Este documento presenta los resultados de un estudio sobre la determinación de la permeabilidad al naftaleno a través de diferentes materiales plásticos utilizados como envases de alimentos. Se evaluó la permeabilidad de polietileno de baja densidad, polipropileno orientado, película multicapa de polietileno/poliamida/EVOH/poliamida/polietileno y película de poliamida laminada con polietileno. Los resultados mostraron que las poliolefinas presentan alta permeabilidad al naftaleno, mientras que los
Este documento trata sobre aspectos de ingeniería en la congelación de alimentos. Explica conceptos como la disminución del punto de congelación inicial debido a la presencia de solutos, la formación y crecimiento de cristales de hielo, y el cálculo del cambio de entalpía durante el proceso de congelación tomando en cuenta la remoción de calor sensible y latente. También cubre temas como la predicción de velocidades y tiempos de congelación usando diferentes fórmulas, y los tipos básicos de equipos de
Este documento describe un estudio sobre la velocidad de congelación y su efecto en la calidad de alimentos como la papa, zanahoria y naranja. El estudio mide la velocidad de congelación usando nitrógeno líquido y en un refrigerador doméstico. Analiza factores como el tamaño de los cristales de hielo formados y la pérdida de agua durante la descongelación. El objetivo es determinar las velocidades óptimas de congelación para mantener la mejor calidad en los alimentos.
1) Se describe el proceso de elaboración de un néctar de mango, incluyendo la recepción de la fruta, selección, lavado, pelado, troceado, pulpeado con licuadora, dilución de la pulpa con agua, cocción a ebullición, enfriamiento, adición de azúcar y otros ingredientes, pasteurización y envasado.
2) Se presentan cálculos para determinar la cantidad de ingredientes necesarios como agua, azúcar, ácido cítrico, ácido ascórbico, CMC, sorbato de
El documento describe los fundamentos teóricos y aplicaciones de la extracción sólido-líquido. La extracción tiene como objetivo purificar alimentos sólidos mediante la eliminación de componentes no deseados usando un disolvente, o recuperar sustancias deseadas del sólido. La extracción involucra poner en contacto íntimo el sólido y el disolvente para transferir el soluto al disolvente. Factores como el área de interfaz, gradiente de concentración y temperatura afectan la velocidad de extracción. Las aplicaciones
Manual manejo de frío para la conservación de alimentosFUSADES
Este documento trata sobre la conservación de alimentos por frío mediante refrigeración y congelamiento. Explica conceptos clave como refrigeración, congelación, curva de congelación y propiedades térmicas de los alimentos. También describe diferentes sistemas y métodos de congelación industrial como congeladores de ráfaga, de contacto directo, criogénicos y crío-mecánicos. Por último, aborda el tema de la atmósfera modificada y aspectos microbiológicos de los alimentos refrigerados y congelados.
Buenas prácticas de #manufactura en elaboración de #conservas de frutas y hortalizas. Elaboración de conservas y sus etapas críticas. Principales controles que se deben realizar durante la elaboración. Alteraciones y problemas en conservas de frutas y hortalizas. Por la Lic. Alicia Oroquieta.
INFORMES: http://www.agroconsultoraplus.com/cursobpmconservas
Determinacion de la permeabilidad de los empaquesJhonás A. Vega
Este documento describe un experimento para determinar la permeabilidad de diferentes empaques. Se evaluaron galletas empacadas en bolsas de papel, film plástico, bolsas de galletas y cartón. Las galletas se almacenaron y pesaron durante 14 días para analizar la pérdida de vapor acuoso a través de los empaques. Los resultados mostraron que el cartón y las bolsas de galletas permitieron mayor transferencia de vapor que el film plástico o las bolsas de papel.
