Migracion - Fase 1

INTRODUCCION

El envase actúa como elemento protector destinado a mantener la integridad, seguridad y salubridad de diversos productos alimenticios durante toda su vida útil. En el caso particular de los envases plásticos, esta función de protección está vinculada fundamentalmente a las propiedades de barrera que influyen sobre la estabilidad del producto, y a los fenómenos de migración y absorción que pueden llegar a afectar la salud de los consumidores. Por tal motivo en diversos países existe una legislación de obligado cumplimiento, que define los límites máximos de migración global y migración específica, para envases plásticos en contacto con alimentos.

La migración global nos brinda información acerca de la cantidad total de componentes del material del envase que son transferidos al alimento en las condiciones de preparación y almacenamiento menos favorables. El procedimiento de ensayo para determinar esta migración global se hace empleando simulantes, estos simulantes son fluidos que ejercen una acción similar a los alimentos para nuestro caso se emplearon tres simulantes diferentes que se ubican dentro del grupo de simulantes acuosos y corresponden a agua destilada, etanol al 100%(v/v), acido acético 3% (p/v).mediante este procedimiento se determina la cantidad de componentes que se transfieren del material plástico (PP, PEBD, PS ) al simulante mediante el empleo de un método analítico cuantitativo, donde se determinar la cantidad de material de plástico que migro, mediante la medición de su peso.

Es muy importante conocer las condiciones de tiempo y temperatura que se emplearan en el ensayo para poder determinar la migración global de los diferentes polímeros para que garanticen una mayor precisión en los cálculos y el análisis a realizar.

OBJETIVOS

Objetivo general

Determinar la migración global de diferentes polímeros (poliestireno PS, polietileno de baja densidad PEBD y polipropileno PP) empleados comúnmente en la industria alimentaria, manejando diferentes temperaturas, tiempos de exposición, relación área producto y simulantes.

Objetivos específicos

Elaborar un screening con el fin de conocer los respectivos tratamientos a realizar para cada uno de los materiales.

Llevar a cabo los ensayos correspondientes utilizando tres simulantes diferentes (agua destilada, acido acético, etanol)

Evaluar la migración de los diversos polímeros empleados. Analizar los datos de migración global obtenidos para cada uno de los

materiales

DESCRIPCION DEL EXPERIMENTO

Simulantes:o Agua destilada

o Ácido acético

o Etanol

Polímeros:o Polipropileno

o Poliestireno

o Polietileno de Baja Densidad (PEDB)

Temperaturas:o 5°C

o 30°C

o 55°C

Relación área producto:o 50%

o 75%

o 100%

Tiempo de exposición:o 1 hora

o 2 horas

o 3 horas

RESULTADOS

AGUA DESTILADA

Con este Simulante se obtuvieron los siguientes resultados:

Tabla 1 Resultados de migración del experimento (Agua destilada)Temperatura

(°C)Tipo de polímero

Relación área – producto (%)

Tiempo de exposición

(horas)

Migración (mg/dm2)

5 8 50 1 0,13841566355 8 50 1 0,645939765 6 100 1 1,16171491355 6 100 1 0,3404383815 8 100 1 0,2420239455 8 100 1 0,9680957615 6 50 3 0,18455421755 6 50 3 0,0484047885 8 50 3 0,92277108655 8 50 3 0,5967067235 6 100 3 0,13260149455 6 100 3 0,1361753525 8 100 3 0,0994511255 8 100 3 1,29366584830 7 75 2 0,08139876930 7 75 2 0,32559507630 7 75 2 0,16279753830 7 75 2 030 7 75 2 0,203496923

En donde en el factor Tipo de polímero el numero 6 representa el polipropileno, el 7 representa el PEBD y el 8 representa el poliestireno.

Al observar los datos puede constatarse que la cantidad de migrante es mayor para el material poliestireno que para el PEBD y mucho mayor que para el polipropileno, tal como se preveía (Fig. 1). Por otra parte se ve un aumento de la cantidad de migrante a medida que aumenta la temperatura (Fig. 2), caso contrario se observa con respecto al tiempo (Fig. 3) y la relación área – producto (Fig. 4), en donde a medida que aumenta de nivel cada factor se observa una disminución de la migración. Cabe anotar que este estudio se hace para cada factor manteniendo los factores restantes en su nivel inferior.

Fig. 1 Migración vs. Temperatura

5,0

0,372035

100,03,0

Gráfica de Efectos Principales para MIGRACION

0,37

0,4

0,43

0,46

0,49

0,52

0,55

MIG

RA

CIO

N

TEMPERATURA55,0

0,537551

Fig. 2 Migración vs. Tipo de polímero

6,0

0,439425

100,03,0


0,43

0,44

0,45

0,46

0,47

0,48

MIG

RA

CIO

N

TIPO DE POLIMERO8,0

0,47016

Fig. 3 Migración vs. Área producto

50,0

0,506038

100,03,0


0,4

0,42

0,44

0,46

0,48

0,5

0,52

MIG

RA

CIO

N

RELACION AREA PRODUCTO100,0

0,403547

Fig. 4 Migración vs. Tiempo

1,0

0,54169

100,03,0


0,36

0,4

0,44

0,48

0,52

0,56

MIG

RA

CIO

N

TIEMPO3,0

0,367896

Luego del análisis de los datos y del estudio de que niveles e interacciones de cada uno de ellos de cada factor son los de relevancia para el experimento se llegó a la siguiente tabla, en donde se consignan todos los datos que de ahora en adelante serán de interés.

