Por Rosa González Leyba, Investigadora del Departamento de Extrusión de AIMPLAS
Los plásticos se posicionan como el material de referencia en el envasado de alimentos por su ligereza, resistencia, flexibilidad a formatos diferentes, posibilidad de impresión, etc. Sin embargo, sus propias características no son completamente barrera a los gases, por lo que se dificulta la conservación de los alimentos.
Ante este panorama, el desarrollo de nuevos materiales está proporcionando mejoras en los tiempos de conservación y las estrategias para aumentar la vida útil a través de losenvases plásticos. Como ejemplo tenemos las estructuras multicapa con altas propiedades de barrera; así como envases activos, los cuales incorporan aditivos que interactúan de forma positiva con el alimento.
Estructuras multicapa con altas propiedades de barrera
Desde el punto vista de conservación del alimento, los envases interactúan con el entorno permitiendo la permeabilidad de algunas sustancias, tanto del entorno al alimento y viceversa. La permeabilidad es fundamentalmente de gases, siendo el oxígeno y vapor de agua los más importantes. No olvidemos el CO2 y el nitrógeno, ambos presentes en bebidas gaseosas o alimentos envasados en atmósfera modificada.
En el proceso de permeabilidad influyen cuatro factores: 1) naturaleza del polímero; 2) naturaleza del permeante; 3) concentración; 4) temperatura. La naturaleza del polímero, tanto a nivel de composición química como de estructura, es el factor de mayor influencia y determina que el polímero sea o no barrera a diferentes gases.
Las estructuras multicapa con materiales plásticos son una estrategia habitual para el diseño y desarrollo de envases de alimentos, debido a que cada material plástico aporta unas propiedades distintas y por tanto una ventaja a la estructura global. Las estructuras multicapa más habituales pueden ir desde dos hasta 11 capas: exterior, capa estructural, tintas, adhesivos, capa barrera, adhesivo, capa de sellado, alimento.
Si se precisan altas propiedades de barrera al oxígeno, los materiales empleados habitualmente son los Copolímeros de Etileno y Alcohol Vinílico (EVOH), los recubrimientos metalizados de aluminio, los Copolímeros de Etileno con Cloruro de Polivinilideno (PVDC) y los recubrimientos de óxidos de aluminio y silicio. Si se precisa una barrera total otra opción son los complejos con láminas de aluminio.
Si la exigencia de propiedades barrera a oxígeno es intermedia, es posible usar tanto el Polietilen Tereftalato (PET) como la Poliamida (PA), ya que en muchas ocasiones con esta barrera puede ser suficiente. En esos casos una capa puede tener la doble función de ser resistencia mecánica y barrera.
Si se requieren propiedades de alta barrera a vapor de agua, el problema es menor ya que las poliolefinas como el Polipropileno (PP), o Polietilenos de alta y baja densidad (HDPE y LDPE) son materiales adecuados. Al ser ampliamente utilizados en la capa estructural como en la capa de sellado cubren sin problema este requerimiento.
En la capa de sellado los principales materiales usados son los Polietilenos, sobre todo los de baja densidad y lineales (LLDPE), los Copolímeros de Etileno con Acetato de Vinilo (EVA), así como otros Copolímeros de Etileno en base a Ionómeros como el Saran o el Surlyn y Polietilenos metalocénicos. Estos materiales por su baja temperatura de fusión permiten el sellado de forma rápida.
Actualmente es posible hacer envases multicapa en todos los productos, tanto en envases flexibles, semirrígidos y rígidos.
En envases flexibles es posible realizar estructuras multicapa tanto en el proceso de coextrusión como el de laminación. La coextrusión es la extrusión simultánea a través de un cabezal de dos o más polímeros para la formación de una estructura multicapa. Mientras que la laminación es un proceso por el cual se unen dos láminas previamente extruidas por separado mediante el empleo de adhesivos. El emplear un proceso u otro depende de la compatibilidad de los materiales que se quiere combinar.
En envases semirrígidos es posible hacer coextrusión de lámina plana con posterior termoformado para obtener la bandeja final. En los envases rígidos tambiénes posible la obtención de estructuras multicapa a través de procesos como la coinyección, que consiste en la encapsulación de un material dentro de una capa externa de otro con el objetivo de combinar las propiedades de ambos. Otro proceso que permite estructuras multicapa en envases como botellas o tarros es mediante la coextrusión soplo.
Se puede concluir, por tanto, que los procesos están ya preparados para la fabricación de estructuras multicapa, y que con la selección de los materiales adecuados permitirá el desarrollo de envases con altas propiedades barrera y de conservación del producto.
Envases activos e inteligentes
Un envase activo es aquel que cambia el estado del alimento envasado para extender su vida útil, así como mejorar su seguridad alimentaria o propiedades organolépticas, al mismo tiempo que mantiene la calidad del alimento. Se puede decir que un envasado es activo cuando, además de suponer una barrera entre el alimento y el exterior, ayuda de alguna otra forma a conservar el producto.
La novedad que conlleva esta técnica es que su finalidad no consiste en disminuir el grado de deterioro dentro del envase, sino en convertir en positivos los cambios que acontezcan durante la vida del producto envasado. Esto significa que el producto mejora mientras está almacenado en su envase, incluyendo tanto aspectos de calidad como de seguridad alimentaria.
Las ventajas que ofrecen los envases activos en sus diferentes manifestaciones son: capacidad de respuesta del envase frente a los cambios que en él se producen; realización de operaciones como calentamientos, enfriamiento, o fermentaciones, que ya se pueden realizar dentro del mismo envase; reducción de empleo de aditivos o conservadores, que recordemos inquietan al consumidor, pudiendo incorporarse en el mismo envase; reducción de costos en envasado bajo técnicas de atmósfera modificada, ejerciendo un control de ésta en productos individuales (anteriormente sólo era posible en productos a granel).
Desde AIMPLAS, lideramos actividades de ámbito nacional e internacional para alargar la vida útil de los alimentos en envases plásticos. Con una amplia experiencia en este sector, hemos conseguido interesantes desarrollos en estructuras multicapa y propiedades barrera. Soluciones innovadoras que aportan mayor competitividad a las empresas, permitiéndoles mejorar sus productos y acceder a nuevos mercados.
