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Permeabilidad de los materiales de envasado.

ÍNDICE I.

INTRODUCCIÓN.............................................................................................................3

II. OBJETIVOS......................................................................................................................3 III.

FUNDAMENTO TEÓRICO.........................................................................................4

III.A.

Envases de plastico.................................................................................................4

III.B.

Propiedades de plastico..........................................................................................4

III.C.

Empaque de plasticos.............................................................................................5

III.D

Funciones del Empaque……………………………………………………….5

III.E

Permeabilidad a los gases……………………………………………………5

III.F

Mecanismos de Permeabilidad……………………………………………….…..6

IV.

MATERIALES Y MÉTODOS......................................................................................7

IV.A.

Materiales...............................................................................................................7

IV.B.

Metodología...........................................................................................................8

V.

RESULTADOS.............................................................................................................8

VI.

DISCUSIONES...............................................................................................................

VII.

CONCLUSIONES...........................................................................................................

VIII. CUESTIONARIO:........................................................................................................... IX.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................

X.

ANEXO...........................................................................................................................

Introducción El desarrollo de nuevos envases y tecnologías de envasado para alimentos es una constante debido a las crecientes demandas de los consumidores de productos mínimamente procesados y naturales, fáciles de consumir y semielaborados que garanticen tiempos de conservación del alimento cada vez más largos. Esta demanda de los consumidores es compartida asimismo por las empresas de alimentación, ya que, al alargar la vida útil de sus productos, resulta posible llevar a cabo su distribución en zonas más alejadas y aumentar, por tanto, su mercado. Los empaques de alimentos juegan un rol importante en el proceso productivo. Existen muchos tipos de materiales de empaques que se utilizan para prolongar la vida útil de los alimentos. Dentro de los materiales usados están los clasificados por su naturaleza, por el tipo de uso que se les da, por la forma o dimensiones que producen, por sus propiedades físicas tales como permeabilidad a los gases y 1 o vapores, su resistencia, fragilidad, permeabilidad a la luz, material (hojalata, madera, cartón, vidrio, plástico, aluminio, etc.) La tecnología de plásticos para el envasado de alimentos, evoluciona constantemente en busca de mejores materiales y combinaciones de estos, que permitan asegurar la calidad e inocuidad de los productos a envasar. Las matrices poliméricas presentan atractivas ventajas en sus propiedades químicas y físicas frente a otros materiales de envasado como los son, su flexibilidad, versatilidad de forma que favorece el transporte y la percepción del consumidor por el producto (AGUILERA, 2007). Un importante requisito en la selección del sistema de empacado para alimentos son las propiedades de barrera que presenta el material polimérico, ya que estas propiedades determinan la calidad y vida útil del producto envasado. Si bien los aromas no contribuyen en las características nutricionales de un alimento, poseen un fuerte impacto en la calidad sensorial del mismo. A excepción de las láminas metálicas, no todos los tipos de materiales flexibles protegen con la misma eficacia de las influencias externas, por ejemplo, la celulosa es impermeable al agua, pero no a su vapor; el polietileno lo es al vapor de agua, pero poco a los gases u olores extraños; el celofán de bajo contenido en agua es muy impermeable al gas, pero no a la humedad. La finalidad del presente informe es determinar la permeabilidad frente a olores, sabores y vapor acuoso de los polietilenos plásticos de baja y alta densidad de acuerdo con lo establecido en el diseño experimental de la metodología propuesta. Objetivo  

Evaluar la Permeabilidad de los materiales de envasado frente a las condiciones de olor, sabor y vapor acuoso. Realizar un análisis sensorial de las galletas al término de la práctica.

Marco Teórico Envases De Plásticos. Material de origen sintético o natural, que puede manipularse en distintas formas: bolsas, botellas, frascos, sachet, films, blister; de variados colores, agradable al tacto, resaltando: • Su excelente función a bajo costo. • Liviano. • Su afinidad entre sí y con otros materiales (cartón, aluminio, etc.). • Compatible con alimentos, drogas, químicos, etc. • Combinables para dar lugar a empaques como TETRABRIK. •Salvaguarda la cadena desde la producción del alimento hasta el Consumidor Propiedades del Plástico 