Tabla 2 Resultados de migración con los puntos eliminados (Agua destilada)Temperatura

(°C)Tipo de polímero



(horas)

Migración (mg/dm2)

55 6 50 1 1,0213151435 8 50 1 0,13841566355 8 50 1 0,645939765 6 100 1 1,16171491355 6 100 1 XXXXXXXX5 8 100 1 XXXXXXXX55 8 100 1 0,9680957615 6 50 3 0,18455421755 6 50 3 0,0484047885 8 50 3 0,92277108655 8 50 3 0,5967067235 6 100 3 0,13260149455 6 100 3 0,1361753525 8 100 3 0,0994511255 8 100 3 1,29366584830 7 75 2 0,08139876930 7 75 2 XXXXXXXX30 7 75 2 0,16279753830 7 75 2 030 7 75 2 XXXXXXXX

Los puntos fueron eliminados con base en el gráfico de probabilidad normal realizado con los datos iniciales.

ETANOL

A continuación se muestran los datos de migración obtenidos del experimento realizado, datos en los que según el grafico de probabilidad normal se seleccionaran los que serán de interés para la segunda fase del experimento y que se muestran más adelante.

Tabla 3 Resultados experimento (etanol)

Temperatura (°C)

Tipo de polímero

Relación área –

producto (%)


(horas)

Migración (mg/dm2)

5 6 50 1 0,03315037355 6 50 1 05 8 50 1 0,09227710955 8 50 1 0,2306927725 6 100 1 055 6 100 1 0,0680876765 8 100 1 0,29042872855 8 100 1 05 6 50 3 0,09227710955 6 50 3 0,1936191525 8 50 3 0,04613855455 8 50 3 0,1326014945 6 100 3 0,13260149455 6 100 3 0,2042630295 8 100 3 0,03315037355 8 100 3 0,06808767630 7 75 2 0,16279753830 7 75 2 0,16279753830 7 75 2 0,08139876930 7 75 2 030 7 75 2 0,162797538

De estos datos puede observarse que la migración aumenta a medida que aumenta la temperatura de evaluación (Fig. 5).

Fig. 5 Migración vs. Temperatura (etanol)

5,00,0930678


93

97

101

105

109

113

117(X 0,001)

MIG

RA

CIO

N

TEMPERATURA55,0

0,115234

Fig. 6 Migración vs. Tipo de polímero (etanol)

6,0

0,0935647


93

97

101

105

109

113

117(X 0,001)

MIG

RA

CIO

N

TIPO DE POLIMERO8,0

0,114737

Puede observarse además que la migración como en el caso del agua destilada es mayor para el poliestireno le sigue el PEBD y por último el polipropileno (Fig. 6).Para la relación entre el área – producto, se tiene que el comportamiento es inverso, es decir que a medida que el producto ocupa mas area del envase menor es la migración.

Fig. 7 Migración vs. Relación área producto (etanol)

50,0

0,105659


102

103

104

105

106(X 0,001)

MIG

RA

CIO

N


0,102642

Cuando se estudia la migración con respecto al tiempo se observa que a medida que transcurre mas el tiempo mayor será la cantidad de migrante en el producto.

Fig. 8 Migración vs. Tiempo (etanol)

1,0

0,0923944


92

96

100

104

108

112

116(X 0,001)

MIG

RA

CIO

N

TIEMPO3,0

0,115907

A continuación se muestra una tabla con los datos seleccionados de interés para la segunda fase del experimento, usando el gráfico de probabilidad normal

Tabla 4 Resultados con puntos eliminados (Etanol)

Temperatura (°C)

Tipo de polímero



(horas)

Migración (mg/dm2)

5 6 50 1 XXXXXXXXX55 6 50 1 05 8 50 1 XXXXXXXXX55 8 50 1 XXXXXXXXX5 6 100 1 0

55 6 100 1 XXXXXXXXX5 8 100 1 0,29042872855 8 100 1 05 6 50 3 0,09227710955 6 50 3 0,1936191525 8 50 3 XXXXXXXXX55 8 50 3 XXXXXXXXX5 6 100 3 0,13260149455 6 100 3 XXXXXXXXX5 8 100 3 0,03315037355 8 100 3 0,06808767630 7 75 2 XXXXXXXXX30 7 75 2 0,16279753830 7 75 2 XXXXXXXXX30 7 75 2 030 7 75 2 0,162797538

