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• Wilder Humberto Cueva

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Universidad Nacional de Cajamarca

Facultad de Ciencias Agrarias Escuela Académico Profesional de Ingeniería en Industrias Alimentarias Envases y embalajes de hojalata ASIGNATURA

:

ENVASES Y EMBALAJES

DOCENTE

:

Ing. SANGAY TERRONES, Máx

ALUMNO

:

CUEVA CACHI, Wilder Humberto.

CURSO POR CONSEJERIA

Cajamarca, junio del 2011

ENVASES Y EMBALAJES DE HOJALATA I. INTRODUCCION La posibilidad de tener alimentos a mano, aun fuera de temporada y la de poder utilizar a futuro alimentos en épocas de abundante cosecha o captura, han sido motivo de interés y preocupación para el hombre, en todos los tiempos, y para ello ha intentado la utilización de envases de vidrio, cerámica, hierro, estaño y otros materiales. Sin embargo, el enlatado, ha sido durante tiempo, el método más utilizado mundialmente. El enlatado requiere primordialmente: o Que el recipiente, sea hermético, en forma que suponga una eficiente barrera que impida el paso-intercambio de gases y líquidos. o Que sea capaz de impedir el paso de microorganismos, y por lo tanto evitar que el producto enlatado se descomponga. o Que resista las altas temperaturas (121ºC) necesarias para su esterilización. o Que resista el maltrato del transporte. Durante años, los envases metálicos han cumplido su papel frente a estas condiciones. Los primeros envases metálicos que se usaron en los Estados Unidos para conservar alimentos se conocieron con el nombre de “canisters” (es decir: lata de té). Posteriormente se acortó el nombre, reduciéndolo al vocablo “can”. II.

OBJETIVO

 El objetivo de este trabajo es conocer las características, fabricación, importancia y uso de los envases y embalajes de hojalata en la industria de los alimentos. III.

DESARROLLO DEL TEMA

1.- EVOLUCION HISTORICA DEL ENLATADO El hombre primitivo, que inició la recolección de frutos e insectos hace aproximadamente un millón de años, pronto se enfrentó a la preocupación de cómo disponer de alimentos en épocas en que la naturaleza hacia problemática la obtención de éstos. Sólo hasta la época greco-romana aprendió a desarrollar diferentes técnicas (ahumado, desecación, salado, etc.) para conservar los alimentos. Pero fue hasta 1795 cuando Napoleón ofreció un premio de 12.000 francos, a quién le presentará un medio efectivo para conservar los alimentos, ya que el hecho constituía una necesidad para un adecuado aprovisionamiento a sus tropas, entre las que el escorbuto y el hambre, estaban causando más bajas que los combates. Por otra parte, las tropas Napoleónicas se extendían ya por todo el Continente Europeo y se requería encontrar una solución al problema de traslado y conservación de alimentos hasta ellos.