Este documento describe las atmósferas modificadas para la conservación de productos hortofrutícolas refrigerados. Se explica que la técnica consiste en envasar los productos con películas plásticas semipermeables para crear una atmósfera alrededor del producto diferente al aire, generalmente empobrecida en oxígeno y vapor de agua. Las atmósferas modificadas se pueden crear de forma pasiva por la respiración del producto o de forma activa mediante la introducción de gases como nitrógeno,
Este documento trata sobre aspectos de ingeniería en la congelación de alimentos. Explica conceptos como la disminución del punto de congelación inicial debido a la presencia de solutos, la formación y crecimiento de cristales de hielo, y el cálculo del cambio de entalpía durante el proceso de congelación tomando en cuenta la remoción de calor sensible y latente. También cubre temas como la predicción de velocidades y tiempos de congelación usando diferentes fórmulas, y los tipos básicos de equipos de
Este documento describe un estudio sobre la velocidad de congelación y su efecto en la calidad de alimentos como la papa, zanahoria y naranja. El estudio mide la velocidad de congelación usando nitrógeno líquido y en un refrigerador doméstico. Analiza factores como el tamaño de los cristales de hielo formados y la pérdida de agua durante la descongelación. El objetivo es determinar las velocidades óptimas de congelación para mantener la mejor calidad en los alimentos.
1) Se describe el proceso de elaboración de un néctar de mango, incluyendo la recepción de la fruta, selección, lavado, pelado, troceado, pulpeado con licuadora, dilución de la pulpa con agua, cocción a ebullición, enfriamiento, adición de azúcar y otros ingredientes, pasteurización y envasado.
2) Se presentan cálculos para determinar la cantidad de ingredientes necesarios como agua, azúcar, ácido cítrico, ácido ascórbico, CMC, sorbato de
El documento describe los fundamentos teóricos y aplicaciones de la extracción sólido-líquido. La extracción tiene como objetivo purificar alimentos sólidos mediante la eliminación de componentes no deseados usando un disolvente, o recuperar sustancias deseadas del sólido. La extracción involucra poner en contacto íntimo el sólido y el disolvente para transferir el soluto al disolvente. Factores como el área de interfaz, gradiente de concentración y temperatura afectan la velocidad de extracción. Las aplicaciones
Manual manejo de frío para la conservación de alimentosFUSADES
Este documento trata sobre la conservación de alimentos por frío mediante refrigeración y congelamiento. Explica conceptos clave como refrigeración, congelación, curva de congelación y propiedades térmicas de los alimentos. También describe diferentes sistemas y métodos de congelación industrial como congeladores de ráfaga, de contacto directo, criogénicos y crío-mecánicos. Por último, aborda el tema de la atmósfera modificada y aspectos microbiológicos de los alimentos refrigerados y congelados.
Buenas prácticas de #manufactura en elaboración de #conservas de frutas y hortalizas. Elaboración de conservas y sus etapas críticas. Principales controles que se deben realizar durante la elaboración. Alteraciones y problemas en conservas de frutas y hortalizas. Por la Lic. Alicia Oroquieta.
INFORMES: http://www.agroconsultoraplus.com/cursobpmconservas
Determinacion de la permeabilidad de los empaquesJhonás A. Vega
Este documento describe un experimento para determinar la permeabilidad de diferentes empaques. Se evaluaron galletas empacadas en bolsas de papel, film plástico, bolsas de galletas y cartón. Las galletas se almacenaron y pesaron durante 14 días para analizar la pérdida de vapor acuoso a través de los empaques. Los resultados mostraron que el cartón y las bolsas de galletas permitieron mayor transferencia de vapor que el film plástico o las bolsas de papel.
Este documento describe las atmósferas modificadas para la conservación de productos hortofrutícolas refrigerados. Se explica que la técnica consiste en envasar los productos con películas plásticas semipermeables para crear una atmósfera alrededor del producto diferente al aire, generalmente empobrecida en oxígeno y vapor de agua. Las atmósferas modificadas se pueden crear de forma pasiva por la respiración del producto o de forma activa mediante la introducción de gases como nitrógeno,
Escaldado de frutas y hortalizas y encarado (2)Ernesto Abello
Este documento describe experimentos de escaldado de habichuelas y encerado de mandarinas realizados por estudiantes de ingeniería de alimentos. El escaldado de las habichuelas se realizó en soluciones de ácido cítrico y agua a diferentes temperaturas para inactivar enzimas. El encerado de las mandarinas consistió en aplicar una solución de cera sobre las frutas. Los resultados mostraron que a mayor tiempo de escaldado había mayor oscurecimiento de las habichuelas y pérdida del color verde. El
Este documento describe el proceso de elaboración de queso mozzarella. Explica la introducción, objetivos, marco teórico y factores que afectan la coagulación de la leche para la producción de este queso. El marco teórico incluye definiciones, composición, valoración instrumental y usos del ácido cítrico en la industria alimentaria. El resumen concluye que este documento provee información sobre el proceso de producción de queso mozzarella y sus características a nivel químico y microbiológ
El documento describe diferentes procesos y productos que se pueden realizar con frutas, incluyendo la elaboración de mermeladas, almíbar, ate, jalea, frutas cristalizadas, frutas deshidratadas, jugos y néctares. Se explican los pasos involucrados en cada proceso, como la selección, lavado y pelado de las frutas, la cocción, envasado y almacenamiento de los productos finales.
