Latas de salsas y productos lácteos: química de los alimentos, recubrimientos y sellado.

Una salsa de tomate y una salsa de queso pueden usar el mismo tamaño de lata, pero no generan las mismas condiciones de envasado.

El rendimiento del recubrimiento interno depende de la formulación del alimento: pH, acidez, sal, grasa, proteínas, sólidos, aditivos y proceso térmico. Estos factores pueden afectar la corrosión, la adhesión del recubrimiento, la migración, las manchas, la formación de ampollas y el rendimiento de la barrera a largo plazo.

El nombre del producto por sí solo no es suficiente. Según las definiciones de la FDA, los alimentos con un pH de equilibrio final superior a 4,6 y una actividad de agua superior a 0,85 se consideran generalmente alimentos de baja acidez, mientras que los alimentos acidificados tienen un pH de equilibrio de 4,6 o inferior y una actividad de agua superior a 0,85. La salsa para pizza, el chile o la salsa de curry no se pueden clasificar de forma fiable solo con la etiqueta.

Para la selección de latas, la pregunta más adecuada es: ¿A qué formulación y proceso se someterá realmente el envase?

1. Productos comunes envasados en latas de salsa y lácteos

Las salsas y los productos lácteos se pueden dividir en varios grupos prácticos:

• Salsas ácidas y a base de tomate: salsa para pizza, salsa para pasta, salsa para enchiladas, algunas salsas de chile y curry
• Quesos y salsas lácteas: salsa de queso, salsa de queso para nachos, salsa de queso cheddar
• Productos cárnicos: salsa de carne, salsa de pollo, chili de carne, curry de carne
• Productos de coco: leche de coco y crema de coco
• Productos lácteos concentrados: leche evaporada y leche condensada azucarada

Cada grupo crea un entorno químico diferente dentro de la lata.

1.1 Resistencia a la acidez, la sal y los recubrimientos

En el caso de las salsas a base de tomate, el pH final es importante, pero no debe utilizarse de forma aislada.

La acidez titulable, el tipo de ácido, la concentración de cloruro y el proceso térmico también afectan al sistema de recubrimiento alimentario. La guía de la FDA sobre contacto con alimentos señala que las condiciones ácidas pueden requerir una evaluación utilizando medios como agua y ácido acético 3% cuando la acidez puede afectar materialmente la migración o el rendimiento del material.fuente)

La sal merece la misma atención.

Un estudio de la Universidad Estatal de Ohio sobre hojalata recubierta con BPA-NI encontró que, bajo sus condiciones de prueba, 3,5 wt% NaCl fue uno de los entornos más dañinos probados.. El pH bajo y el nitrato también aumentaron la degradación del recubrimiento.fuente)

Esto no significa que todos los recubrimientos fallen con una concentración de sal de 3,5%. Sin embargo, sí demuestra por qué se debe incluir la concentración de cloruro al calificar las latas para salsas, caldos, chili y productos lácteos.

Dos salsas con el mismo pH pero con niveles de sal de 0,5% y 3% no deberían recibir automáticamente las mismas especificaciones de envasado.

El color del recubrimiento tampoco es un buen criterio de selección. El dorado, el blanco o el transparente suelen describir principalmente la apariencia. La resistencia real depende de la composición química de la resina, el curado, el grosor de la película, la continuidad del recubrimiento, el sustrato y el rendimiento del encapsulado.

1.2 Grasas, ingredientes lácteos y compatibilidad con el contacto con alimentos

Los alimentos ricos en grasas no deben considerarse simplemente como "más corrosivos".“

La grasa modifica el entorno de contacto con los alimentos y puede afectar la migración y la compatibilidad del recubrimiento. Las directrices de la FDA para materiales en contacto con alimentos utilizan aceites comestibles como simulantes exigentes para aplicaciones en alimentos grasos y requieren que las condiciones de prueba reflejen la temperatura y el tiempo de contacto previstos.

Esto es relevante para la leche de coco, la crema de coco, la salsa de queso, la salsa de queso para nachos y la leche evaporada.

