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Envasado en atmósfera modificada

Envasado en atmósfera modificada

 

EL ENVASADO EN ATMÓSFERA MODIFICADA /PROTECTORA

 

La tecnología del envasado en atmósferas modificadas o protectivas (M.A.P Modifief Atmosphere Packaging) corresponde al envasado en unidad/consumidor de productos alimentares en una atmósfera distinta a aquella natural y constituida por mezclas de gas en distintas proporciones: principalmente oxígeno, nitrógeno y anhídrido carbónico pero también, potencialmente, argón, helio y protóxido de nitrógeno; todos definidos según normas europeas sobre los aditivos, como gases para envasado de alimentos.

Una norma CEE referente al etiquetado de los productos alimentares, recientemente ha introducido la expresión “atmósfera protectiva”, la cual debe ser utilizada obligatoriamente entre las indicaciones en la etiqueta cuando la duración del producto ha sido prolongada gracias al gas de embalaje. Otra expresión todavía más conocida, si bien aplicada en forma incorrecta, es “atmósfera controlada”; esta expresión tendría que ser utilizada solamente en aquellos casos en los cuales se puede ejercer un control real sobre la composición de la atmósfera que circunda el producto y por lo tanto no para productos envasados, sino para productos conservados en almacenes convenientemente equipados para la conservación o la maduración de comestibles, principalmente vegetales o animales.

Otras dos expresiones, se utilizan con cierta frecuencia: atmósferas activas o atmósferas pasivas. Las primeras corresponden a una voluntaria y controlada sustitución del aire con una mezcla gaseosa de definitiva composición; las segundas se refieren a aquellas modificaciones de atmósfera que son la consecuencia de metabolismos propios del producto (respiración) y de los fenómenos de permeabilización de los gases a través del embalaje.

 

PROLONGAR LA SHELF LIFE

El objetivo fundamental de esta técnica es aquella de prolongar la conservación de la calidad de los productos alimentares.

Para alargar la vida de un alimento, evidentemente es indispensable poder detener o disminuir los mecanismos químicos y biológicos que determinan la descomposición de los alimentos.

Si bien en ciertos casos el envasado en atmósfera modificada no garantiza una significativa extensión de la conservación, la técnica permite una mejor presentación. Por ejemplo, una porción de carne fresca puede aparecer de un color más apreciado, un queso puede aparecer menos grasoso en superficie y los embutidos ofrecer lonchas bien separadas las unas de las otras: en estos casos la mejor presentación del alimento puede ser solamente la única finalidad buscada.

El uso de la atmósfera modificada, de todos modos, no debe ser considerado como un medio de recuperación o de mejoramiento cualitativo de un producto alimentar próximo a vencer, sino más bien, como una operación tecnológica de soporte que solamente unida a otras intervenciones (como la refrigeración, el control higiénico, etc.) puede lograr los efectos deseados.

 

COMO FUNCIONA:

Para comprender la eficacia de las atmósferas es indispensable considerar que el alimento interactúa siempre con las aeroformas que lo circundan. Las interacciones “producto/atmósfera gaseosa” pueden ser de naturaleza microbiológica o químico/físico. Las primeras se refieren a la posibilidad de multiplicación de microorganismos presentes en el producto; aquellas químico/físicas interesan la estabilidad y funcionalidad de importantes componentes del alimento como las proteínas, las membranas, los lípidos, los pigmentos, las enzimas, etc.

Un uso apropiado de los gases no puede prescindir del conocimiento de la naturaleza y de las características del producto que se quiere envasar; en particular para una correcta aplicación de la técnica de envasado en atmósfera modificada, es indispensable conocer previamente:

  1. La caducidad del alimento en contacto con el aire, es decir las principales causas del fenómeno de deterioro del producto (microbiológico, oxidativo, enzimático, etc.);
  2. La solubilidad del anhídrido carbónico en el alimento a las distintas temperaturas y a las variaciones sensoriales asociadas a la disolución del gas;
  3. El comportamiento de la microflora en la atmósfera elegida (el riesgo de proliferación de microorganismos anaerobios o de una selección no deseada de la microflora típica);
  4. La permeabilidad de los materiales de envasado a los gases empleados, teniendo en cuenta la temperatura de conservación y la superficie total;
  5. La hermeticidad del envasado, es decir la ausencia de microporos y/o de defectos de sellado;
  6. La eficacia de la operación de envasado y de sustitución del aire, es decir la elección del tipo de máquina de envasado más idóneo y del sistema de erogación y de mezcla del gas;
  7. La evaluación de la composición real de la atmósfera introducida, así como el residuo de oxígeno luego del envasado.

