Tecnología de sobremoldeo

Ahora la leche UHT se puede envasar en PET

Durante años, el hombre ha buscado la manera de proteger sus alimentos con el fin de que no se echen a perder.
Con la invención de la refrigeración, los alimentos se pudieron conservar por más tiempo sin deterioro, y en tiempos recientes, con el descubrimiento de la ultra pasteurización (UHT) y de los envases con barrera, se ha podido preservar la leche por un periodo más largo sin que pierda su  sabor o sus propiedades.
Hoy existen diferentes tipos de envases con barrera en el mercado, los cuales han demostrado  su eficacia en la preservación de las propiedades físicas, químicas y organolépticas de la leche. Entre los sistemas con tecnología de barrera en envases tenemos:
A).- Los envases con monocapa,  entre los que se encuentran los envases:
1. Fabricados por el  roceso de inyección-biorientado-soplo con resina de PET, cuya barrera al  oxígeno es 20 veces mayor que el del Polietileno de alta densidad (PEAD);
2.Los envases de PET con aditivo de pigmento blanco líquido (bióxido de titanio). B).- Los envases multicapas, como:
1. Los envases de PET de coinyección, con 2 ó 3 capas (de resinas PET y poliamidas),
2. Los envases fabricados por el proceso de extrusión-soplo con 3 y 6 capas alternadas de
polietileno de alta densidad y pigmento a base de carbón, a los cuales frecuentemente se les
añade un aditivo (EVOH) como barrera al oxígeno.
C).- Los envases multicapas de laminados de cartón-polietileno y hojas (foil) de Aluminio, también
llamado “Brick”
D).- Los envases de multicapas por sobremoldeo, que consisten de una capa interior formada con
resina PET y aditivos líquidos de pigmento blanco (bióxido de titanio) y aditivo líquido de pigmento
negro (negro de humo) y adicionalmente una capa exterior formada con resina PET y un aditivo
líquido de pigmento blanco  (bióxido de titanio), con los que produce por inyección una preforma que después puede ser bi-orientada y soplada para formar una botella.
Este último sistema de sobremoldeo fue desarrollado y patentado recientemente con el nombre
de PRElactia por las compañías; Neststal, de Suiza, que fabrica máquinas de inyección, y  Molmasa, de España, que se especializa enla fabricación de moldes.
La tecnología consiste en elsobremoldeo alternativo de una preforma de dos capas con espesor de pared muy bien controlado, las cuales posteriormente son sopladas para producir los envases
totalmente blancos con 100% de barrera a la luz.

Propiedades del Envase

Gracias a las altas prestaciones de las dos capas, la cantidad de aditivos puede reducirse hasta en un 50 % en comparación con las soluciones de monocapa.
 Esto se logra gracias a los colores líquidos, o “masterbatch”, desarrollados para PRElactia por las compañías que suministran los materiales y aditivos en esta ocasión Color Matrix y Holland Colors.
Con un menor espesor de pared en el envase, y gracias a la capa interna gris, la barrera a la luz se logra mantener al mismo nivel, por debajo de 0.1 % de transmitancia entre 200 y 800 nanómetros.
Al reducir el uso del pigmento blanco (bióxido de titanio) en 50% se logra bajar el costo de las preformas y, además, se reduce el peso hasta en un 30% (la preforma hecha con monocapa equiere de un espesor adecuado para poder crear la barrera a la luz, y el PEAD está limitado por la  tecnología de extrusión-soplado).

Mejor resistencia mecánica en el envase

Al reducir el contenido de pigmento (TiO2) se reduce el desgaste por abrasión, tanto en el molde  como en la unidad de inyección,  logrando así una mayor productividad, eficiencia y vida útil del sistema.
Gracias a la inyección secuencial en el molde se logró reducir en 10% el tiempo del ciclo contra
la solución monocapa.
En pruebas exhaustivas realizadas en Francia, España y Suiza durante el desarrollo de esta tecnología de sobremoldeo se logró comprobar lo siguiente:
1.- La transmisión de la luz (en longitudes de onda que variaron desde 200 nm. hasta 800 nm.) a través de las paredes de un envase de PRElactia (1 l. y 22g) fueron menores a 0.5 % muy similares a las de un envase de PEAD multicapas (1 l. y 29 g.).
2.- La variación del contenido de Riboflavina (mg. / 100 g.) en la leche expuesta a la luz a 400 y
1,500 lux, durante un tiempo de almacenamiento de 120 días del envase con esta tecnología (1 l. 22 g.) fueron muy similares a los del envase PEAD multicapas. 
3.- La variación en ug/g. de la vitamina A durante un tiempo de almacenamiento de 120 días bajo 400 lux en los envases de PRElactia (1 l. y 22 g.) fueron muy similares a los del envase PEAD
multicapas.
4.- El índice de peróxido (determina la oxidación de las grasas) en botella de leche de PRElactia (1  . y 22 g.) fue ligeramente  mejor al de los del envase de PEAD multicapas.
5.- Las variaciones de color (índices L., b., y a) a 400 lux en botella de leche de PRElactia (1 l. y 22 g.) fueron similares a los del envase PEAD multicapas.
6.- Las pruebas organolépticas de la leche a 400 lux y 1500 lux en un lapso de 4 meses, entre los envases de PRElactia y de PEAD no dieron diferencias significativas.
7.- El contenido de la vitamina C en la leche a lo largo de 120 días cae rápidamente en los dos envases debido principalmente al contenido de oxígeno que hay en la parte superior del envase (en el espacio entre la superficie de la leche y la tapa del envase).
Para solucionar el problema anterior se adicionó a la resina PET de las preformas (durante la polimerización), un aditivo activo y pasivo que absorbió el oxígeno  contenido en esta parte superior del envase, justo después del llenado, evitando así la degradación del contenido de  vitamina C.
Con lo anterior se obtuvo en las botellas de PET un valor de permeabilidad al oxígeno en cc./botella/24 hrs. De 2.8 veces mayor al de una botella PEAD multicapas (6 capas). El PET es reciclable, por lo que las botellas de post consumo de PRElactia se pueden utilizar como materia prima, reciclada en la fabricación de nuevas botellas.

Conclusiones

• Los envases de PRElactia tienen una barrera a la luz de 99.99% hasta 700 nm.
• El proceso es totalmente estable y repetitivo.
• Las botellas son totalmente blancas.
• Se puede utilizar entre 30 y 50 % menos pigmento blanco (bióxido de titanio).
• Se logra una reducción de peso de entre 20 y 30% comparado con las botellas de PEAD  multicapas y de PET monocapa.
• El tiempo del ciclo es máscorto gracias al sistema de sobremoldeo.
• El costo de producción de las preformas es más competitivo en comparación con el PET  monocapa, el PET de so-inyección y las botellas de PEAD multicapas.
• La botella es menos frágil, por lo tanto irrompible.
• PRElactia es 100% PET y por lo tanto 100% reciclable y 100 % seguro.