El requisito práctico no es “utilizar una laca más gruesa”. El recubrimiento debe estar validado para el contacto con alimentos grasos, el proceso térmico previsto y la vida útil requerida.

La leche de coco demuestra por qué el porcentaje de grasa por sí solo no es suficiente.

Conforme al Codex CXS 240-2003:

• La leche de coco ligera tiene un contenido mínimo de grasa. 5%;
• leche de coco, 10%;
• crema de coco, 20%;
• concentrado de crema de coco, 29%.

La norma también especifica un pH mínimo de 5.9 y describe la leche de coco como una emulsión que requiere un tratamiento térmico adecuado antes o después del sellado para evitar su deterioro.fuente)

Desde la perspectiva del envasado, la leche de coco es, por lo tanto, una emulsión acuosa de bajo contenido ácido y alto contenido graso expuesta a procesamiento térmico.

Los aditivos pueden volver a cambiar la imagen.

Un 2021 Revista de Ingeniería Alimentaria Un estudio sobre latas de hojalata recubiertas con epoxi-fenólico para leche de coco examinó la goma guar, la CMC, el polisorbato 60, el ácido cítrico y el metabisulfito de sodio. La esterilización redujo el rendimiento del recubrimiento y, bajo las condiciones probadas, El metabisulfito de sodio y la CMC mostraron los efectos más agresivos., incluyendo la formación de ampollas. El estudio relacionó el desarrollo de ampollas con la penetración de Na⁺, agua y oxígeno a través del recubrimiento.fuente)

Por lo tanto, en el caso de las latas de leche de coco, los estabilizadores, espesantes, emulsionantes y conservantes deben incluirse en la evaluación de la compatibilidad del envase.

La leche evaporada crea una combinación diferente.

Las especificaciones del Codex para la leche evaporada estándar requieren al menos 7,51 TP5T de grasa láctea y 251 TP5T de sólidos lácteos, mientras que la leche evaporada con alto contenido de grasa puede contener al menos 15% grasa láctea. Los sistemas de formulación permitidos también pueden incluir citratos, fosfatos, cloruros, carragenina y lecitina.

Por lo tanto, el recubrimiento se enfrenta a:

grasa + proteína + iones minerales + alto contenido de sólidos + procesamiento térmico.

La resistencia a la autoclave, la adhesión, el comportamiento de migración, la resistencia iónica, la neutralidad del sabor y la integridad de la barrera a largo plazo son factores importantes.

La leche condensada azucarada no debería basarse simplemente en las mismas suposiciones.

El Codex CXS 282-1971 especifica al menos 8% de grasa láctea y 28% de sólidos lácteos para la leche condensada azucarada estándar, mientras que la versión alta en grasa contiene al menos 16% grasa láctea.

Un alto contenido de azúcar no implica automáticamente una mayor corrosión. El azúcar modifica el contenido de sólidos, la actividad del agua, la viscosidad y la estructura de la matriz alimentaria. El comportamiento real del recubrimiento sigue dependiendo del pH, las sales, los aditivos, la composición química del recubrimiento y el proceso de fabricación.

1.3 Salsa de queso, salsa gravy y otros alimentos complejos

Las salsas de queso combinan varias variables a la vez: grasa láctea, proteínas, sodio y cloruro, fosfatos o citratos, sales emulsionantes, almidones o gomas, y a veces pimientos o ingredientes de tomate.

Una especificación como "laca dorada apta para uso alimentario" dice muy poco sobre si la lata resistirá el embalaje real.

Los sistemas de recubrimiento comerciales se han orientado cada vez más hacia tecnologías sin BPA/sin BPA. Sherwin-Williams, por ejemplo, describe sus sistemas de latas de alimentos de poliéster V30/V60 como plataformas aptas para esterilización en autoclave. Latas D&I, tres piezas latas de comida, y cierres. (fuente)

Eso no significa que el poliéster sea automáticamente el recubrimiento adecuado para todas las salsas de queso. El sistema de resina, el peso del recubrimiento, el curado, el sustrato, la formulación y las condiciones de esterilización aún requieren pruebas de empaque.