 

VENTAJAS REALES DEL M.A.P.

Respecto a las técnicas más tradicionales (en aire o al vacío), el envasado en atmósfera modificada ofrece una excelente garantía para la mejor conservación del producto alimentar, sin tener que renunciar a las características atractivas de los envases tradicionales.

Con relación al tipo de producto, la atmósfera modificada utiliza gases específicos o mezclas de gases, con distintas propiedades.

Múltiples y significativas son las ventajas del envasado en atmósfera controlada:

  1. La prolongación de la conservación permite explotar las economías de escala de producción, de mejorar la gestión de las provisiones y los costes de transporte, de extender la propia producción a los mercados extranjeros, de mejorar las ganancias y reducir las pérdidas, etc.
  2. La seguridad de un embalaje concebido de acuerdo a las más rigurosas normas higiénicas para garantizar la máxima calidad del producto sin perjudicar la estética de la presentación.
  3. Practicidad y economía, desde el punto de vista operativo, esta técnica necesita la utilización de una envasadora con algunos cambios técnicos importantes.
  4. Reducir en medida consistente el uso de aditivos y conservantes.

 

ALTA, MEDIA Y BAJA BARRERA:

El Packaging moderno se caracteriza especialmente por el uso de materiales de embalaje flexibles (bolsas y bandejas semirigidas de plástico, contenedores de cartón poli combinados, etc.) de los cuales los polímeros plásticos representan los principales constituyentes. Los gases atraviesan los materiales plásticos con una velocidad distinta de polímero a polímero y esto justifica el hecho que se indican como “materiales barreras” aquellos polímeros que tienen una baja permeabilidad a los gases.

El concepto de “barrera a los gases” no es definido en forma unilateral, si bien los términos alta, media y baja barrera se utiliza comúnmente.

Los polímeros que poseen características de barrera no son muchos, son más bien caros y, a veces, no tienen todas las características (de sellado, de idoneidad alimentar, etc.) que se necesitan para un embalaje alimentar. Por este motivo se recurre a la realización de estructuras multiestractos, combinados con distintas técnicas (como la laminación o la coextrución) de varios materiales.

El abastecimiento de los gases que se necesitan para condicionar en atmósfera controlada un producto alimentar, no es más un problema. Los principales productores de gases técnicos suministran productos de alta calidad (gas a elevada pureza), generalmente en contenedores dedicados al uso específico.

Las formas de almacenamiento son de distintos tipos, según el volumen solicitado:

  • Cilindro de gas comprimido (200 bar de presión de carga) con capacidad de 40-50 litros;
  • Paquetes cilindros (200 bar de presión de carga) con capacidad de 800 – 1000.
  • Bidones, depósitos y contenedores para gas licuado (anhídrido carbónico y nitrógeno) de capacidad variable entre 5 y 300 l (1,5 bar de presión de carga).

La elección del sistema de abastecimiento (gases comprimidos o licuados) es en función de los consumos y de la logística de la empresa que utiliza este sistema; por lo tanto se trata de una elección de tipo técnico- económico.

Los contenedores tienen que ser, por ley, tenidos fuera del fabricado donde está colocada la máquina envasadora. Es muy importante tener siempre controladas las características y la manutención de estas tuberías y de estos accesorios para evitar pérdidas de gas y posibles contaminaciones o daños a los alimentos envasados.

Los proveedores de gas ofrecen también mezclas de gas preconstituidas para responder a las específicas exigencias de envasado y evitar tener que dotar de dispositivos para la mezcla y la realización de la atmósfera deseada.

