2015-I

CURSO: ENVASE Y EMBALAJE EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

PROFESORA: GABRIELA CHIRE FAJARDOGRUPO: F*INTEGRANTES:FERNANDEZ SOBRADOS, JHOELOCHOA PACHAS, KARINATOLENTINO ASENCIOS, HARRY

ENSAYO EN ENVASES METALICOS Y SUS BARNICES

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIALA MOLINA

FACULTAD DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

I. INTRODUCCIÓN

El   proceso   de  manufactura   utilizado   para   el   envasado   en   lata   de   alimentos   y   bebidas   ha evolucionado de manera notable, ya que en la actualidad en un alto porcentaje no tienen contacto directo con el metal base, esto gracias al recubrimiento de grado alimenticio que evita que el producto que se está envasando no esté en contacto y permanezca completamente aislado.

Asimismo,  la soldadura utilizada actualmente es eléctrica y al   igual que el resto del envase se encuentra recubierta. La lata permite un cierre al vacío lo que evita la degradación química del contenido por estar en contacto con la atmósfera.

Para contribuir al cuidado del ambiente, las latas, aún y cuando sean para optimizar el uso de la hojalata, utilizan espesores cada vez más bajos, siendo estos muy resistentes al impacto y  a los golpes, y los que brindan mayor protección en cualquier circunstancia.

Pensando en el consumidor y la facilidad para manipular el producto, se provee a los envases metálicos de tapas de fácil apertura, apertura total o membrana que hacen más amigable y seguro el consumo del producto, evitado la utilización de otros dispositivos para la apertura del mismo. Por   otro   lado,   existen   diseños   en   la   forma   de   los   envases   (óshape)   que   proveen   una   vista agradable.

Los envases de metal son completamente inocuos y no modifican el sabor, calidad y consistencia del alimento, son 100% reciclables, por lo que ayudan a preservar el ambiente.

II. OBJETIVOS

Familiarizarse con los diversos envases metálicos existentes en el mercado.

Reconocer el barniz de las latas

Determinar el gramaje y porcentaje de barniz epoxi-fenólico en muestras de hojalata.

III. MATERIALES Y METODOS

3.1. Materiales

Muestras: Lata de bebida gaseosa, cerveza, duraznos en almíbar, leche evaporada y 

atún.

Tijeras especiales

Beakers

Placas petri

Balanza analítica

Campana extractora

H2SO4 concentrado

NaOH 10%

Figura 1. Muestras con envases metálicos

3.2. Metodología

A) Observación de latas:

Se observaron y analizaron las latas, según las   siguientes características:

B) Verificación de material epóxico por reacción con ácido sulfúrico

Sobre una muestra de hojalata de color dorado y cubierta con papel absorbente, se 

colocó una gota de ácido sulfúrico y se dejó reposar por 5 minutos. Se verificó la 

formación de color morado, lo cual indicó la presencia de resina epóxica. Se tomaron 

fotos y se reportaron los resultados.

C) Gramaje (G)

 Se cortaron  trozos de cada material de área conocida y se pesaron para luego poder 

obtener una relación de peso por área. 

ProductoMarcaCapacidadMaterialColor interiorColor exteriorNúmero   de piezasPaís de origenAperturaDimensiones (cm)Espesor (mm)Peso   de   envase vacío (g)Anillos   de expansiónOtras características

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Producto Cerveza Filete de atún Conserva de duraznos

Leche evaporada

Gaseosa

Marca Pilsen Florida Dos caballos Ideal GuaranáCapacidad 355 ml 170 g 820 g 400 g 355 mlMaterial Aluminio Hojalata hojalata Hojalata Aluminio

Color interior Plata Plomo PlateadoDorado

Plata

Color exterior Plata Plomo Plateado Plata PlataNúmero   de piezas 2 2 3 3 2

País de origen Perú Perú Chile Perú PerúApertura Abre fácil Abre fácil Sello sello Abre fácilDimensiones (cm) H=12 y D=5.3 H=4 y D=8.4 H=11.7 D=10 H=10.5

D=7.2H=12 y D=5.3

Peso de envase vacio (g) 13.83 g 38.04 g 99.98 g 46.62 g 13.28 g

Anillos   de expansión No tiene 3 3 2 No tiene

Espesor (mm)          0.105 Cuerpo=0.807Tapa=0.447

Cuerpo=1.2075Tapa=0.348

Cuerpo=0.258

Tapa=0.191

0.102

Área (cm2)           15.6 Cuerpo=7.5Tapa=4

Cuerpo=4.2Tapa=3.61 4.2 11.4

Gramaje(g/cm2)        0.0269Cuerpo=0.138

7Tapa=0.1675

Cuerpo=0.1629Tapa=0.188 0.1119

0.0228

En el cuadro a continuación se muestran los resultados obtenidos de los ensayos en envases 

metálicos y sus barnices.