El documento describe los envases metálicos utilizados en la industria conservera, los cuales están compuestos principalmente de hojalata. Explica que el doble cierre hermético es una parte crucial del envase formada por la unión mecánica de la tapa y el cuerpo. Además, detalla los procesos y componentes involucrados en la formación correcta del doble cierre para garantizar la calidad y seguridad del producto envasado.
El documento describe el proceso de curado y salazón de carnes. El curado implica la adición de sal, azúcar, nitratos o nitritos para conservar la carne y evitar su descomposición. La sal extrae agua de la carne para inhibir el crecimiento de microorganismos. Los nitratos y nitritos ayudan a matar bacterias y dar color a la carne, aunque su uso está regulado debido a riesgos potenciales para la salud. El curado complejo involucra reacciones químicas que preservan la
Este documento describe los pasos para preparar hamburguesas de pollo. Incluye una lista de ingredientes como carne de pollo, grasa dorsal, harina de trigo, harina de soya y condimentos. Explica el procedimiento que incluye mezclar los ingredientes, dar forma a las hamburguesas, freírlas y probarlas. También incluye cálculos de la formulación, análisis sensorial del producto terminado y recomendaciones para mantener la higiene durante el proceso.
El documento describe cómo medir la densidad de la leche utilizando un lactodensímetro. La leche normalmente tiene una densidad entre 1,029 y 1,0345 g/mL a 20°C. El lactodensímetro mide la densidad en grados lactodensimétricos y se proporciona una tabla de corrección de temperatura para convertir la lectura a la densidad estándar de 20°C. La leche se clasifica como clase A, B o C según su densidad.
Este documento clasifica y describe los diferentes tipos de conservas de pescado. Explica que las conservas se pueden clasificar según el tipo de proceso, el líquido de relleno, y la presentación del pescado. Luego, se enfoca en describir detalladamente el proceso de manufactura de conservas de atún, incluyendo la materia prima, corte, cocción, envasado, sellado y esterilización. El objetivo es producir conservas de atún de alta calidad en latas herméticamente cerradas.
El resumen describe el proceso de elaboración de néctar de mango. Se recibieron 5.150 kg de mango que fueron pelados y licuados, obteniendo 3.250 kg de pulpa. La pulpa se diluyó en agua y se ajustó el contenido de azúcar y ácido cítrico. Luego se envasó el néctar a alta temperatura y se enfrió para conservarlo, logrando un producto final con 12° Brix.
La Operaciones en los alimentos se realizan para la selección de los equipos de reducción de actividad acuosa,tratamientos térmicos y no térmicos en los procesos alimentarios.
Este informe resume las prácticas pre-profesionales realizadas por el autor en la Dirección Regional de Producción de Apurímac, específicamente en la Sub Dirección Regional de Industria. El objetivo principal fue aplicar los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos en la universidad en el proceso de elaboración de néctar de cocona. El informe describe el proceso productivo llevado a cabo, incluyendo la recepción y selección de la materia prima, los equipos y parámetros utilizados, y los resultados obten
El documento presenta la ficha técnica de un yogurt natural que incluye una descripción del producto como leche fermentada obtenida de la fermentación de la leche, sus ingredientes, composición nutricional, características organolépticas, presentación, conservación y requisitos normativos.
Este documento establece un método de referencia y métodos alternativos para determinar el contenido de humedad en cereales y productos cereales. Describe los procedimientos, equipos y cálculos requeridos para realizar la prueba. También incluye información sobre precisión, informes y métodos alternativos validados.