 

LAS MAQUINAS:

Muy esquemáticamente, las máquinas que envasan en atmósfera modificada funcionan según 4 tipologías fundamentales:

Las dos primeras corresponden a las clásicas máquinas “Form – fill – Sell (FFS) “Flow Pack” respectivamente horizontales y verticales  modificadas para la introducción de la atmósfera. Para estas máquinas se usa generalmente el término de “Gas flushing” ya que una lanza de alimentación, que entra en el tubular formado por el film que se desenrolla de la bobina, introduce la atmósfera seleccionada que sustituye el aire presente. Estas máquinas, efectivamente llevan a una progresiva disolución del aire en la atmósfera controlada y garantizan una casi total eliminación del oxígeno atmosférico. De todos modos y en función del tipo de producto, el residuo de oxígeno que queda en el envase no crea ningún problema de conservación del alimento. Estas máquinas están dotadas de grupos de sellado particulares para garantizar un más largo tiempo de sellado, es decir una mayor seguridad de hermeticidad del sellado.

Otros tipos de máquinas son las envasadoras al vacío (se usa generalmente el término de envasadora en “vacío compensado”) y que teóricamente se subdividen en máquinas “a campana” y “termofornadoras”. En las primeras “a campana”, la máquina que contiene el producto (generalmente en bolsa) se pone bajo – vacío y luego rellenada con la atmósfera seleccionada; el ciclo puede ser repetido varias veces para mayor garantía.

Las segundas son máquinas termoformadoras bajo – vacío, modificadas para la introducción de gas; a través de una hoja de laminado plástico más bien espesa se forma una bandeja en la cual se introduce producto y luego, sobre la misma máquina y en el interior de una estación especial la bandeja es evacua y llevada a presión atmosférica para la introducción de la atmósfera controlada.Es esencial que esta tipología de máquinas tengan dispositivos de control llamadas ” no -gas, no – run” para evitar que la falta de gas en las líneas lleve a productos defectuosos y sistemas para controlar el nivel de oxígeno residual o aún mejor la composición global de la atmósfera introducida. La extensión de la Shelf – life de los productos envasados en atmósfera controlada y su mejor presentación sobre los mostradores de los negocios, obviamente tiene un precio. La incidencia de los costos de la operación total para el acondicionamiento de estos productos es mayor respecto al envasado tradicional.

Las razones de este valor agregado se puede intuir fácilmente: El costo del gas que constituye la atmósfera; el precio del material de envasado que es siempre un material especial debido a sus características a barrera; los controles que deben efectuarse sobre la composición de la atmósfera y sobre el aire residual; las máquinas y la línea de envasado son tecnológicamente más satisfactorias de aquellas tradicionales y por lo tanto más costosas.

Es muy difícil evaluar separadamente estos factores costes, extremamente variable de un caso a otro y además siempre cubierto con un cierto secreto comercial.

 

LOS CONTROLES:

Una de los principales problemas que tiene que enfrentar el responsable de una línea de envasado en atmósfera controlada es el control de la composición real de la atmósfera y para la mayor parte de los productos, poder medir el nivel de oxígeno o aire residual. Las soluciones técnicas para efectuar estos controles no faltan, pero también estos aspecto inciden sobre el valor final de la operación. Actualmente, si bien estudiados desde hace tiempo, existen en comercio pocos sistemas de análisis no destructiva de la integridad de los envases y es por lo tanto indispensable sacrificar algunos envases, como pruebas, para poder efectuar los controles sobre la hermeticidad, así como de la composición gaseosa. Las modalidades para realizar controles sobre la hermeticidad, así como de la composición gaseosa. Existen distintas modalidades. El sistema más exacto, prolijo y completo está representado por la técnica “gas – cromatografía”. En alternativa existen distintas posibilidades, representadas por dispositivos dedicados a este específico objetivo. El anhídrido carbónico se mide siempre con detectores con infrarrojo, selectivos para este gas, mientras que para la dosificación del oxígeno se utilizan distintos principios en los distintos dispositivos conocidos. Para el control del residuo de oxígeno en el interior del envase, la PFM utiliza distintos sistemas de relevación:

  1. Spot check.
  2. En continuo.

El sistema “Spot Check” es un control sobre pruebas. A través de una aguja se aspira la atmósfera presente dentro del envase y se controla el residuo de oxígeno.