Cuadro 1. Resultados de los análisis realizados a los envases metálicos y sus barnices.

En el Cuadro 1 se presentan las características generales y físicas de los envases metálicos de cinco productos: Cerveza, Atún, Conserva de Duraznos, Leche evaporada y gaseosa.

Según Pini (2011) el acero y el estaño se combinan en la hojalata para dar un material que es a la vez fuerte y liviano, fácil de conformar a diversas formas y tamaños, buen conductor del calor y de composición química estable que no afecta la integridad de su contenido. Además, Warne (1989) menciona que la hojalata consiste en una lámina de acero dulce de baja carbonación, cuyas dos caras se han cubierto electrolíticamente con una capa de estaño. Los envases de la Conserva de duraznos,   el   Atún   y   la   Leche   evaporada,   son   de   hojalata   y   presentan   las   características mencionadas.

La Conserva de duraznos era de la marca Dos caballos, de origen Chileno y tenía una capacidad de 820 g. Su envase está elaborado del material hojalata, el color exterior es plateado en su totalidad, mientras que en el interior el color de las tapas es dorado y el cuerpo plateado, además presento las siguientes características físicas: altura de 11.7 cm, radio externo igual a 5.0 cm. El espesor del cuerpo (1.2075 mm) fue mayor que el espesor de la tapa (0.348 mm). El peso del envase vacío fue 99.98   g, resultando el de mayor peso comparándolo con los otros envases evaluados. Contaba con tres anillos de expansión y su gramaje fue de 1629 g/m2 para el cuerpo y 628 g/m2 para la tapa.

La lata de Atún corresponde a  la marca FLORIDA cuya procedencia es Peruana y presenta una capacidad de 170 g. La coloración interna de esta lata es de una tonalidad gris al igual que la parte externa. Este envase está conformado básicamente por dos piezas una que corresponde a la tapa y la otra que contendrá los filetes de pescado. El peso del envase vacío fue de 38.04g, así mismo su presentación de apertura es por abre fácil.  Las dimensiones de altura y diámetro son 4 y 8cm respectivamente. Dicho envase presento 3 anillos de expansión, un espesor de tapa de 0.447 mm y 0.807mm en el cuerpo. El gramaje de la tapa (0.1675 g/cm2) fue mayor de el del cuerpo (0.1387 g/cm2)

La Leche evaporada era de la marca Ideal, de origen Peruano y tenía una capacidad de 400 g. Su envase estaba elaborado del material hojalata, el color exterior es plateado y el interior, dorado. Además presento las siguientes características físicas: altura de 10.5 cm y radio igual a 3.6 cm. . El espesor del cuerpo (0.258 mm) fue mayor que el espesor de la tapa (0.191 mm), presento Sello. El peso del envase vacío fue 46.62 g, y tenía 2 anillos de expansión.

Equipack (2003) señala que la hojalata es el material más común en los envases que tienen como base el acero y se trata de una lámina muy fina de acero (entre 0.14 y 0.49 mm de espesor), revestida por ambas caras con una película microscópica de estaño. Los espesores medidos de los envases de hojalata estuvieron en el rango de 0.258 – 1.21 mm, donde el envase de conserva de duraznos tuvo un espesor mayor al rango señalado. Sin embargo, Warne (1989) menciona que el calibre de la lámina base varía según el tamaño que han de tener las latas y el uso al que están destinadas.

Se obtuvieron gramajes en (g/m2) de 269 para la cerveza pilsen; 228 para la gaseosa Guaraná; 1387 y 1675 para el cuerpo y la tapa de la lata de filete de atún; 1629 y 188 para el cuerpo y tapa de   la   conserva   de   duraznos   y   258   y   191   para   el   cuerpo   y   tapa   de   la   leche   evaporada, respectivamente.

Las diferencias obtenidas en cuanto al gramaje para el caso de los envases de cerveza y gaseosa no fue muy grande;  este debido a que el  contenido que mantienen ambos tipos de envases son similares aparte de que el material utilizado en cada envase es el mismo (Aluminio) y en cuanto a las partes que componen a la lata de atún la diferencia de gramajes si resulto considerable; esto debido a la rigidez que se necesita en el envase final ya que la tapa suele ser más compacta y de mayor densidad que el material del cuerpo del atún. En lo correspondiente a la lata de conservas 

de durazno quien presento el mayor gramaje fue el cuerpo, ya que según Bureau (1995), el motivo por el cual se presenta dicha diferencia es porque el barniz empleado en la cara interior del envase es de una capa más doble que la empleada para la tapa, el principal motivo del grosos de barniz empleado es básicamente el tipo de alimento que se encuentra contenido, ya que para el caso al ser un alimento acido, se requiere de una capa mucho más gruesa de barniz, con lo cual el gramaje se eleva considerablemente; con la aplicación de una capa bien gruesa de barniz, se evita que el alimento   por   su   naturaleza   acida   reaccione   con   la   superficie   metálica   mediante   los   iones hidrogeno, con lo cual aseguramos un mayor tiempo de vida y una inocuidad del alimento en sí.

