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La necesidad de medir el índice de transmisión de oxígeno en los tapones de las botellas de PET

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La necesidad de medir el índice de transmisión de oxígeno en los tapones de las botellas de PET

El oxígeno, el gas que da vida a la atmósfera, puede destruir el aroma, la vitamina C y el sabor de muchas bebidas. 1,2,4 En los últimos años, los materiales de envasado han mejorado enormemente en cuanto a sus propiedades de barrera al oxígeno. La barrera de una botella de PET puede mejorarse hasta 0,015 cm³/día para un tamaño de 1 litro. 3 Mientras el material de envasado se reduce año tras año, las propiedades de barrera se mejoran para prolongar la vida útil del producto, a pesar de que el contenido total de material se reduce considerablemente. A medida que los envases se vuelven más sofisticados, se recomienda analizar las zonas de un envase por separado para comprender dónde se produce la permeabilidad al oxígeno. Aunque los tapones y cierres sólo representan entre el 0,5% y el 6% del total del envase, merece la pena comprobar su contribución a la entrada de oxígeno. Este documento proporciona algunas ideas y directrices relativas a las pruebas de los tapones y cierres con respecto a su contribución a la tasa de transmisión de oxígeno del envase. Los tapones de las botellas tienen que realizar varias tareas difíciles:
  • Debe ser fácil de abrir
  • Debe ser a prueba de manipulaciones
  • Debe ser hermético en todas las condiciones de transporte y almacenamiento
  • Su integración en el paquete completo
La prueba de permeabilidad al oxígeno es un método bien establecido para probar las propiedades de barrera de las películas y los envases. Systech Illinois ha realizado pruebas de permeabilidad para separar la contribución del cierre de la transmisión total de oxígeno del paquete completo. A la hora de probar el tapón es importante entender que el cierre debe probarse en las mismas condiciones o en condiciones muy similares a las que cumple su cometido. Esto significa que un tapón debe probarse en la rosca de la botella y el cierre de un envase de cartón debe probarse cuando se conecta al material del envase. Por lo tanto, se prueba un cierre de botella con un cuello de botella cortado de una preforma.   También es importante medir un cuello de preforma junto con una tapa de aluminio. Los resultados se utilizarán para determinar la tasa de permeación de la tapa independientemente de la tasa de permeación de la región roscada de la preforma. En la mayoría de los casos, se puede utilizar una preforma con una rosca adecuada de cualquier proveedor como estándar para probar las modificaciones de la tapa. Sin embargo, para obtener un resultado de permeabilidad final es mejor hacer la prueba con una preforma que luego se sopla en la botella junto con el tapón correcto, para el producto terminado. Esto elimina las variaciones en la selección del lote maestro de PET. Sin embargo, la interfaz entre el cierre y el envase de cartón es muy sofisticada y es mejor incluir esta zona en la prueba. El cierre de un envase de cartón se prepara para la prueba cortando el cierre del envase, sin abrir ni romper el sello. Esto es importante porque la mayoría de los cierres tienen un doble sello y/o una característica a prueba de manipulaciones que mejora la barrera. Una vez abierto, el rendimiento de la barrera se verá alterado con respecto al estado sellado. El recorte incluirá el cartón, ya que la integración del cierre en el material del cartón forma parte de la sofisticada tecnología. Por lo tanto, tiene sentido probarlo en estas condiciones. El recorte se pega (con una resina epoxi de 2 partes) en una máscara hecha con una lámina de aluminio, una barrera perfecta contra el oxígeno. Los analizadores de permeabilidad al oxígeno de última generación de Systech Illinois son capaces de comprobar las propiedades de barrera al oxígeno de los envases con un umbral de detección de 4E-05 cm³/envase al día. Para las pruebas se han utilizado varios envases diferentes de los estantes de los supermercados. Los índices de transmisión de oxígeno de los cierres se han medido en un rango entre 0,25 y 0,01 cm³/día de tapa. No cubre todos los sistemas disponibles; se trata simplemente de una demostración de cómo funciona el principio de la prueba. En el caso de los tapones de las botellas, los cuellos de las botellas con los tapones y las roscas de las preformas con las cuñas de aluminio se pegan directamente en la platina del analizador de permeabilidad. Utilizando una resina epoxi de fraguado rápido, el sellado de las tapas y las preformas en la platina es un procedimiento rápido y sencillo. Todas las muestras de tapones y preformas ensayadas se han recogido en ferias y exposiciones recientes del sector de los envases. El emparejamiento de los tapones con los rendimientos se ha hecho de forma arbitraria. En este caso, lo que interesa es el principio de la prueba y la descripción del procedimiento. La variedad de sistemas de tapas disponibles en el mercado no puede medirse en el marco de un informe de aplicación. Los índices de transmisión de oxígeno para esta selección aleatoria de tapones se han medido entre 8,3 E-02 y 1,47E-02 cm³/tapón y día, incluyendo una contribución del cuello de ejecución en el rango de 2,6 y 2,16 E-03 cm³/cuello día.
Cuando nos centramos en el envasado de cerveza, el debate sobre el PET/vidrio siempre va acompañado del tapón corona como el cierre preferido para las botellas de vidrio. Los índices de permeabilidad al oxígeno son detectables, aunque el metal del corcho de la corona y la botella de vidrio son barreras perfectas. Una medición detallada mostró valores típicos de 1 x10E-03 cm³/cap/día. 5
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Notas a pie de página 1. Modelización de la difusión del oxígeno a través de un modelo de paquete permeable y de la degradación simultánea de la vitamina C en el zumo de manzana. F. H. Barront, 6. Hart#*, J. GiacinS y R. Hernandez* Departamento de Ciencia de los Alimentos y Envasado. Clemson University, Clemson, SC 29634, USA; SSch TECNOLOGÍA Y CIENCIA DEL ENVASADO VOL 6 301-309 (1993) 2. El papel del oxígeno en la elaboración de la cerveza. The BREWER International - www.igb.org.uk - Marzo 2002, p45 3. Cortesía de KHS Plasmax Hamburg 4. Contenido de vitamina C en los cítricos y sus productos: una revisión. Nagy, Steven, Florida Dep. of Citrus, Agric. Res. & Education Cent., Lake Alfred, Florida 33850, USA. 1980 Journal-of-Agricultural-and-Food-Chemistry; 28 (1) 8-18, many ref. 5. Untersuchung der Permeation von Sauerstoff durch EPT Flaschen Bachelorbeit. Thomas Meier, Verpackungstechnick/Packaging Technology der Technischen Fachhockschule Berlin, Universidad de Ciencias Aplicadas. Febrero de 2014 Por Peter Heumeller, Business Friends Market Entry Consultants, Wachtberg, Alemania y Graham Jennings, Systech Illinois, Thame, Reino Unido.