En cambio el sistema en continuo permite el control del residuo de oxígeno en tiempo real. El tubito que introduce el gas en el túnel de material de embalaje creado por la máquina se divide en dos secciones que terminan en puntos distintos. La primera sección en posición de retrogresión aspira la atmósfera. La atmósfera aspirada se analiza por un especial dispositivo y el residuo de oxígeno se mide en porcentaje. A este punto se pueden aplicar distintas alternativas. Es posible que el analizador del residuo de oxígeno esté conectado a través de un sistema feedback al mezclador de gas y en función del límite máximo de residuo de oxígeno que no se quiere superar en el interior del envase, se modifique en tiempo real el flujo de gas introducido en el tubo del film.

Las ventajas de este sistema son múltiples:

  1. Siempre se conoce exactamente el nivel de oxígeno en el interior de los envases en el acto del envasado.
  2. Se utiliza solamente el volumen de gas estrictamente necesario para obtener el límite de gas establecido precedentemente.
  3. En caso de superación del límite de oxígeno en el interior del envase, el sistema entra siempre en alarma informando al operador, quien procederá a excluir de la línea de envasado los productos no idóneos (el sistema de exclusión puede ser también automático).

 

LA SEGURIDAD HIGIÉNICA

Teniendo en cuenta la amplitud de aplicaciones para las distintas categorías de productos, tanto frescos como a larga conservación, la seguridad higiénica de la técnica de acondicionamiento en atmósfera condicionada no ha sido siempre estudiada detalladamente. La exigencia de ulteriores experimentaciones sobre la posibilidad de crecimiento de patologías y microorganismos putrefactos, en productos refrigerados y en atmósferas distintas del aire.

Una cuestión de fundamental importancia en el afrontar el problema de la seguridad de esta forma de envasado consiste en distinguir entre “deterioro biológico” de un alimento y “crecimiento de microorganismos patógenos”; estos fenómenos son correlatos y diferentes al mismo tiempo. El deterioro biológico puede ser definido como un fenómeno de modificaciones de las características sensoriales típicas del alimento, ligado al crecimiento de microorganismos que no rinden el producto comercializable.

La patogenicidad puede ser definida como el desarrollo de un número suficiente de microorganismos de una determinada especie, este desarrollo puede adquirir una suficiente dimensión como para producir síndromes patológicos. En teoría es posible que un alimento se convierta en no comestible sin que sea peligroso higiénicamente como que se convierta en peligroso manteniendo el aspecto comestible.

En práctica, la pérdida de las características sensoriales fundamentales es anterior al riesgo toxicológico, tanto que el deterioro biológico, el límite de comestibilidad de muchos alimentos, representan un indicador y un umbral de seguridad que previene el consumo de productos peligrosos para la salud.

En algunas potenciales aplicaciones de la atmósfera controlada, todavía existe el riesgo que los microorganismos no patógenos, responsables del deterioro biológico, sean inhibidos antes y más intensamente de aquellos patógenos. Efectivamente si bien es cierto que en muchos casos la modificación de la atmósfera es capaz de desfavorecer la multiplicación de una microflora de contaminación banal, no es siempre conocido el efecto de la misma sobre los patógenos.

La cuestión es indudablemente mucho más seria, pero no se debe exagerar y un aspecto que siempre debe ser subrayado, en cambio, es la importancia del control de la temperatura, un control que no puede ser descuidado y que para la atmósfera controlada adquiere una importancia mayor que en el caso de pasteurización: Manteniendo la cadena del frío tenemos, por un lado, la garantía de evitar proliferaciones de gérmenes peligrosos y, por otro lado, la seguridad de una mayor disolución de los gases en el alimento, los cuales en este modo pueden ejercer los propios efectos protectivos.

Como conclusión, podemos decir que el envasado de alimentos en atmósfera controlada, si bien recoge sugerencias de intuiciones antiguas, es seguramente una de las innovaciones más significativas de los últimos veinte – treinta años. A través de esta tecnología de “acondicionamiento” se concretiza la posibilidad de hacer llegar al consumidor final un producto fresco y seguro, con buenas características sensoriales e higiénicas. De todos modos no se debe subestimar el hecho que se trata de una tecnología compleja: para una aplicación eficaz, que produzca todos los efectos positivos deseados, es necesario poseer un óptimo conocimiento de las características del producto que se quiere condicionar, conocer el comportamiento de la microflora contaminante y las propiedades de transmisión del material de embalaje que se utiliza.


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