Respecto al número de piezas, Potter (1999) señala que las latas de metal para el envasado de alimentos y bebidas se pueden dividir en 2 tipos básicos según el método de elaboración. De tres piezas,   se   componen   de   un   cuerpo   cilíndrico   y   de   dos   tapas,   generalmente   tienen   suturas laterales,   la sutura lateral  se suelda.  Y de dos piezas,  se hacen con una lámina que forman el cuerpo y el fondo, y una tapa que se aplica después de llenar la lata con el producto, no tienen suturas laterales. Los envases de la conserva de durazno y de la leche evaporada fueron de tres piezas, y se observó lo mencionado por Potter (1999), el cuerpo cilíndrico, las dos tapas y la sutura lateral. Mientras que los envases de cerveza, gaseosa y atún fueron de dos piezas.

Con respecto al envase de aluminio  Darian (1989),  menciona que ese tipo se encuentra en la clasificación de envases de aluminio rígido ya que no se deforman fácilmente bajo presión manual moderada, aun estando vacíos. Incluimos aquí:

- Latas para bebidas.- Latas para alimentos.- Aerosoles.

Cuadro 2.Resultados de la verificación de material epóxico por reacción con ácido sulfúrico

Envase Ácido sulfúrico concentrado

Filete de atún Positivo (coloración morada)

Leche evaporada Positivo (coloración morada)

Conserva de durazno Negativo

En el   cuadro  2   se  presentan   los   resultados  de   la  presencia  de  material  epóxico,  mediante   la reacción con ácido sulfúrico y en la figura 2 se pueden observar las reacciones. Se adiciono este reactivo a  los envases y   luego de 5 minutos se observó  la  formación de color morado en  los envases de atún y leche evaporada, lo que indica la presencia de material epóxico. Esto no se observó  en el  envase  de  conserva  de  durazno,  aunque este  envase  metálico   sea   también  de hojalata.  Según Potter (1999) el acero usado en las latas se recubría de una fina capa de estaño para prevenir su corrosión, el estaño no es inmune a todo tipo de corrosión, pero su velocidad de reacción frente a muchos alimentos es mucho menor que la del acero. Sin embargo, por su alto precio, el estaño ha sido reemplazado por aleaciones de acero resistentes a la corrosión, estas 

aleaciones  de  acero con un recubrimiento  delgado de otros  metales  y  con  interior  de   la   lata mejorado por un barniz polimérico que ayuda al acero a resistir la corrosión. Por ello se encontró la presencia de material epóxico en los envases de hojalata como el atún y la leche evaporada.

Según  Bureau   (1995)   los  barnices  epoxifenólicos,  que  asocian  dos   familias  de  polímeros   con propiedades   complementarias   y  permiten   construir   fórmulas  muy  equilibradas  dentro  de   sus características globales, cuya composición les da una tonalidad dorada bastante apreciada y se utilizan  ampliamente para  los  botes  de conserva de 3 piezas.  Este color dorado del  barniz  se observó en el interior del envase de leche evaporada.

Figura 2. Reacción de  la resina epóxica con ácido sulfúrico con los envases (filete de atún, leche evaporada y conserva de durazno, de izquierda a derecha).

V. CONCLUSIONES

- Se observó dos tipos de envases metálicos, aluminio y hojalata.

- Se pudo reconocer el barniz de las latas.

- Se obtuvieron gramajes en  (g/m2) de 269 para  la  cerveza pilsen;  228 para  la  gaseosa Guaraná; 1387 y 1675 para el cuerpo y la tapa de la lata de filete de atún; 1629 y 188 para el cuerpo y tapa de la conserva de duraznos y 258 y 191 para el cuerpo y tapa de la leche evaporada, respectivamente.

- No se pudo determinar el porcentaje de barniz epoxi-fenólico en muestras de hojalata debido a problemas técnicos.

- Se   observó   la   presencia   de   resina   epóxica   en   los   envases   de   atún   y   leche 

evaporada.

VI. BIBLIOGRAFÍA

1. BUREAU,  G.  1995.  Embalaje  de  los  Alimentos  de  Gran Consumo.  Editorial  Acribia  S.A. España.

2. Darian,  W.1989.  Manual   sobre   el   envasado.   Editorial   Roma   –   FAO.EQUIPACK.   2003. Revista de los equipos y tecnologías del envase y embalaje. Reed Business Information. España

3. PINI, R. 2011. Conservación de alimentos en envases de hojalata. Editorial Alsina. Buenos Aires.

4. POTTER, N. 1999. Ciencia de los Alimentos, Acribia, Zaragosa-España.5. WARNE,   D.   1989.   Manual   sobre   el   envasado   de   pescado   en   conserva. 

Food&AgricultureOrg. Roma.