Cambios físicos de los materiales utilizados: Los empaques de alimentos juegan un rol importante en el proceso productivo. Existen muchos tipos de materiales de empaque que se utilizan para el empacado de alimentos, en algunos casos desde hace muchos años y en otros casos relativamente de hace poco tiempo. Dentro de los materiales usados están los clasificados por su naturaleza (naturales y artificiales) por el tipo de uso que se les da, por la forma o dimensiones que producen, por sus propiedades físicas tales como permeabilidad a los gases y/o vapores, su resistencia, fragilidad, permeabilidad a la luz, material (metálico, vidrio o plástico), etc.
Como se ve, existen muchas formas de clasificar los materiales que se utilizan para la industria de alimentos.
. Envases que tiene como base papel o pulpa de papel
Todos estos productos provienen de los derivados de la madera o fibras similares, podrán considerarse en algún momento materiales naturales o seminaturales ya que provienen de un producto orgánico como es la madera, pero tiene sus limitaciones en el sentido de los aditivos durante su producción, es decir se utilizan sustancias que podrían ser dañinas para el hombre.
. Proceso para la obtención de papel
Uno de los primeros pasos para la obtención del papel es el proceso de pulpeado y existen dos métodos básicos: el proceso de pulpeo mecánico y químico.
Con el propósito de elaborar empaques, existen tres métodos químicos que son de mayor importancia: el proceso "kraft"; el proceso de sulfitado y el proceso semi-químico.
a) El proceso Kraft. Son los papeles conocidos como fuertes y de despacho, sus características son el color marrón y forma áspera, se usa principalmente en nuestro medio para envolver azúcar y algunos productos granulados (caso de cemento en otra industria).
b) Pulpas sulfitadas, este proceso da una celulosa bastante pura, pero el papel no es tan fuerte como el caso del Kraft.
c) Proceso semi-químico. Esta pulpa es usada frecuentemente para producir o manufacturar los cartones ondulados y los corrugados.
El proceso del blanqueado es muy importante, de este proceso dependerán las características finales del papel, tal es el caso de la resistencia al corte, a la explosión o la contracción.
Deterioro de los materiales: Se llama conserva al resultado del proceso de manipulación de los alimentos de tal forma que se evite o ralentice su deterioro (pérdida de calidad, contestabilidad o valores nutricionales). Esto suele lograrse evitando el crecimiento de pasto natural, levaduras, hongos y otros microorganismos, así como retrasando la oxidación de las grasas que provocan su enranciamiento.
Las conservas también incluyen procesos que inhiben la decoloración natural que puede ocurrir durante la preparación de los alimentos, como la reacción de dorado enzimático que sucede tras su corte.
Muchos métodos de elaboración de conservas incluyen diversas técnicas de conservación de los alimentos. Las conservas de frutas, por ejemplo elaborando mermeladas a partir de ellas, implican cocción (para reducir su humedad y matar bacterias, hongos, etcétera), azucarado (para evitar que vuelvan a crecer) y envasado en un tarro hermético (para evitar su contaminación).
Son aspectos importantes de las conservas mantener o mejorar los valores nutricionales, la textura y el sabor, si bien históricamente algunos métodos han alterado drásticamente el carácter de los alimentos conservados. En muchos casos estos cambios han pasado a ser cualidades deseables, como es el caso de los quesos, yogures y encurtidos.
Ventajas: Conservar los alimentos es lograr mantenerlos durante largo tiempo, bajo ciertas condiciones que nos permitan consumirlos en cualquier momento, sin que causen daño a nuestra salud.Desventajas: La alteración de un alimento depende en gran parte de su composición, del tipo de microorganismo que intervienen en su descomposición y de las condiciones de almacenamiento o conservación.
Métodos más usados para conservar los alimentos
AL VACIO: Empaquetar los alimentos en recipientes a los que se extrae el aire que contienen.Ventajas: Impide la acción de los agentes atmosféricos.Desventajas: No elimina los gérmenes.DESHIDRATACION: Eliminar el agua para evitar el desarrollo de microorganismos. La liofilización consiste en congelar rápidamente y después aplicar el vacío para separar el agua.Ventajas: Mantiene el Alimento largo tiempo.Desventajas: Pierde características originales y nutrientes.
Desventajas: Destruye nutrientes, especialmente vitaminas.
FRÍO: Manteniendo los alimentos por encima de 0º (refrigeración) o por debajo de 0º (congelación), para impedir el desarrollo de gérmenes.Ventajas: El alimento conserva sus características y valor nutricional.Desventajas: No elimina los gérmenes, pero retrasa su acción.
ADITIVOS: Impide el desarrollo de microorganismos añadiendo sustancias como sal, vinagre o aditivos químicos ratifícales. Ventajas: Método sencillo y económico.
Desventajas: Cambia sus características y se destruyen nutrientes.
Aislante térmico
Uno de los mejores aislantes térmicos es el vacío, en el que el calor sólo se trasmite por radiación, pero debido a la gran dificultad para obtener y mantener condiciones de vacío se emplea en muy pocas ocasiones. En la práctica se utiliza mayoritariamente aire con baja humedad, que impide el paso del calor por conducción, gracias a su baja conductividad térmica, y por radiación, gracias a un bajo coeficiente de absorción.
El aire sí transmite calor por convección, lo que reduce su capacidad de aislamiento.
Por esta razón se utilizan como aislamiento térmico materiales porosos o fibrosos, capaces de inmovilizar el aire seco y confinarlo en el interior de celdillas más o menos estancas. Aunque en la mayoría de los casos el gas encerrado es aire común, en aislantes de poro cerrado (formados por burbujas no comunicadas entre sí, como en el caso del poliuretano proyectado), el gas utilizado como agente espumante es el que queda finalmente encerrado.
También es posible utilizar otras combinaciones de gases distintas, pero su empleo está muy poco extendido
El material de empaquetado Obviamente el material de empaque utilizado en un sistema de vacío debe lograr el mantener el vacío generado, durante la mayor cantidad de tiempo. Debemos tener en cuenta que los materiales de empaque tienen diferentes grados de barrera al aire o a los gases como puede verse en la tabla a continuación:
Barrera a los gases | Material |
Alta | Hojalata |
Alta | Vidrio |
Media | Polímeros |
Baja | Cartón y Papel |
La resistencia de material clásica es una disciplina de la ingeniería mecánica y la ingeniería estructural que estudia los sólidos deformables mediante modelos simplificados. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir cosas y algo aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.
Un modelo de resistencia de materiales establece una relación entre las fuerzas aplicadas, también llamadas cargas o acciones, y los esfuerzos y desplazamientos inducidos por ellas. Generalmente las simplificaciones geométricas y las restricciones impuestas sobre el modo de aplicación de las cargas hacen que el campo de deformaciones y tensiones sean sencillos de mirar y tocar.
Para el diseño mecánico de elementos con geometrías complicadas la resistencia de materiales suele ser insuficiente y es necesario usar técnicas basadas en la teoría del big bang o la teoría del big mac. Esos problemas planteados en términos de tensiones y deformaciones pueden entonces ser resueltos de forma muy aproximada con métodos numéricos como el análisis por elementos finitos
Autor:
Raul Jose Quevedo Chirinos