Especificaciones De Calidad Para Nectar De Piñacarito
codex, normas INEM, ESPECIFICACIONES DE CALIDAD, aqui encontraran especificaciones y normas de calidad tanto delCODEX como del INEM, para la elaboración de nectar de piña
Este documento describe un experimento para determinar cómo la resistencia de diferentes tipos de cartón se ve afectada por la temperatura. Se midió el peso de muestras de cartón delgado, corrugado y encerado que se expusieron a temperaturas de intemperie, ambiente, refrigeración y congelación durante 15 días. Los resultados mostraron que el cartón delgado y corrugado expuestos a la intemperie sufrieron una mayor pérdida de peso y deterioro, mientras que los expuestos a refrigeración y congelación mantuvieron su peso y
Este documento presenta una ficha técnica de leche en polvo que incluye información sobre el proveedor, descripción, ingredientes, características, empaques, instrucciones de almacenamiento y normatividad que rige el producto. La leche en polvo es un polvo blanco amarillento obtenido por deshidratación de leche pasteurizada y conserva las propiedades de la leche líquida.
La leche en polvo se obtiene mediante la deshidratación de leche pasteurizada en torres de atomización, donde se evapora el agua para obtener un polvo blanco amarillento que conserva las propiedades de la leche natural. Se puede encontrar en tres clases básicas y puede o no estar fortificada con vitaminas. Para beberla, el polvo se disuelve en agua potable. Presenta ventajas como mayor vida útil y facilidad de almacenamiento y transporte en comparación con la leche líquida.
Determinación de rendimientos para la elaboración de Queso Mozzarella, Reques...Elmar Ortega
Este documento presenta un estudio sobre la determinación de rendimientos para la elaboración de queso mozzarella, requesón, yogurt y yogurt estilo griego mediante balances de masa. Se realizaron prácticas de elaboración de estos productos lácteos en la planta piloto de alimentos de la URL y se calcularon los rendimientos obtenidos experimentalmente, los cuales se compararon con valores teóricos. Los resultados proporcionan información sobre factores clave para la producción eficiente de estos productos lácteos.
La leche cruda debe cumplir con requisitos organolépticos, físico-químicos y microbiológicos. Los requisitos físico-químicos incluyen límites para materia grasa, sólidos no grasos, sólidos totales, acidez, densidad, índice de refracción y ceniza. Los requisitos microbiológicos incluyen límites para mesófilos aerobios y facultativos viables y coliformes. La leche cruda debe transportarse en envases de material inerte y debe someterse
El documento describe el proceso de elaboración de morcillas en diferentes países. Explica que la morcilla se elabora principalmente con sangre de cerdo, grasa y especias. Se mencionan varios tipos de morcilla tradicionales en países como Alemania, Francia, España, Reino Unido e Italia. También se discute brevemente el papel de la sangre en la elaboración de morcillas y el proceso general de su producción.
Este documento presenta los resultados de un estudio que evaluó la calidad espermática de muestras de semen de carnero tratadas con la técnica de gradiente de densidad en comparación con muestras no tratadas. Se utilizaron 102 eyaculados que fueron divididos en grupos control y experimental. El grupo experimental se sometió a tratamiento con gradiente de densidad, obteniendo una tasa de recuperación espermática de 31.5%. Las muestras tratadas mostraron una mejor motilidad individual, porcentaje de espermatozoides vivos y membran
Este documento presenta los resultados de una investigación sobre la biodegradación de astillas de madera de Drimys winteri (Canelo) por el hongo Ganoderma australe y su posterior pulpaje kraft. Las astillas biodegradadas presentaron pérdidas de masa, lignina, glucano, poliosas y extractivos. El análisis por espectroscopía infrarroja no mostró diferencias claras entre muestras biodegradadas y no biodegradadas. El rendimiento de pulpa kraft fue similar para todas las muestras. El número kappa
Escaldado de frutas y hortalizas y encarado (2)Ernesto Abello
Este documento describe experimentos de escaldado de habichuelas y encerado de mandarinas realizados por estudiantes de ingeniería de alimentos. El escaldado de las habichuelas se realizó en soluciones de ácido cítrico y agua a diferentes temperaturas para inactivar enzimas. El encerado de las mandarinas consistió en aplicar una solución de cera sobre las frutas. Los resultados mostraron que a mayor tiempo de escaldado había mayor oscurecimiento de las habichuelas y pérdida del color verde. El
Este documento describe el proceso de elaboración de queso mozzarella. Explica la introducción, objetivos, marco teórico y factores que afectan la coagulación de la leche para la producción de este queso. El marco teórico incluye definiciones, composición, valoración instrumental y usos del ácido cítrico en la industria alimentaria. El resumen concluye que este documento provee información sobre el proceso de producción de queso mozzarella y sus características a nivel químico y microbiológ
El documento describe diferentes procesos y productos que se pueden realizar con frutas, incluyendo la elaboración de mermeladas, almíbar, ate, jalea, frutas cristalizadas, frutas deshidratadas, jugos y néctares. Se explican los pasos involucrados en cada proceso, como la selección, lavado y pelado de las frutas, la cocción, envasado y almacenamiento de los productos finales.
