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• Omay Tello

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Las bases, historia, y desarrollo del envasado aséptico en el mundo.

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.

www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r14223.DOC 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

www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r14223.DOC 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

www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r14223.DOC encuentran actualmente en pleno desarrollo, sistemas libremente programables que controlan el proceso de limpieza de los órganos de envase, así como la preesterilización 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 preesterilización 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

www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r14223.DOC 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