Nicolás Appert, oscuro habitante de los suburbios de París, que había trabajado como confitero, chef, cervecero y vinatero, acogió la idea y el desafío. Dedicó 15 largos años a investigaciones y pruebas, hasta concretar la idea. Finalmente, después de cocer parcialmente los alimentos, los envaso en frascos de vidrio taponados con corcho, que sometió finalmente a la acción de agua hirviendo. Comprobó que si el alimento se sellaba dentro de un recipiente hermético y se lograba expulsar el aire, se conservaba durante mucho tiempo. En 1790 Appert presentó sus productos a la “Sociedad para el Impulso de la Industria Francesa”. Envió muestras de vegetales, perdices y salsas y hasta 18 tipos diferentes de alimentos procesados y se comprobó que después de cuatro meses y 10 días: “todos habían retenido su frescura y ni uno había sufrido deterioro”. Las primeras conservas de Appert se probaron en la armada francesa, ya que hasta entonces en los barcos de guerra sólo se tomaban alimentos secos, salados o excesivamente azucarados. Los capitanes de esos barcos, informaron que las conservas mantenían bien a los alimentos pero que los frascos de vidrio eran demasiado frágiles y difíciles de manejar en el mar, solicitando se enviaran los alimentos conservados en recipientes de mayor resistencia. Napoleón Bonaparte, le entregó personalmente los 12.000 francos del premio. En 1810 Nicolás Appert, publicó un tratado sobre: “La acciòn de conservar toda clase de substancias animales o vegetales”. Si los franceses tenían que trasladar y conservar los alimentos para sus tropas, no era menor la necesidad que los ingleses tenían. Es así que Peter Durand, se lanzó a mejorar el reciente descubrimiento francés. Observó que el vidrio que Appert utilizaba era frágil y se rompía en los traslados, así como que el cierre de corcho, no era muy confiable y fue entonces cuando como alternativa surgieron los envases de cerámica, estaño, hierro y otros diversos materiales. Durand, desarrolló un envase cilíndrico, fabricado con hojalata (lámina delgada de acero, recubierta de estaño). Patentó la idea y dejó que otros la explotaran. Bryan Donkin y John Hall, ingleses también utilizando la patente de Durand y después de un año de experimentos, instalaron una fábrica y para 1813 estaban ya enviando alimentos enlatados al Ejército y la Marina Inglesa. En 1903, la compañía inglesa Cob Preserving, inició investigaciones para recubrir el interior de los envases metálicos con barnices que no sólo impidieran la corrosión, sino que evitaran la acción sobre determinadas frutas (fresas y cerezas) blanqueándolas. En la actualidad, los envases se elaboran con hojalata electrolítica o lámina cromada y han surgido alrededor de 30 tipos de lacas diferentes que se aplican a las láminas metálicas con máquinas barnizadoras. Estos recubrimientos no afectan en manera alguna al sabor ni olor

del producto. Constituyen un aislante entre el producto contenido y el envase metálico: son atóxicos y evitan la decoloración de los productos. El sellado de la lata, se hace en la actualidad con una aleación plomo-estaño, con una soldadura plástica o con soldadura eléctrica que traslapa las láminas. Es así, que los pobladores de los mas remotos lugares y los diversos exploradores en todos los confines del mundo, cuentan ya con un nuevo auxiliar insustituible, así como hoy en día son miles de metros de estantería los que se llenan en los autoservicios, con una enorme variedad de productos. 2.- ENVASES DE HOJALATA

DEFINICIÓN La hojalata es una fina lámina de acero de bajo contenido en carbono, recubierta de estaño, depositado electrolíticamente, que le confiere propiedades anticorrosivas. De su definición se deduce que es un producto ligado al proceso siderúrgico, y su fabricación requiere las mismas fases que las de cualquier otro producto de acero, realizándose al final el proceso de recubrimiento con estaño. EL PROCESO SIDERÚRGICO Un proceso siderúrgico integral está formado, de manera general, por: 

hornos altos



acería: o

conversión,

o

metalurgia secundaria,

o

colada continua



laminación en caliente



laminación en frío o

decapado

o

reducción en frío

o

recocido

o 

temperizado

recubrimiento

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA HOJALATA La hojalata se fabrica en una amplia gama de espesores, calidades y acabados que satisfacen las necesidades y exigencias de todo tipo de usos y aplicaciones. El espesor puede estar entre 0,130 y 0,500 mm. Los acabados mas usuales reciben el nombre de: brillante, mate, piedra ó plata. Una característica muy importante del acero que sirve de base a la hojalata es su dureza ó límite elástico, ya que valores altos permiten reducir el espesor del envase, con los consiguientes ahorros de peso y materia prima El uso más tradicional y a la vez importante del envase de hojalata es el de las latas de conserva para productos alimentarios, pero su empleo se extiende por otros sectores y se emplea para más usos según podemos ver a continuación. SECTORES DE APLICACIÓN Por sectores el uso de la hojalata en los envases se clasifica en: 

Alimentación: conservas vegetales, productos del mar, frutos secos,



Bebidas: refrescos, cervezas



Aerosoles: cosmética, pinturas,



Industriales: envases para productos químicos, pinturas, aceites, filtros de aceite para motores,



Cierres: tapas de rosca para envases de cristal, tapas de fácil apertura, tapas para botellas (chapas)



Otros usos diversos: juguetes, moldes de repostería, cajas decorativas para otros productos: galletas, bebidas alcohólicas, tabaco, perfumes, discos compactos, etc

