simulante de producto, de propiedades térmicas conocidas, las mantiene constantes a lo largo de todo el proceso térmico.
2) La figura presenta dos planos de simetría, por lo que la simulación se plantea sobre un cuarto de su volumen.
3) Los valores de coeficiente de película (h) en la superficie externa se considerarán constantes o función de la temperatura del recinto.
4) Condiciones de subdominio: se asume que comportamiento de la silicona es por conducción dada su alta viscosidad.
5) Condiciones de contorno: como se trata de un cuarto de barqueta, existen caras que se encuentran aisladas (las correspondientes a los planos de simetría) y caras sometidas a flujo de calor convectivo (las correspondientes a la superficie de la barqueta).

Figura 4. Perfiles de temperatura del cuadrante izquierdo de la barqueta a los 60 min del proceso térmico.

Para obtener estos perfiles de temperatura representados en la figura 4 se ha optimizó la función que representa la penetración de calor en el sistema tomando como variable el valor del coeficiente de película y ajustándolo hasta conseguir minimizar el error cometido en la simulación.

Se han planteado tres supuestos:

Figura.5. Modelo de simulación en el punto geométrico de la barqueta bajo el supuesto de un coeficiente de película constante a lo largo de todo el proceso (h = cte = 115,64).

1. Mantener constante el valor del coeficiente de película a lo largo de todo el procesado térmico. (Fig.5).

Figura.6. Modelo de simulación en el punto geométrico de la barqueta bajo el supuesto de un coeficiente de película que varía en función de la temperatura de recinto (h =1,25xT _ rec).

2. Hacer que el coeficiente de película sea función de la temperatura del recinto. (Fig.6).

Figura.7. Modelo de simulación en el punto geométrico de la barqueta bajo el supuesto de un coeficiente de película variable en función de la temperatura de recinto. Optimizando la fase de mantenimiento (h =1,63xT _ rec).

3. Optimizar el ajuste del supuesto 2 para la fase de mantenimiento, que es cuando se produce la mayor cuenta de F0 del proceso (Fig. 7.).

En todos los casos el error se ha calculado a través de la aplicación matemática Matlab.

Conclusiones

La utilización de modelos que asumen que el coeficiente de película exterior se mantiene constante durante el tratamiento térmico lleva a cometer errores excesivamente grandes. Para minimizar estos errores es necesario considerar que el coeficiente de película es función de la temperatura del medio de calefacción lo que complica el cálculo a la vez que se acerca a la realidad.

El modelo establecido de esta forma es capaz de simular el comportamiento térmico de las barquetas llenas de silicona de alta viscosidad con un error razonablemente pequeño. Para reducir este error se deberá tener en cuenta que, aunque la viscosidad de la silicona empleada sea muy alta, se producen corrientes de convección en el interior de la barqueta que consiguen que la transmisión de calor no pueda considerarse como puramente conductiva.

El presente artículo forma parte de una ponencia pronunciada en la pasada edición del VI Congreso Español de Ingeniería de Alimentos, celebrado en Logroño los pasados 6, 7 y 8 de octubre de 2010.

Empresa peruana Laive se fortifica con el mercado de los lácteos

Perú

A más de cien años de haber sido fundada, Laive ha pasado de ser un productor de lanas a una empresa de alimentos que busca consolidarse en el país.

Laive se ha mantenido cien años gracias a que la empresa ha llevado un manejo financiero conservador.(Fotografía: Zsuzsanna Kilian, http://www.sxc.hu).

1969 fue un año que marcó a Laive. Con el gobierno militar de Juan Velasco Alvarado, la empresa, que nació bajo el nombre de Sociedad Ganadera del Centro, como resultado de la unión de cinco haciendas en Junín (una de ellas se llamaba Laive), se vio obligada a cambiar de giro de negocio. Así, tras iniciarse en 1910 como una empresa productora de lana, incursionó en el negocio de lácteos. No obstante, existía un gran problema: no tenían leche fresca para hacerlo. 

“Acumulamos 100.000 cabezas de ganado ovino y 8.000 bovinos, pero con la Reforma Agraria del 69, tuvimos que venderlas al Estado, quedándose este con las 2/3 partes del dinero. Lo que nos quedó se reinvirtió en la construcción de una planta en Santa Clara, que antes fuera terreno de engorde del ganado que ya no teníamos”, dice Aurelio Palacios, presidente del directorio de Laive. “No teníamos ni un litro de leche fresca, pero nos iniciamos en el negocio lácteo haciendo queso con leche en polvo importada”.

Ya en 1980 Laive instaló en Arequipa una planta de acopio de leche fresca para producir productos de mayor calidad. Hoy la empresa es la segunda más grande en la industria de productos lácteos, pero su oferta se ha extendido a otras líneas como jugos y embutidos. “Pocas empresas cumplen 100 años”, dice Luis Ferrand, gerente general de Laive. “La clave ha sido la adaptación al cambio, ya sea de giro de negocio de productos o de mercado”.