Los productos ricos en proteínas, como la salsa de carne, la salsa de pollo, el chili con carne y el curry de carne, plantean otro problema: las manchas relacionadas con el azufre y la compatibilidad con los recubrimientos.

La resistencia al azufre sigue siendo una propiedad especificada en algunas plataformas de recubrimiento para latas de alimentos. AkzoNobel, por ejemplo, describe sistemas de recubrimiento interno para latas de alimentos con propiedades de alta barrera y resistencia al azufre para latas de tres piezas.fuente)

Por lo tanto, en el caso de productos ricos en proteínas, la resistencia al azufre puede formar parte de los criterios de selección del recubrimiento, especialmente cuando se utiliza un proceso de esterilización en autoclave.

2. Requisitos de recubrimiento interno para latas de salsas y productos lácteos

La selección del recubrimiento interno debe comenzar con la formulación final, no con el color del recubrimiento.

Los datos de calificación útiles incluyen:

• pH de equilibrio y acidez titulable;
• concentración de sal y cloruro;
• contenido de grasas y proteínas;
• azúcar, grados Brix y sólidos totales;
• almidones y gomas;
• sulfitos y conservantes;
• emulsionantes;
• temperatura de llenado;
• temperatura y tiempo de la autoclave;
• vida útil prevista.

Estos valores describen el entorno de exposición real.

La sal y los ácidos afectan las condiciones químicas de la superficie del recubrimiento. Las grasas modifican la migración y los requisitos de compatibilidad. Los alimentos ricos en proteínas pueden generar problemas relacionados con el azufre. Las gomas y los almidones afectan la viscosidad, mientras que algunos aditivos pueden interactuar directamente con el recubrimiento.

El procesamiento térmico añade otra tensión.

El recubrimiento debe mantener su adherencia y capacidad de barrera tras la exposición simultánea a calor, humedad, presión y la formulación alimentaria. La formación de ampollas, la pérdida de adherencia, las manchas o el aumento de la permeabilidad solo se harán visibles tras la esterilización.

También hay que tener en cuenta la vida útil. Un recubrimiento que tiene un aspecto aceptable inmediatamente después de su procesamiento no necesariamente ha demostrado un rendimiento aceptable después de 12, 24 o 36 meses.

Por esta razón, un Matriz de compatibilidad de recubrimientos alimentarios combinada con pruebas reales de envases. es más útil que asignar un barniz genérico a toda una categoría de producto.

3. Procesamiento en autoclave y resistencia al calor

Muchos productos lácteos y salsas se someten a un tratamiento térmico después de su cierre, por lo que la resistencia a la esterilización forma parte de las especificaciones del envase.

Los cambios en la temperatura de esterilización, el tiempo de mantenimiento, la temperatura de llenado, el contenido de sólidos del producto, el tamaño del envase o la viscosidad pueden modificar las condiciones a las que están sometidos tanto el producto como el envase.

La viscosidad es especialmente relevante para las salsas de queso, las salsas para carne, el chili y las salsas espesas para pasta.

Las directrices de la FDA reconocen la viscosidad de la salsa como un posible factor crítico en un proceso térmico programado. El calentamiento puede producirse por convección, conducción o una combinación de ambas, y la consistencia del producto afecta a la penetración del calor.

Por lo tanto, un cambio en la formulación que involucre almidón, goma, tamaño de partícula, peso de llenado o viscosidad no debe tratarse como un detalle menor del empaque.

El espacio libre también es importante. Las directrices de la FDA señalan que un espacio libre insuficiente puede afectar el procesamiento térmico y la formación de vacío, y puede contribuir a problemas como la formación de burbujas o burbujas. Un espacio libre excesivo puede dejar demasiado aire en el envase y acelerar el deterioro del producto o del paquete.

El proceso térmico sigue siendo responsabilidad del procesador y de su autoridad de proceso. Desde el punto de vista del fabricante de latas, la cuestión es sencilla: Un cambio en las condiciones del producto o del envase puede requerir que se revise el proceso nuevamente.