CLASIFICACIÓN POR EL TIPO DE ENVASE Por la forma de fabricar el envase tenemos los siguientes tupos de envases: 

envase de tres piezas: formado por la tapa, el cuerpo soldado y el fondo. o

cuerpo soldado: obtenido a partir de una lámina de hojalata curvada y soldada, que posteriormente puede sufrir un proceso de conformación para darle una forma no circular. Para la formación del envase se necesitan otras dos piezas que son la tapa y el fondo.

o

tapas y fondos: son piezas cortadas con la forma de la sección del envase para el que van a servir de cierre, pueden ser lisas ó tener nervios u otras formas que contribuyan a darles rigidez.



cuerpo embutido: fabricado por corte de una pieza de hojalata y su posterior embutición, pueden se redondos, ovalados y rectangulares. Para la terminación del envase se necesita otra pieza que es la tapa.



envase de dos piezas: obtenido por el estiramiento de la pared de una pieza obtenida previamente por embutición. Al igual que en el cuerpo embutido se necesita otra pieza que es la tapa que permite cerrar el envase. El ejemplo más representativo es el bote de bebida de refrescos.



tapón corona: fabricados a partir de un pequeño disco y su embutición para la formación de los característicos dientes. Generalmente sirve de cierre para un envase de cristal.



cápsulas: se obtienen de la embutición de un disco, para formar una pequeña concha, cuyas paredes sufren posteriormente un enrollado para obtener unas pestañas, que son las que permitirán el cierre por rosca. En los últimos años se ha desarrollado una variante de esta tapa que cierra por deformación y sellado con una goma. El caso más característico es su empleo en los alimentos infantiles.

En España hay una gran variedad de empresas de fabricación de todo la variedad de envases, que abastecen con suficiencia el mercado nacional. El envase se fabrica a petición de un cliente, que es el que finalmente lo recibirá y procederá al llenado y cierre del envase, para su posterior envío a la cadena de consumo. CLASIFICACIÓN POR EL TIPO DE ENVASE Por la forma de fabricar el envase tenemos los siguientes tupos de envases: 



envase de tres piezas: formado por la tapa, el cuerpo soldado y el fondo. o

cuerpo soldado: obtenido a partir de una lámina de hojalata curvada y soldada, que posteriormente puede sufrir un proceso de conformación para darle una forma no circular. Para la formación del envase se necesitan otras dos piezas que son la tapa y el fondo.

o

tapas y fondos: son piezas cortadas con la forma de la sección del envase para el que van a servir de cierre, pueden ser lisas ó tener nervios u otras formas que contribuyan a darles rigidez.

cuerpo embutido: fabricado por corte de una pieza de hojalata y su posterior embutición, pueden se redondos, ovalados y rectangulares. Para la terminación del envase se necesita otra pieza que es la tapa.



envase de dos piezas: obtenido por el estiramiento de la pared de una pieza obtenida previamente por embutición. Al igual que en el cuerpo embutido se necesita otra pieza que es la tapa que permite cerrar el envase. El ejemplo más representativo es el bote de bebida de refrescos.



tapón corona: fabricados a partir de un pequeño disco y su embutición para la formación de los característicos dientes. Generalmente sirve de cierre para un envase de cristal.



cápsulas: se obtienen de la embutición de un disco, para formar una pequeña concha, cuyas paredes sufren posteriormente un enrollado para obtener unas pestañas, que son las que permitirán el cierre por rosca. En los últimos años se ha desarrollado una variante de esta tapa que cierra por deformación y sellado con una goma. El caso más característico es su empleo en los alimentos infantiles.

En España hay una gran variedad de empresas de fabricación de todo la variedad de envases, que abastecen con suficiencia el mercado nacional. El envase se fabrica a petición de un cliente, que es el que finalmente lo recibirá y procederá al llenado y cierre del envase, para su posterior envío a la cadena de consumo. Propiedades de los envases de hojalata a) Resistencia: Permite envasar alimentos a presión o vacío. b) Estabilidad térmica: El metal no cambia sus propiedades al exponerse al calor (sólo se dilata, pero eso no afecta a los alimentos). c) Hermeticidad: Propiedad principal exigida en envases, para evitar descomposición por la acción de microorganismos o por reacciones de oxidación. d) Calidad Magnética: Permite separar fácilmente envases desechados de otros desperdicios con imanes. e) Integridad Química: Mínima interacción química que ayuda a conservar color, aroma, sabor, etc. f) Versatilidad: Infinidad de formas y tamaños. g) Posibilidad de Impresión: Pueden imprimirse a gran velocidad con diseños litográficos de gran calidad o pueden recubrirse con lacas para su protección. Partes de la hojalata Cuerpo.- Parte comprendida entre el fondo y la tapa. Tapa.- Parte del envase unida mecánicamente al cuerpo.

