Envases inteligentes: Interactúan con el alimento para una mejor conservación

El mundo de los envases para la industria alimentaria siempre sacan provecho de la investigación. Los envases activos –aquellos que reaccionan con el contenido para una mejor conservación de los alimentos– y el uso de la nanotecnología para lograr con ello unos recipientes más estancos y seguros, estarán a disposición de los consumidores cuando el factor rentabilidad así lo permita

Los envases son los recipientes más efectivos para conservar, transportar e identificar a los alimentos. Como barrera, evitan el deterioro de las comidas o bebidas, evitando la interacción con las bacterias o la atmósfera; con su diseño, permiten un mejor aprovechamiento del contenido,  facilitan también a los consumidores identificar con rapidez el producto que necesitan e, incluso, permiten una mejor elección por cuanto el uso de materiales transparentes -plásticos o vidrio- hacen que, con un vistazo, la persona apruebe o no su aspecto.
Aún con la aplicación de nuevos materiales, los envases fabricados con metal, plástico, vidrio y fibras de papel siguen siendo los más populares y utilizados. Esto se debe a la estandarización de estos materiales y a que la tecnología ha permitido desarrollarlos de tal manera que su efecto barrera sea más efectivo. Los consumidores de alimentosdemandan un tipo específico de envase para un tipo determinado de producto.
Romper, por lo tanto, con los paradigmas cotidianos cuesta mucho esfuerzo, por cuanto la gente espera adquirir un litro de leche en una botella, y no en un paralelepípedo de cartón; o tomarse una cerveza en una recipiente de vidrio y no en uno de metal. Se rompe lo establecido cuando una conjunción exitosa de diseño y tecnología se unen: una botella puede ser de metal -o plástico-, y un recipiente de cartón puede contener un líquido con tanta eficiencia como uno de vidrio.
Además del diseño y características del envase, existe otro factor a considerar. Este es aprovechar la superficie del mismo para “vender” el contenido. Gracias a los avances en este campo, es posible ahora que los consumidores sepan a ciencia cierta qué contiene cada uno de los productos, gracias al estampado de la superficie o a las etiquetas utilizadas, cada vez más novedosas y resistentes. El diseño, una vez más, ha contribuido a romper esos pequeños dogmas; a servir de elemento diferenciador para que una persona se decante por una marca u otra. La investigación en los centros tecnológicos y en los departamentos de I+D+i de las empresas fabricantes de envases no sólo toma en cuenta los factores antes mencionados, sino también el impacto que los envases pueden generar en una sociedad de consumo que, cada vez menos, adquiere los bienes a granel. Se fabrican todos los días millones y millones de envases, y éstos tienen un impacto progresivo en la utilización de materias primas y en el manejo de los residuos, una vez el envase es usado y desechado.
La presión de la sociedad, sumada a la de los propios costes operativos, hace que los fabricantes de envases tengan muy en cuenta la minimización del impacto de los mismos. Es por ello que se busca que los recipientes puedan ser reciclados con facilidad, utilicen menos material en su fabricación o permitan su reutilización. Los plásticos, esa panacea que revolucionó al siglo XX, han recibido un amplio caudal de la innovación tecnológica. Hoy en día existen numerosos materiales plásticos que pueden ser degradados en mucho menor tiempo, gracias a la mezcla de polímeros con almidones vegetales, o al descubrimiento de ciertas formulaciones que pueden volverse a utilizar como materia prima.
Situación parecida se denota en los metales y el vidrio, reciclables por naturaleza. Las nuevas tecnologías permiten conseguir igual resistencia en los envases usando mucho menos gramaje, lo que redunda en una menor utilización de recursos a la hora de fabricarlos y reciclarlos.
El futuro, a tenor de los expertos en la materia, lo está definiendo la cada vez menor utilización de materias primas, la inclusión en los recipientes de compuestos que contribuyan a conservar en buen estado los alimentos por más tiempo -lo que permite un uso cada vez menor de preservantes mezclados con las comidas- y una mayor confianza en los avances tecnológicos, para conseguir que los envases ocasionen menos daño al medio ambiente.