ÁCIDO ACÉTICO

Tabla 5 Resultados del experimento (Ácido acético)

Temperatura (°C)

Tipo de polímero



(horas)

Migración (mg/dm2)

5 6 50 1 0,53040597655 6 50 1 0,6127890865 8 50 1 0,59980120655 8 50 1 0,4613855435 6 100 1 0,82288139755 6 100 1 0,8170521145 8 100 1 0,43564309255 8 100 1 0,6292622455 6 50 3 0,69207831555 6 50 3 0,6776670335 8 50 3 0,41524698955 8 50 3 0,6961578435 6 100 3 0,6630074755 6 100 3 0,4085260575 8 100 3 0,79560896455 8 100 3 0,68087676230 7 75 2 0,69188953730 7 75 2 0,610490768

30 7 75 2 0,56979138330 7 75 2 0,61049076830 7 75 2 0,529091999

En la tabla anterior se muestran los datos obtenidos del experimento usando como Simulante el ácido acético. De estos datos se puede decir:

A medida que aumenta la temperatura de evaluación aumenta la cantidad de migrante en el producto (fig.12).

Fig. 9 Migración vs. Temperatura (Ácido acético)

5,0

0,614858


614

615

616

617

618

619(X 0,001)

MIG

RA

CIO

N

TEMPERATURA55,0

0,618489

Por parte de los tipos de polímeros se observa un comportamiento inverso, donde se presenta mas migración para el polipropileno luego para PEBD y menos para el poliestireno como se puede observar en la figura 13.

Fig. 10 Migración vs. Tipo de polímero (Ácido acético)

6,0

0,648575


0,58

0,6

0,62

0,64

0,66

MIG

RA

CIO

N

TIPO DE POLIMERO8,0

0,584772

Con respecto a la relación área producto se observa un aumento en la migración con el aumento de este factor (Fig.14).

Fig. 11 Migración vs. Relación área producto (Ácido acético)

50,0

0,581216


0,58

0,6

0,62

0,64

0,66

MIG

RA

CIO

N


0,652131

Para el caso del tiempo se observa que se presentó un aumento de la migración al aumentar el tiempo de exposición (Fig.15).

Fig. 12 Migración vs. Tiempo (Ácido acético)

1,0

0,609177


0,6

0,605

0,61

0,615

0,62

0,625

MIG

RA

CIO

N

TIEMPO3,0

0,62417

A continuación están los datos con los puntos eliminados y solo se muestran los de interés que fueron seleccionados como en los dos casos anteriores.

Tabla 6 Resultados con puntos eliminados (Ácido acético)

Temperatura (°C)

Tipo de polímero



(horas)

Migración (mg/dm2)

5 6 50 1 XXXXXXXX55 6 50 1 XXXXXXXX5 8 50 1 0,59980120655 8 50 1 0,4613855435 6 100 1 0,822881397

55 6 100 1 0,8170521145 8 100 1 0,43564309255 8 100 1 XXXXXXXX5 6 50 3 0,69207831555 6 50 3 0,6776670335 8 50 3 0,41524698955 8 50 3 0,6961578435 6 100 3 0,6630074755 6 100 3 0,4085260575 8 100 3 0,79560896455 8 100 3 XXXXXXXX30 7 75 2 XXXXXXXX30 7 75 2 0,61049076830 7 75 2 0,56979138330 7 75 2 0,61049076830 7 75 2 0,529091999

CONCLUSIONES

La migración global aumenta a medida que aumenta la temperatura de evaluación.

La migración global se da en mayor medida para el poliestireno que el PEBD y en menor medida para el polipropileno con el agua destilada y el etanol.

La migración global se presenta en mayor medida para el polipropileno seguido del PEBD y por ultimo para el poliestireno al usar el ácido acético.

Al usar agua destilada y etanol se presenta mayor migración para un volumen de 50% del total del envase y menor para el uso del 100% del volumen.

Para el caso de usar el ácido acético se presenta mayor migración par aun volumen de 100% que para el de 50%

La migración en agua destilada es inferior para un tiempo de 1 hora que para un tiempo de 3 horas.

La migración en ácido acético y etanol presentan mayor migración a 3 horas que a 1 hora.

Los factores y sus interacciones que serán usados en la segunda fase del experimento se muestran en las tablas 2, 4 y 6.

INFORME DE MIGRACIÓNEMPAQUE Y TRANSPORTE DE ALIMENTOS

ANGIE GARCES PEREZDARÍO MARTELO SALGADO

ROGER MONTIEL RUIZGINA PATIÑO LECHUGAFRAY ROMERO OSORIO

HERNANDO TOSCANO MARTINESLISSETH TARRÁ LOZANO

KELIA VEGA PADILLA

Ing. MAURICIO SIERRA BAUTISTA

UNIVERSIDAD DE CORDOBAFACULTAD DE CIENCIAS AGRICOLAS

PROGRAMA DE INENIERIA DE ALIMENTOSSEDE BERASTEGUI

2010

Migracion - Fase 1

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