Palacios afirma que Laive se ha mantenido cien años gracias a que la empresa ha llevado un manejo financiero conservador y a que los dueños dieron un paso al costado para profesionalizar la gerencia. Hoy el 43% de la empresa está en manos de la familia Palacios (a través del holding Valor Agro). Un porcentaje similar pertenece a la empresa chilena Santa Carolina, que ingresó a Laive en 1995 a través de un aumento de capital. El resto está en manos de terceros, ya que cotiza en la Bolsa de Valores de Lima.

Para Enrique Mendoza, gerente de la consultora especialista en familias empresarias Dvalor Consultoría, Laive se caracteriza por tener una visión innovadora. “El equipo familiar ha tenido la capacidad de reinventarse las veces que han sido necesarias para continuar en el mercado con un negocio que en sus inicios les sirvió para sobrevivir, pero que hoy les permite un crecimiento sostenido y una diversificación horizontal y vertical”, dice.

Y es que la competencia en el sector es agresiva. Su rival más fuerte, Gloria, lidera las ventas en varios productos, especialmente el de leche evaporada. Laive es consciente de ello, pero su estrategia apunta a productos con alto valor agregado. “Los consumidores demandan productos con algo extra”, dice Luis Ferrand. “Hay una gran oportunidad para crecer porque el consumo anual per cápita de lácteos es bajo, solo 60 litros. Los peruanos abandonan el consumo de leche a temprana edad y lo que queremos es alargar ese consumo. Además, no solo somos una empresa de lácteos, sino de alimentos”.

En tanto, en 2009 Laive creció 10% y este año prevé cerrar ventas por US$110 millones. Hoy la gerencia de Laive celebra estos cien años con un menú que incluye leche, jugos y embutidos.

Autor: Natalia Vera Ramírez - America-Economia

Lo que nos dio la tecnología en 2010

Redacción

BBC Mundo

¿Le gusta que su cuerpo sea el control del juego? ¿Sumergirse en la realidad de una pantalla? ¿Portar una biblioteca en su mano? Estas son sólo algunas de las posibilidades que están a nuestro alcance desde este año.

Y de los avances tecnológicos en 2010 hubo cinco que han producido un impacto fundamental en nuestras vidas. BBC Mundo lo invita a ver cuáles son y a elegir el más imprescindible para usted. clic¡VOTE!

Kinect: el cuerpo lo es todo

Lanzado primeramente en Estados Unidos, el 4 de noviembre de 2010, es esencialmente un sensor horizontal conectado a una pequeña base colocada debajo o encima de la pantalla, capaz de pleno reconocimiento del cuerpo en movimiento, y en tercera dimensión.

Todo esto, unido a la capacidad para reconocer la voz y los rasgos faciales, Kinect es una verdadera revolución en el mundo de las consolas de videojuegos ya que no se necesitan más controles físicos que el propio cuerpo del jugador.

Libro eléctrónico de segunda generación

A pesar de que muchos editores y autores no suscriben el concepto de publicación electrónica, citando problemas relativos a derechos de autor, piratería y otros, lo cierto es que, en julio de 2010, el vendedor de libros en línea, Amazon, dio a conocer que los libros eléctrónicos de segunda generación habían superado las ventas de sus ediciones de tapa dura.

En este momento, casi un 70% de las bibliotecas públicas en Estados Unidos ofrecen libros electrónicos.

¿Preocupado por el espacio? Imagine diez clásicos cualquiera. Los diez autores de su predilección sólo ocuparán un 1% de la memoria del aparato.

Un teléfono cada vez más inteligente

Lo menos que le deja hacer es llamados, como un teléfono cualquiera.

Una primera fase de perfeccionamiento incluyó un organizador personal portátil, pero ahora su evolución ha sido tal que le permiten al usuario viajar a cualquier parte con una oficina a cuestas.

Pero como no se trata sólo de trabajo, la rivalidad entre Android, iPhone y Windows, dentro de un universo de aplicaciones, hacen de los teléfonos inteligentes un aliado indispensable en la vida diaria.

iPad: el pariente intermedio

Diseñado por Apple inc., fue lanzado en enero de 2010.

Este nuevo aparato de computación de tipo manual fue concebido para los usuarios que querían algo portátil que fuera un poco más más grande que un teléfono inteligente, pero más pequeño que un computador personal.

Por cierto que, con conexión sin cable, su pantalla de 9,7 pulgadas se presta de mil maravillas para integrar el entretenimiento multimedia.

El televisor de 3D

Ni siquiera cuando el televisor antiguo ha terminado por sucumbir completamente ante la opción de alta definición (HD) ésta está siendo reemplazada ya por 3D.

LG Electronics tiene como objetivo vender 400.000 aparatos de 3D en 2010 y 3,4 millones en 2011.

Y 2010 cambió completamente el sentido de grandes acontecimientos deportivos, con la irrupción de la tercera dimensión en la transmisión de la Fórmula 1 y el fútbol de algunas ligas europeas.