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Resistencia a la Tensión: Expresa la fuerza necesaria para la ruptura de un material al estirar una sección transversal del mismo. Los plásticos tienen una resistencia elevada Resistencia al Rasgado Determina el uso final de numerosas películas para envases y embalajes. El PE ofrece buena resistencia al rasgado mientras que las películas de poliéster tienen una resistencia muy baja. Las bolsas de papas fritas necesitan una baja resistencia al rasgado. Resistencia al Impacto Es necesaria para la fabricación de embalajes para productos pesados o para contenedores que sufren golpes durante el transporte. Rigidez Es necesaria cuando se maneja películas plásticas en maquinarias automáticas, tanto para envases como embalajes. Estabilidad Térmica A determinada temperatura la estructura rígida de los plásticos comienza a romperse. Dos superficies de plástico termo selladas resisten la separación. El PE presenta una resistencia muy elevada. Una buena resistencia no es siempre necesaria: ejemplo: envases para dulces. Las temperaturas bajas vuelven quebradizos a los plásticos. El PE resulta mejor que el celofán. Resistencia a la Humedad Algunos productos necesitan protección contra la humedad del aire, otros requieren envases y embalajes que impiden la evaporación de la humedad propia. Barrera contra Gases Se necesita dejar salir algunos gases e impedir el ingreso de otros: Café fresco liberaC02que hincha el envase, 02 externos puede deteriorar el producto. Para café fresco envase con ligera permeabilidad al 0 2 y muy permeable al C02. Elongación Estiramiento de un plástico sin fracturarse. A mayor estiramiento mayor absorción de los impactos y menor a posibilidad de ruptura. Ej.: bolsas y sacos de gran contenido. Elasticidad Facultad del material de recuperar su forma original, después de ser sometido a un esfuerzo. PVC plastificado presenta baja elasticidad y se estira muy Bien, el PS tiene elasticidad elevada y se estira con dificultad.

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Estabilidad dimensional Depende de la humedad relativa y parella envases y embalajes pueden alargarse o retraerse. Deslizamiento Deslizamiento de la superficie por frotamiento con otros plásticos o superficies que toca en la máquina de envasado. Hay mejora cuando se usa aditivos. Hay alto, medio y bajo. Permeabilidad al aceite y la grasa La apariencia del envase se deteriora por el contacto con materia grasa o el producto contiene grasas. Opacidad y brillo de la superficie Algunos productos exigen envases transparentes y de aspecto brillante. Inflamabilidad Algunos plásticos como el celofán arden con facilidad. Los ionómeros arden lentamente, pero se funden mientras arden. El PVDC se apaga por sí solo. El PVC cuyo aspecto es rígido es muy difícil de encender.

EMPAQUES DE PLÁSTICOS Encontramos empaques plásticos con materias como el PET, PEAD, PP, PVC, entre otros. Estos recipientes tipo bolsas, frascos, tubos, cajas, botes, bandejas, etc. Son normalmente utilizados para el envasado de alimentos, cosméticos, productos de aseo, aceites, etc. • Ofrecen mayor resistencia y protección al producto. • No son fácilmente reciclables. • Afectan el medio ambiente

FUNCIONES DEL EMPAQUE: 

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Contener: El empaque debe tener una capacidad específica para que el producto se encuentre bien distribuido, ni muy flojo, ni muy apretado. El producto nunca debe rebasar la boca del empaque. Compatibilidad: El empaque debe ser compatible con el producto para evitar que se transmitan aromas o microorganismos que contaminen el producto. El empaque no debe afectar al producto y el producto no debe afectar al empaque. Retener: El empaque debe de conservar todos los atributos del producto, esto se nota más en los empaques para productos que se exportan para la venta en fresco. Práctico: El empaque se debe armar, llenar y cerrar fácilmente, además debe resultar cómodo para las personas que lo van a manejar

PERMEABILIDAD A LOS GASES La permeabilidad de las materias plásticas a los gases, tales como el vapor de agua o el oxígeno, constituye una de las características más importantes desde el punto de vista de su empleo para empacar alimentos. Por lo general, la permeabilidad de una película plástica frente al oxígeno, al nitrógeno o al anhídrido carbónico, no se modifica por la presencia de algunos de estos gases o de dos