Nuevo reglamento para envases inteligentes
El Reglamento (CE) Nº 450/2009 de la Comisión, publicado en el Diario Oficial de la Unión Europea el pasado 30 de mayo, ha establecido los requisitos específicos para la comercialización de materiales y objetos activos e inteligentes destinados a entrar en contacto con alimentos.
En el Reglamento (CE) Nº 1935/2004 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 27 de octubre de 2004, sobre los materiales y objetos destinados a entrar en contacto con alimentos y por el que se derogan las Directivas 80/590/CEE y 89/109/CEE, se exponen algunas normas aplicables a los materiales y objetos activos e inteligentes, pero las normas concretas debían fijarse en una medida específica.
Se entiende por “material y objeto activo” el destinado a prolongar la vida útil o mantener o mejorar el estado del alimento, incorporando componentes que liberarán sustancias en el alimento, en su entorno o absorberán sustancias del alimento o del entorno, y por “material y objeto inteligente” el destinado a controlar el estado de los alimentos envasados o de su entorno.
Solamente las sustancias incluidas en la lista comunitaria de sustancias autorizadas podrán utilizarse en componentes de los materiales y objetos activos e inteligentes, a excepción de algunos casos, por ejemplo, que ya estén autorizadas por otra legislación comunitaria, a saber, aditivos, aromas, etc.
Para que estas sustancias puedan ser incluidas en las listas, deberán ser evaluadas previamente por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), y el plazo de presentación de solicitudes será de dieciocho meses tras la fecha de publicación de las directrices de la Autoridad, que serán, a su vez, publicadas en el plazo máximo de seis meses desde la fecha de publicación de este Reglamento. Estas directrices fueron sometidas a consulta pública y el plazo de presentación de observaciones concluyó el pasado 22 de abril.

Envases activos

Durante la celebración de las ferias Bta. & Hispack, realizadas en Barcelona a mediados de mayo pasado, se realizaron diversas charlas tecnológicas. Una de ellas fue el II Encuentro Hispack de Investigación y Desarrollo en Envases y Embalajes, que analizó los últimos avances en materiales y envases cada vez más adaptados a las nuevas exigencias medioambientales y de desarrollo sostenible. Organizado por el Salón Internacional del Embalaje y el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IATA-CSIC) en colaboración con el Instituto Tecnológico del Embalaje, Transporte y Logística (Itene), el encuentro contó con la asistencia de cerca de 150 investigadores nacionales e internacionales, procedentes de países como Gran Bretaña, Francia, Alemania o Italia.
Entre las conclusiones se afirmó que, si con el envasado tradicional los alimentos sufrían el habitual proceso de degradación, el envase activo ha demostrado aumentar la vida útil del producto, protegiéndolo de los agentes responsables de la alteración, ya sea química, enzimática o microbiólogica.
Lo último en este campo es la incorporación en la pared del envase de la vitamina E (técnicamente conocida como tocoferol), un compuesto no tóxico con propiedades antioxidantes que mejoran la calidad y prolongan la vida del producto. Y que, además, evita la formación de compuestos de degradación en el material de envasado que puedan llegar a producir olores y sabores indeseables en el alimento.
“Los envases basados en polímeros han demostrado su ligereza, versatilidad y economía de costes, aunque la industria del packaging sigue apostando por materiales más sofisticados y, a la vez, sostenibles, elaborados a partir de fuentes renovables, para con ello reducir el impacto ambiental. Es el caso de los envases activos (aquellos que interactúan con el producto), que ahora empiezan a incorporar componentes naturales para alargar la vida útil del alimento”,  aseguraron entre las conclusiones.
En estas jornadas también se analizaron otros envases activos que pueden controlar el etileno, una molécula que, en concentraciones bajas, es capaz de modificar las propiedades fisiológicas de los vegetales, frutas y hortalizas, y también el oxígeno, causante del crecimiento microbiano y la pérdida de sabor, aroma y color de los alimentos. También se han desarrollado nuevos envases que regulan la aparición de diversas enzimas (control de colesterol y lactosa) o de la humedad. “Todos ellos -aseguran los expertos- permiten reducir el empleo de aditivos y conservantes en el producto, ya que se incorporan estos componentes en el mismo envase -con sobres, etiquetas y bolsitas o bien impregnados en el material del recipiente-, y rebajan los costes de envasado con técnicas de atmósfera modificada”.