Cuerpo Embutido.- Cuerpo que constituye una sola pieza en el fondo. Cuerpo con costura.- Cuerpo cuyos extremos se unen por costuras. Remache.- Unión obtenida doblando el borde de las chapas y uniéndola. Soldadura.- Unión que se realiza mediante soldaduras.

Envases de hojalata pesados y ligeros Envases Ligeros - Aquellos cuyo espesor es inferior a 0.049 mm. - Demostrando así una capacidad inferior a 40 litros. Envases Pesados - Mantienen un espesor superior o igual a 0.50 mm. - Capacidad mayor a 50 litros.

Clasificación de los envases de hojalata Según su forma: Cilíndrico. Rectangular. Oval.

Según sus Construcción: 02 piezas. 03 piezas.

Usos finales del envase de hojalata - Alimentos: Jugos, frutas, sopas, legumbres, pescado, carnes - Pinturas, aerosoles.

Estañado electrolítico El estaño es un elemento importantísimo en la fabricación de envases de hojalata, ya que es el recubrimiento del acero base. Antiguamente se realizaba por inmersión de la lámina de estaño fundido (estañado en caliente). Actualmente se usan procesos electrolíticos, los más importantes son el halógeno, el ferrostan y el acalino. Formas y dimensiones más comunes a) Cilíndrico: De dos o tres piezas, cuerpo de forma cilíndrica, fondo y tapa planos o ligeramente cóncavos; pueden ser rectos, reforzados o con cordones. Hay otros donde el fondo y la tapa forman una sola pieza. b) Rectangulares: Forma de prisma, con base rectangular, fabricados en distintas capacidades. c) Tipo Sardina: De forma de un prisma recto, similar al cilíndrico, pero de base elipsoidal, se emplea generalmente para envasar sardinas. d) Tipo Estuche: Se caracterizan porque presentan una tapa de cierre por fricción. Se emplean como envase de lujo para dulces, galletas y otros productos. Características especiales de construcción a) Acuellado: Consiste en 2 o 3 reducciones en uno de los extremos.

b) Expandido: Se realiza en el cuerpo del envase, y consiste en aumentar la sección transversal de éste, ya sea para facilitar el llenado, para obtener una mayor transversal de éste, ya sea para facilitar el llenado, para obtener una mayor facilidad en la disposición interior del producto, o por razones de diseño. c) Acordonado: Consiste en proveer al envase de anillos en el cuerpo, conocido como cordones, los cuales pueden tener diferentes diseños y contribuyen a darle al envase resistencia al colapsado horizontal. d) Soldado: Recipiente de tres piezas, al cual se le han soldado los extremos con las tapas correspondientes, se caracterizan por tener una pequeña perforación en la superficie de la tapa para ser llenados con sistema de aguja.

Acuellado

expandido

acordonado

soldado

2.- VENTAJAS DEL ENLATADO De un sin número de ventajas que las latas ofrecen, podemos señalar las 12 principales: 1.- La rigidez del envase, hace que soporte traslados y manipulación rudas. 2.- Es hermético e inviolable. 3.- Conserva los alimentos en forma higiénica. 4.- Protege los valores nutritivos de los productos envasados. 5.- Conserva los alimentos sin recurrir a la refrigeración. 6.- Aporta diferentes opciones al consumo, para un mismo producto. 7.- Ofrece productos para todos los niveles socio-económicos y ocasiones. 8.- No tienen conservadores adicionados para su estabilidad y mantenimiento. 9.- Aprovecha los excedentes, en época de buena cosecha o captura. 10.- Protege al distribuidor, de pérdidas por número o tiempo, en perecederos. 11.- Ofrece al consumidor una selección de productos todo el tiempo.