a la vez; por el contrario, la permeabilidad de una película plástica (hidrófila) frente a un gas resulta fuertemente aumentada por la presencia de vapor de agua. Es el caso, por ejemplo, de una película celulósica expuesta a una humedad relativa superior a 75 %. Se considera que el aumento de permeabilidad se debe a la solubilidad y la absorción de gases en el agua retenida por el polímero, así como a una reducción de la cristalinidad de la celulosa. La permeabilidad de las películas plásticas al vapor de agua resulta mayor a medida que desciende la cristalinidad del polímero. La permeabilidad cumple la ley de Fick para los polímeros hidrófobos, pero aumenta fuertemente con la humedad relativa en el caso de polímeros hidrófilos (donde los coeficientes de difusión y de solubilidad del vapor de agua aumentan con la humedad relativa). Algunas películas plásticas son muy poco permeables al vapor de agua. Pero recordemos que una hoja de aluminio de 0,01 mm de espesor es todavía menos permeable al vapor de agua que una membrana de cloruro de polivinilideno. Para medir la permeabilidad al vapor de agua, puede utilizarse diversas técnicas; generalmente, la película plástica separa dos compartimientos, uno con 100% de humedad relativa y el otro inicialmente seco. Se puede pensar concretamente en una "célula" limitada por una membrana en la cual penetra el vapor de agua de una atmósfera externa húmeda. Generalmente se coloca un agente higroscópico (cloruro de calcio) en la célula, con el fin de mantener una humedad relativa muy baja, lo que prolonga la penetración de vapor y aumenta la ganancia de peso. La penetración de vapor de agua también puede medirse por manometría o con la ayuda de un higrómetro eléctrico. MECANISMOS DE PERMEABILIDAD Permeabilidad es el proceso de transferencia de masa y/ o energía en el cual se produce el paso de moléculas a través del material polimérico. Este proceso por tanto puede ser descrito por dos mecanismos, por un lado, el flujo capilar, que implica el paso de moléculas a través de poros o bien defectos propios del material de envase, y el proceso de permeabilidad por difusión (GUARDA y GALOTTO, 2001). El coeficiente de permeabilidad (P) de una molécula a través de un material polimérico se define como el producto de los coeficientes de solubilidad (S) y de difusión (D)

Donde D y S son independientes de la concentración

El movimiento de partículas a través del material plástico es producido por un gradiente de potencial químico que tiende al estado de equilibrio, por lo cual una molécula puede ser adsorbida, difundida y desorbita con el fin de lograr un estado estacionario (equilibrio). La difusión del permeantes se produce a favor de un gradiente de concentración a través de los espacios libres, o zonas amorfas, entre las cadenas macromoleculares. Los procesos de adsorción y desorción dependen principalmente de la solubilidad del permeantes en el polímero, es decir, de la compatibilidad termodinámica y química, regida por las fuerzas de Van der Waals y puentes de hidrógeno (VARSANI, 1986). La permeabilidad se ve afectada por las propiedades intrínsecas al polímero como son: la estructura química del polímero, el método de la preparación de los polímeros, el volumen libre del polímero, el porcentaje de cristalinidad, polaridad, la reticulación e impresión, orientación, presencia de aditivos (JASSE y COL, 1994) MATERIALES Y METODOS Materiales      

Plásticos encontrados en casa. Galletas de soda Esencia de vainilla. 2 táperes herméticos Tijera Cinta

Métodos Seleccionar los materiales

Envasar con cada uno de los materiales

a) 4 galletas con cada tipo de material (OLOR/SABOR) b) 1 galleta con cada tipo de material (TEXTURA)

Codificar

Añadir

20 – 30 gotas de esencia de vainilla (a las 4 galletas), taparlo herméticamente por 7 días.

Depositar

50 ml de agua en un táper hermético y poner las galletas alrededor

Controlar

Por 7 días (evaluación sensorial con escala hedónica)

DISCUSION 

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Según (ROSABEL HUANCHI, 2013). Para algunos polímeros, la exposición a la humedad influye en sus propiedades de barrera. El vapor de agua acelera la difusión de los gases y vapores en polímeros que presentan alta afinidad por el agua, ya que actúa como un agente plastificante del polímero incrementando la movilidad molecular. Por lo general, el efecto plastificante del agua se produce en hidrofílicos, tales como el copolímero etileno vinil alcohol (EVOH) y algunas poliamidas. Según CERVERA (2003): “Polietileno de baja densidad (LDPE): Su permeabilidad es baja en el caso de agua, pero en una barrera pobre de vapores orgánicos, aceites esenciales, es permeable al oxígeno (es bastante alta) por lo tanto, la oxidación podría ser un problema.” Según CERVERA (2003): “El Propileno es de mayor dureza, éste puede ser usado para moldear partes o para producir películas. Excelente resistencia a las grasas y resistente a los solventes.”

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según CERVERA (2003): “Polietileno de alta densidad (HDPE) Es de mayor densidad y dureza. Se usa para producir botellas bastante rígidas, posee las mismas propiedades que el polietileno de baja densidad.” Según CERVERA (2003): “Una de las características de los empaques de papel de aluminio es que son una excelente barrera para los gases y radiaciones UV, evitando la penetración de aire o humedad” (Quintana et al., 2007) El LDPE es muy versátil, se adapta a todo tipo de procesamiento de extrusión, inyección, etc.; siendo su mayor aplicación y el más utilizado en la producción de películas para empaques, bolsas, fundas, etc. El LDPE se caracteriza por su excelente flexibilidad, buena resistencia al impacto, maquinabilidad, resistencia a aceites, resistencia a químicos, sellabilidad al calor. QUEZADA, 2013. El polietileno de alta densidad (PEAD) tiene mayores propiedades de barrera a la humedad y gases que los otros polietilenos. Posee baja transparencia y menor resistencia a la luz solar. Es resistente a bajas temperaturas. Liviano y no tóxico. Se utiliza en bolsas de asas, para basureros industriales, en sacos industriales, para cereales, envoltorios individuales de cajas de productos, cajas para transporte de botellas, botellas para leche, jugo y yogurt