---

Escoja el artilugio tecnológico más indispensable para usted en la caja que está a continuación:

RESULTADOS

¿Qué gadget es imprescindible en su vida?

• Kinect
  
  11%
• Kindle, Nook, Sony
  
  4%
• Android, iPhone, Windows
  
  54%
• Televisor 3D
  
  16%
• iPad
  
  15%

Votos emitidos: 4666

Voto cerrado: 31 December 2010

Aviso legal

Consulta informal, sin valor estadístico

Más en bbcmundo.com

Bandeja de chocolates se disuelve en agua

Desde UK/Australia - Bandeja de Chocolate se disuelve en agua


La bandeja del nuevo empaque de Marks & Spencer’s para toda su Swiss Chocolate Collection esta hecha de Plantic, un material hecho de almidón que es 100% compostable y suministrado por la empresa australiana Plantic Technologies Limited.
Una vez en el sitio de compostabilidad, la bandeja plantic tomara tres semanas en desintegrarse completamente. Si la bandeja se pone bajo agua, se desintegrara en minutos. 
Mas aun, la capa externa de estas nuevas cajas de chocolate están hechas de cartón certificado FSC (Forest Stewardship Council), mientras que la capa que esta en le tope esta hecha de papel antigrasa y es también completamente reciclable. El único material no compostable es la película plástica que envuelve la caja, que es de PP reciclable.

El desarrollo del nuevo Plantic biodegradable ha sido lanzado por primera vez en Australia y los científicos y expertos en embalaje creen que tiene el potencial de revolucionar el mercado principal de empaque de confitería.

Fuente: Best in Packaging

Nuevos empaques - Edicion 51, Vol. 5, 2010

21 December 2010

Seleccion de Cafe mediante la informacion de la Etiqueta

Seattle’s Best Coffee®, parte de Starbucks Corporation anuncio una linea de cafe con un empaque radicalmente simplificado para cambiar las convenciones de la categoria del cafe. El sistema de 'Nivel' del Mejor Cafe de Seattle, entrega un cafe premium de gran sabor con una oferta de mezcla expandida en conjunto con un nuevo concepto de empaque. El unico conjunto de sistema 'Nivel' con numeros y vividos colores le dice a los clientes exactamente lo que ellos quieren saber: que tipo de cafe encaja con su perfil de gusto. El Mejor Cafe de Seattle es la primera marca en la categoría de cafe que ofrece este unico enfoque.

---

Paneles Publicitarios Aromatizados

Si alguna se te ha hecho agua la boca viendo un panel de Dunkin Donuts, mientras esperabas cansado y hambriento en una hora pico de trafico, entonces los paneles aromatizados te pueden empujar al borde. La tienda de abarrotes Bloom de Food Lion Company, ha recientemente introducido su panel aromatizado de alimentos. Utilizando un ventilador industrial, se emiten estos tentadores aromas desde los paneles para atraer a los pasajeros entrantes para que se detengan por un bocadito matinal o vespertino. Combinados con gráficos apetitosos, los paneles aromatizados son ciertamente la peor pesadilla de personas a dieta.

---

Alarma para la Vida de Anaquel

Generalmente todos consumen leche, pero estamos nosotros conscientes de la fecha de expiración cada vez que vaciamos la leche de la botella o de la caja? Muy fácil de olvidar los sobrantes de leche o jugos en una esquina del refrigerador. El diseño Fresholling asegura que tomemos solo leche o jugo fresco. Solo tenemos que ponerlo en el envase y fijar el cronometro a las horas/días deseados para consumir la leche fresca. El dispositivo de construcción de trinquete y resorte presenta cuantos días /horas quedan para consumir leche fresca. Fresholling permite una revisión visual conveniente de la fecha de expiración. Diseñado para fijar un tiempo de hasta 7 días.

---

Empaque de Transporte para Botellas

Un empaque creativo es una de las formas mas eficientes de promover un producto. Los whiskies Glenrothes tienen el diseño único ya que usan un empaque abierto, cartón corrugado de 4 capas, sin colores de mejora o dorados. Es posible tocar el producto, ver el color exacto del producto sin sacarlo. El empaque tiene una asa. La forma cuadrada también es apropiada desde un punto de vista logístico. Los whiskies Glenrothes han creado algo único para mostrar el producto dentro del empaque.

---

Etiquetas Frescas para Productos Perecibles

Un nuevo método de rastrear una fecha de expiración de alimentos usando un método visual reconocible universalmente. La etiqueta tiene una capa de información para el alimento con el código de barras, y otro en el tope con tinta especial reactiva al amoniaco. Esta tinta esta hecha de un pigmento seguro inocuo de repollos morados. El nuevo diseño mantiene a la gente honesta con los cambios de colores basados en el nivel de amoniaco que la comida emite cuando envejece. Una vez que la carne (u otro producto perecible) ha llegado a su fecha limite, la etiqueta habrá cambiando de blanco a azul, haciendo que el producto no pase por el escáner. Una vez que ha pasado su fecha de expiración, el código de barras ya no se puede leer, haciendo imposible su venta.