Biopolímeros y almidones

Otros temas que se abordaron en esos encuentros de expertos fueron los nuevos materiales fabricados con derivados del ácido poliláctico (celulosa o almidones) y de las proteínas, extraídas de los vegetales como el maíz, el trigo o la soja, y que ya han dado como resultado un film de envasado biodegradable con propiedades barrera frente a agentes externos.
También se presentó el proceso de oxo-biodegradación como solución para los residuos de envases y embalajes plásticos, y se debatió sobre los nuevos desarrollos de composites de biopolímeros con fibras naturales y compuestos inorgánicos, o las tecnologías existentes para el aprovechamiento de los residuos generados por los envases y embalajes, entre otros temas.
Uno de esos materiales, justamente, es el ácido poliláctico, que parece PET, se comporta como tal y puede ser incluso termoformado como si se tratase de un poliestireno, pero en realidad es una sustancia producida con materias primas renovables.
El compuesto se llama Pla-Ingeo y fue desarrollado por la estadounidense NatureWorks. Es un material puramente biológico que se obtiene mediante la fermentación del azúcar de las plantas. Dicho almidón es aislado y después se desintegra -mediante el uso de enzimas- en azúcares, para posteriormente convertirlo en ácido láctico. Una vez obtenido, se pueden usar máquinas estiradoras-sopladoras para obtener botellas con similar calidad a la del PET: es decir, sin sabor ni olor, transparentes y livianas. El fabricante asegura que, para producirlo, se necesita un tercio menos de energía. Esto se traduce en un ahorro equivalente a 13.600 barriles de petróleo para fabricar 50 millones de unidades, en comparación con el uso del PET. Ya se está utilizando en algunos países.

Nanotecnología en los envases

Desde el centro tecnológico Ainia se está trabajando en varias líneas de investigación en torno a los envases. Una de ellas es la nanotecnología (la inclusión de estructuras de materiales a millonésimas de milímetro, invisibles al ojo humano) al servicio del envasado de productos, que se hace con dos fines: reducir costes en el envase (que repercutirán en el precio final del producto) y mejorar su eficiencia, pues se incorpora al plástico del contenedor nanopartículas que aumentan el efecto barrera del mismo, al obstaculizar el paso del oxígeno y, por ende, el deterioro del alimento.
Ainia tiene una línea completa para la extrusión de plásticos. Este equipo, con el que se trabaja en la planta piloto de envases,  permite fundir el material con los aditivos que se incorporan (las nanoarcillas). Gracias a esta mezcla, se obtiene un film con unas dimensiones adecuadas al tipo de muestra de alimento requerida en lo relativo a permeabilidad, migración, propiedades mecánicas, etc. A través del equipo de extrusión y los análisis de laboratorio se obtiene la formulación óptima, con las mejores características para cada tipo de alimento y necesidades de envase.
Según asegura Carlos Enguix, responsable del departamento de Tecnologías del Envase de este centro tecnológico, “hemos conseguido incorporar al plástico esas nanoarcillas, que le dan unas características muy especiales al material resultante, pues conseguimos aumentar el efecto barrera y, por lo tanto, alargar la vida útil del producto, a la vez que utilizamos materiales menos costosos en la fabricación del recipiente”.
En la fase experimental de dicho proyecto se han obtenido resultados muy satisfactorios, ya que se ha logrado cuadruplicar la barrera inicial del material objeto de estudio. Una vez conseguido esto, la empresa demandante de este servicio puede llevar a cabo la fabricación a nivel industrial de este tipo de materiales especiales para envases de alimentación que necesite, en función, claro está, de sus necesidades y rentabilidad.
Esta tecnología se puede aplicar a multitud de sectores alimentarios, en los que el envase que contiene el alimento juega un papel fundamental para su conservación y vida útil. Vale la pena destacar su posible utilización en cárnicos, platos preparados, frutas y verduras, pescados, panes y bollería, etc. Es decir, todos aquellos que emplean materiales plásticos en sus envases alimentarios.