Cuestionario: Elabore el Ciclo del Empaque de un producto Agroindustrial de su elección y sus condiciones necesarias para producir dicho empaque Cuando compra una botella de agua, jugos usted está pagando más por el plástico que por el contenido. Pero, ¿qué hay del costo ecológico de ese producto? La fabricación y los procesos de llenado, etiquetado, distribución, almacenamiento y desecho de esas botellas es costoso. Polimerización El plástico comienza su vida siendo un semilíquido resultado de una mezcla de petróleo, etileno, propileno y otros compuestos derivados. Esta dependerá del tipo de plástico que se va a fabricar, de la compañía que lo produce. Cada empresa tiene su propia mezcla patentada, por esa razón algunos plásticos son más duros y otros más suaves. Si una botella determinada es de material reciclado, estará compuesta principalmente de botellas viejas que se han fundido, adicionadas con algunos materiales nuevos. Vaciado hay una gran variedad de métodos para darle forma al plástico. En la mayoría de los procesos, el plástico ya ha sido enfriado (después de haber sido fundido) y reducido a gránulos o pellets que se introduce en una tolva de calentamiento donde se derretirán. Los gránulos de plástico fundidos son empujados dentro de una prensa especial que da forma a las nuevas botellas El vaciado por inyección, funde el plástico en un molde con forma de botella.

El proceso de moldeado o vaciado soplado es similar, pero utiliza un chorro de aire para arrojar una película de plástico dentro del molde. Esta técnica se utiliza mucho para agregar formas a la superficie de la botella. Envasado Cuando la botella está lista, el proceso continua con el envasado (o llenado) del producto. Cada botella llena recibe una etiqueta de papel que se adhiere a la cara frontal de la pieza. Todo esto se hace por medio de máquinas que toman las piezas (generalmente por la boca o el cuello) y las transportan hasta un dispositivo que carga cada botella con una cantidad predeterminada (la misma para todas) de producto líquido. una vez listas para consumo, las botellas se agrupan, empacan y finalmente envían a los distribuidores Consumo y recolección Las botellas, que se venden a través de los distribuidores o directamente en la fábrica, son al cabo consumidas. Tras quedar vacías, pueden reciclarse inmediatamente. Muchas tiendas tienen máquinas tipo redemption para tareas de reciclaje y en la mayoría de las ciudades se recolectan los materiales reciclables (unto con el resto de la basura. Los plásticos se clasifican según su tipo y se envían a reciclar. Esto, suponiendo que las botellas sean aptas para este proceso Reciclado Ya en el proceso de reciclaje, las botellas se lavan, esterilizan y cortan en laminas para ser vendidas de nuevo a las empresas que van a utilizarlas Los distintos tipos de plástico pueden transformarse y luego emplearse en la fabricación de casi cualquier producto de consumo; desde más botellas desechables hasta bolsas para compras, alfombras e incluso prendas de vestir. La gran mayoría de los plásticos reciclados se utilizan para la fabricación de telas y fibras sintéticas Una vez más, todas las piezas que se recolectaron y prepararon para ser recicladas, se funden en una mezcla cuando la empresa inicia con la producción de una nueva serie de productos sintéticos

Curiosidades Las botellas de plástico tardan 180 años en degradarse. Por cada Kg de plástico reciclado el ahorro es de 1.5 Kg en emisión de CO2(Dioxido de Carbono) Separar en origuen: ayuda a ahorrar recursos naturales-energía, materia prima y recursos financieros, por lo tanto, aminora el efecto invernadero Disminuye la cantidad de residuos

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REFERENCIA BIBLIOGRAFICA Cervera (2003). Envase y embalaje. 2da Edición. Editorial Esic, México Guarda A; Galotto M. J. I. Al Varado J Y Aguilera J .M. (2001) Propiedades físicas de materiales plásticos; editorial, Acribia. España,. 285-308. . Quintana, J., Cornejo, F., & Rigail-Cedeño, A. (2007). Análisis y diseño de empaques flexibles para alimentos. Revista Tecnológica ESPOL, 20 (Guaaquil Ecuador), 1 - 18. Yolanda Prospero. (2018). Ciclo de vida de una botella de plastico. 2018, de Academia Sitio web: https://www.academia.edu/17013374/Ciclo_de_vida_de_una_botella_de_plastico