4. Requisitos de doble costura y sellado

En el caso de las latas de salsa y productos lácteos, un revestimiento interior adecuado sigue dependiendo de un sistema de cierre fiable.

El cuerpo de la lata, el perfil del extremo, el compuesto de sellado, los ajustes de la máquina de sellado y las condiciones del proceso deben funcionar en conjunto. Para productos grasos, salados, ácidos o esterilizados, la compatibilidad del compuesto de sellado debe evaluarse en función del producto y el proceso previstos, en lugar de basarse únicamente en si el extremo se puede cerrar mecánicamente.

Las latas de tres piezas requieren una atención especial en la costura lateral soldada.

La soldadura interrumpe el revestimiento original de la carrocería, por lo que Franja de costura lateral o revestimiento de reparación Se aplica sobre la zona de soldadura. En el caso de salsas esterilizadas y productos lácteos, esta franja forma parte del sistema de protección para el contacto con alimentos, no es un acabado cosmético.

El control de calidad debe verificar la continuidad de la franja, la cobertura de la soldadura, el curado, la adhesión y el metal expuesto.

La inspección de doble costura también requiere controles definidos.

Para ácidos bajos alimentos enlatados, la guía de inspección de la FDA especifica que los exámenes visuales de doble costura deben realizarse a intervalos de no más de 30 minutos de tiempo de funcionamiento, con controles adicionales después de eventos como atascos en la máquina de sellado, ajustes o paradas prolongadas.

Las inspecciones de desmontaje realizadas por personal de cierre capacitado deben realizarse a intervalos que no excedan 4 horas de tiempo de funcionamiento, incluyendo al menos una lata de cada cabezal de sellado.

Las comprobaciones típicas incluyen el gancho del cuerpo, el gancho de la cubierta, el ancho de la costura, el grosor, la tensión y la superposición.

Estas frecuencias de inspección no establecen una especificación universal para el sellado. Las dimensiones exactas del sellado y los límites de aceptación deben ajustarse a la especificación aprobada para la lata, el tapón, el compuesto de sellado y la máquina selladora específicos, así como a la normativa del mercado de destino.

5. Cómo elegir la salsa o el producto lácteo adecuado

Un proceso práctico de selección de latas comienza con cuatro conjuntos de información.

Formulación de alimentos: pH de equilibrio, acidez titulable, sal o cloruro, grasa, proteína, azúcar o grados Brix, sólidos totales y aditivos relevantes.

Estructura del producto: viscosidad, tamaño de partícula, almidones, gomas, emulsionantes y conservantes.

Condiciones del proceso: Temperatura de llenado, peso de llenado, espacio libre, temperatura de esterilización y tiempo de procesamiento.

Requisitos del paquete: Tamaño de la lata, construcción de la lata, sistema de cierre, compuesto de sellado, protección de la costura lateral cuando corresponda y vida útil prevista.

A partir de ahí, el revestimiento interno se puede adaptar al entorno químico y térmico real y confirmarse mediante pruebas de empaquetado.

En el caso de las latas de tres piezas, el revestimiento del cuerpo, la franja de la costura lateral, el revestimiento del extremo, el compuesto de sellado y la costura de acabado deben tratarse como un único sistema de envasado.

6. Conclusión

El tipo de salsa o producto lácteo que se debe elegir viene determinado por su formulación y las condiciones del proceso, no por el color del barniz ni por el nombre del producto.

Las salsas de tomate aportan acidez y cloruro al proceso de calificación. Las salsas de queso añaden grasa, proteína, sales, emulsionantes y viscosidad. La leche de coco combina un alto contenido en grasa, una emulsión acuosa, aditivos y procesamiento en autoclave. Los productos cárnicos pueden requerir atención en cuanto a su resistencia al azufre.

Antes de seleccionar el sistema de recubrimiento y cierre, obtenga la formulación real, el proceso térmico y los requisitos de vida útil.

Esos valores proporcionan una base mucho mejor para calificar una lata que simplemente preguntar si el cliente necesita una "lata lacada en oro".“