El diseño se impone en los envases de cartón

Los fabricantes de envases brick siguen investigando para ampliar el uso de los mismos a cada vez más sectores de la industria alimentaria. Más allá de su aplicación en bebidas y algunos tipos de alimentos, la ya reconocida estanqueidad de estos contenedores (compuestos por varias capas superpuestas de papel, plástico y metal) puede apreciarse ahora en quesos, verduras, pescados y otros sólidos.
Tanto SIG Combibloc como Tetra Pak concentran sus esfuerzos en la conveniencia. Es por ello que su línea de envases cuenta con tapones de rosca, sistema de llenado que permiten inflar el recipiente solamente cuando se estén llenando (con el consecuente beneficio en cuanto a higiene y menores costes de transporte) y una mayor estabilidad en la integridad de los mismos, lo que garantiza una resistencia superior, además de unos procedimientos de sellado mediante costura longitudinal que impiden el riesgo de fugas.
Estas empresas, conscientes del impacto en la producción de estos bricks, han logrado reducir las emisiones de CO2 de forma consistente y colaboran activamente con los sistemas de reciclaje urbano.

Un envasado más seguro y eficiente

Hay empresas que ofrecen sistemas de manipulación, corte, pesado y envasado de alimentos frescos o procesados que, gracias a los avances tecnológicos, ofrecen eficiencia, rapidez, higiene y seguridad en el sellado de las barquetas utilizadas para contener los productos, que redundan en beneficios para la industria que los utilice.
Marel Food Systems lanzó reciente el RoboBatcher, un sistema que incluye una máquina de pesado con un robot industrial que acomoda las piezas de carne, cerdo y ave en las bandejas de la manera más vistosa posible -gracias a la tecnología ScanVision- antes de ser selladas. Igualmente, ofrece sistemas integrados con termoformadoras y envolvedoras que realizan el proceso completo de envasado.
CIMA tiene entre sus representadas a Senzani, que fabrica sistemas de estuchado vertical y máquinas encajadoras para productos como pastas, cereales, arroz, caramelos, chicles, que permiten la utilización de envases y estuches de múltiples diseños y calidades, lo que permite una gran versatilidad de funcionamiento. Otra de las empresas es UVA Packaging (también representada por CIMA) con sistemas de estuchado para productos de confitería, lácteos, aperitivos y vegetales y frutas, así como una amplia variedad de envases en bolsa para las más diversas aplicaciones.

La versatilidad del plástico

Industria Técnica del Cable ofrece una amplia variedad de envases para la industria de la confitería y los aperitivos, con diversas familias de productos que se acoplan a las necesidades del cliente.
Desde envases hechos específicamente para promociones, con formas y figuras realizadas de acuerdo a los deseos del fabricante (como es el caso de aquellas empresas que fabrican chicles o caramelos), hasta recipientes de gran tamaño para contener snacks, patatas fritas, cortezas de cerdo y otros alimentos, cuenta también con tarrinas para helados que pueden soportar sin problemas temperaturas de congelación. También tiene en su catálogo recipientes con asa para envasado a granel, con multiples formas.
Esta empresa tiene un equipo de diseñadores y técnicos altamente calificados, cuyo fin es darle forma a la idea que le presenten. Los productos cumplen con exigentes normas de calidad y utilizan materias primas que no interaccionan con el alimento, lo cual permite cumplir dos funciones: sirven de barrera contra medios externos y mantienen la total integridad del alimento.

Mayores aplicaciones de los envases de metal
Uno de los mayores fabricantes de envases de metal, Crown, lanzó recientemente nuevas variedades de su familia de recipientes con tapa extraíble PeelSeam, que ahora cuentan con diámetros de hasta 150 mm y capacidades de hasta un kilo.
Estos envases, tanto aquellos de una sola unidad como los fabricados con tres piezas de metal, cuentan con un sistema de apertura mediante una lámina muy delgada de aluminio sellada con calor al anillo de acero. Esta tecnología permite a los consumidores  abrir el envase de una forma rápida, segura y sencilla, y a los fabricantes de alimentos las posibilidad de utilizar acabados gráficos de alta calidad, tanto en la tapa como en el resto del envase.
Este nuevo tamaño es ideal para platos preparados, postres, cremas, aperitivos, café o leche en polvo y cualquier otro producto que deba ser envasado en estas cantidades.
Adicionalmente, la combinación del PeelSeam de ese diámetro con envases de metal poco profundos los hace seguros para calentar el alimento en hornos microondas, especialmente cuando se trata de comidas preparadas listas para consumir.

Publicado en Tecnifood Nro. 64

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