12,- Permite una estabilización de precios. 3.- COMO SE ENLATA UN ALIMENTO Aun cuando el proceso puede variar ligeramente según la empresa empacadora, en términos generales se procede a través de diez pasos: lavado, escaldado, preparado, llenado, agotamiento, cierre, esterilización, enfriado, etiquetado y empacado. (Lavado) Para iniciar el enlatado, en frutas y verduras se requiere un lavado previo a fin de eliminar toda la tierra, hojas etc. que pudiera tener. (Escaldado) Se somete al producto a una inmersión rápida en agua caliente, para eliminar las enzimas que posteriormente pudieran ocasionar el oscurecimiento del producto. Así como eliminar los microorganismos presentes en la superficie del producto que pudieran ocasionar su posterior rancidez. (Preparado) Se retira la cáscara y se corta el producto en diferentes formas para su adecuada presentación (tiras, rebanadas, mitades etc.). En el caso de los pescados los especimenes se cortan en trozos de tamaño adecuado (lonjas, trozos, hojuelas o porciones musculares). (Llenado) Se llenan las latas con el producto y se cubren los espacios con diferentes soluciones (edulcoradas, saladas, salmueras, jarabes, vinagre, etc.) no sólo para contribuir al logro de un determinado sabor final, sino para obtener un mejor y mas fácil calentamiento. (Agotamiento) Eliminación del aire pasando el envase lleno por un túnel con vapor a 70ºC, con lo que se evitan reacciones posteriores que pudieran afectar el aroma o el sabor del alimento. (Cierre) Las latas se cierran por engargolado o mediante el cierre hermético por soldadura. (Esterilización) Importante paso que se logra sometiendo al envase a temperaturas alrededor de los 120ºC, con lo que destruyen todos los microorganismos que pudieran afectar la conservación del producto.

(Enfriado) El producto se enfría bien sea por exposición al chorro de agua fría, o por inmersión en tinas de agua así mismo bien fría. (Etiquetado) Las latas, se secan, etiquetan y se acondicionan en envases de cartón. 4.- CUANTO DURAN LOS PRODUCTOS ENLATADOS Los productos enlatados pueden conservarse en buenas condiciones consumibles por varios meses y aun años. La leche en polvo se conserva bien durante nueve meses, las verduras enlatadas se pueden conservar hasta dos años después de su enlatamiento y los cárnicos y los pescados en aceite duran bien hasta cinco años. Durante el almacenamiento de los productos enlatados, es aconsejable establecer su consumo agotando primero los más antiguos. En algunos casos (evaporados, condensados) es conveniente voltear los envases de vez en cuando para evitar la excesiva sedimentación. 5.- QUE CUIDAR EN LAS LATAS Consumir un producto enlatado en malas condiciones, constituye un riesgo para la salud, especialmente si se trata de pescados o mariscos, ya que si ha habido una falla en su procesamiento, o revisión o no han tenido un cuidado manejo, las latas pueden ser un peligro. El empleado del autoservicio, a cargo del área, debe vigilar constantemente los productos enlatados que maneja para: a. Que las latas estén limpias, no presenten escurrimientos, y tengan la etiqueta nítida. b. Verificar que cada lata, esté dentro de su periodo de caducidad y por lo tanto vigente. c. Revisar constantemente las latas en exhibición porque si alguno de sus extremos está abombado, existe una alta probabilidad de que haya bacterias, que al generar gas dentro del envase, hagan que la lata “se infle”. d. Cuando una lata ha sido indebidamente golpeada, es posible que el barniz - interior (que evita el contacto del alimento con el metal) se haya roto o agrietado , lo que puede alterar el color, olor y sabor del alimento enlatado. e. Para verificar que la lata no tenga golpes, el empleado debe palpar toda la superficie, pues en ocasiones la etiqueta de papel, puede ocultar las abolladuras. f. Revisar que la lata no esté oxidada en parte alguna. 6.- LOS PELIGROS DEL ENLATADO En la actualidad los problemas y peligros de los productos enlatados se han reducido tanto que puede afirmarse que casi no existen.

1º.- Las latas, están revestidas en su interior de un barniz sanitario para establecer una barrera protectora entre el producto y la lámina. Eventualmente, como consecuencia del mal manejo en el transporte o almacenamiento de las latas, éstas pueden sufrir golpes fuertes, que pueden romper la capa de barniz, dejando una pequeña superficie de la lámina en contacto con el producto. Pudiera ello oxidar el alimento envasado produciendo una variación en la coloración, sin mayores consecuencias. Otras veces, la excesiva acidez en el producto envasado (vinagre) produce un efecto corrosivo en el barniz, presentando estas franjas de distinta tonalidad (emplumado) que no representa peligro alguno en el consumo. En la actualidad se han desarrollado resinas orgánicas que han mejorado la resistencia y seguridad del barnizado interior de las latas. 2º.- La posible intoxicación con plomo, proveniente de la soldadura del envase, constituye ya un peligro del pasado: primero porque la industria alimentaria está utilizando técnicas que eliminan este tipo de soldadura. Segundo porque la posible intoxicación por plomo, se presentaría sólo en productos muy ácidos que favorecen la disolución del mismo y para ello se requeriría que los alimentos envasados hayan permanecido almacenados durante un tiempo demasiado prolongado. 3º.- Las intoxicaciones que antes se presentaban con alguna frecuencia, prácticamente han desaparecido. La mas frecuente –casi la única- se debe a un migroorganismo (clostridium10 Botulinum) que produce una grave intoxicación: el Botulismo. La acidez controlada en el producto enlatado constituye un factor importante Para evitar el desarrollo del botulismo. Los productos poco ácidos (carnes y pescados) deben esterilizarse con particular cuidado y esmerada técnica. Los alimentos ácidos o a los que se les añade vinagre (encurtidos, chiles, col agria, etc.) no presentan peligro de botulismo. El botulismo, cuando se presenta se caracteriza por graves trastornos gastrointestinales, parecidos al cólera que pueden llevar a la muerte. En la actualidad se ha utilizado un suero antitóxico activo para su tratamiento. El agregar un medio ácido al alimento enlatado, al momento de consumirlo, no sirve para evitar el botulismo ya que este actúa por la toxina que ataca al sistema nervioso y el ácido previene su producción, pero no afecta una vez que la toxina se ha producido. EL FUTURO DE LOS ENVASES DE CONSERVACIÓN El alto costo de los metales (aluminio, hojalata) y su tratamiento (barnices interiores) así como los envases de vidrio, que representan para el consumidor un alto porcentaje en el costo total del producto, han hecho pensar en otros métodos de conservación para los alimentos. 16

Entre los posibles sustitutos, se halla la bolsa flexible y esterilizable, de la que en el Japón se consumen más de 350 millones y en Inglaterra más de 50 millones por año. La bolsa flexible y esterilizable, está formada por tres capas: una, la exterior es de plástico (poliéster), una intermedia está formada por una delgada lámina de aluminio y la tercera (interior) es de propileno modificado. El poliéster exterior, es resistente a las altas temperaturas que se emplean durante la esterilización, con la ventaja adicional que puede utilizarse, imprimiendo en él, la etiqueta. El aluminio intermedio, no sólo proporciona una barrera para la luz y le da estabilidad y resistencia al empaque, sino que constituye además una protección que impedirá todo paso a los microorganismos. El propileno modificado, interior, asegura un cierre hermético al producto. Estas bolsas flexibles y esterilizables presentan además, ventajas mercadológicas adicionales: 1.- Tienen una alta estabilidad, durante el almacenamiento. 2.- Pesan menos que las latas y son más fáciles de transportar. 3.- Son más fáciles de abrir. 4.- Facilitan el almacenamiento. 5.- Ocupan menos espacio, al desecharlas al final. 6.- Se pueden calentar directamente, sumergiéndolas en agua y comer el producto directamente. 7.- Tienen el sugestivo atractivo de la novedad ventajosa. No será pues raro, que en un futuro próximo se pueda desarrollar el sistema en Perú. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS http://www.envasesecatepec.com/ Vidales Giovannetti, Ma. Dolores. El mundo del envase. Manual para el diseño y producción de envases y embalajes. UAM-Azcapotzalco/Gustavo Gili, México. 1995. Celorio Blasco, Carlos. Diseño del Embalaje para Exportación. 1 Introducción. Instituto Mexicano del Envase/Bancomext. 1993. Robles Mac Farland, Marcela, LDG. Diseño Gráfico de Envases. Guía y Metodología. Universidad Iberoamericana. 1996. Celorio Blasco, Carlos. Diseño del Embalaje para Exportación. 1999. PackagingIngeniería en Envase y Embalaje/Instituto Mexicano del Envase, S.C.