El documento describe los envases metálicos utilizados en la industria conservera, los cuales están compuestos principalmente de hojalata. Explica que el doble cierre hermético es una parte crucial del envase formada por la unión mecánica de la tapa y el cuerpo. Además, detalla los procesos y componentes involucrados en la formación correcta del doble cierre para garantizar la calidad y seguridad del producto envasado.
El documento describe el proceso de curado y salazón de carnes. El curado implica la adición de sal, azúcar, nitratos o nitritos para conservar la carne y evitar su descomposición. La sal extrae agua de la carne para inhibir el crecimiento de microorganismos. Los nitratos y nitritos ayudan a matar bacterias y dar color a la carne, aunque su uso está regulado debido a riesgos potenciales para la salud. El curado complejo involucra reacciones químicas que preservan la
Este documento describe los pasos para preparar hamburguesas de pollo. Incluye una lista de ingredientes como carne de pollo, grasa dorsal, harina de trigo, harina de soya y condimentos. Explica el procedimiento que incluye mezclar los ingredientes, dar forma a las hamburguesas, freírlas y probarlas. También incluye cálculos de la formulación, análisis sensorial del producto terminado y recomendaciones para mantener la higiene durante el proceso.
El documento describe cómo medir la densidad de la leche utilizando un lactodensímetro. La leche normalmente tiene una densidad entre 1,029 y 1,0345 g/mL a 20°C. El lactodensímetro mide la densidad en grados lactodensimétricos y se proporciona una tabla de corrección de temperatura para convertir la lectura a la densidad estándar de 20°C. La leche se clasifica como clase A, B o C según su densidad.
Este documento clasifica y describe los diferentes tipos de conservas de pescado. Explica que las conservas se pueden clasificar según el tipo de proceso, el líquido de relleno, y la presentación del pescado. Luego, se enfoca en describir detalladamente el proceso de manufactura de conservas de atún, incluyendo la materia prima, corte, cocción, envasado, sellado y esterilización. El objetivo es producir conservas de atún de alta calidad en latas herméticamente cerradas.
El resumen describe el proceso de elaboración de néctar de mango. Se recibieron 5.150 kg de mango que fueron pelados y licuados, obteniendo 3.250 kg de pulpa. La pulpa se diluyó en agua y se ajustó el contenido de azúcar y ácido cítrico. Luego se envasó el néctar a alta temperatura y se enfrió para conservarlo, logrando un producto final con 12° Brix.
La Operaciones en los alimentos se realizan para la selección de los equipos de reducción de actividad acuosa,tratamientos térmicos y no térmicos en los procesos alimentarios.
Este informe resume las prácticas pre-profesionales realizadas por el autor en la Dirección Regional de Producción de Apurímac, específicamente en la Sub Dirección Regional de Industria. El objetivo principal fue aplicar los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos en la universidad en el proceso de elaboración de néctar de cocona. El informe describe el proceso productivo llevado a cabo, incluyendo la recepción y selección de la materia prima, los equipos y parámetros utilizados, y los resultados obten
El documento presenta la ficha técnica de un yogurt natural que incluye una descripción del producto como leche fermentada obtenida de la fermentación de la leche, sus ingredientes, composición nutricional, características organolépticas, presentación, conservación y requisitos normativos.
Este documento establece un método de referencia y métodos alternativos para determinar el contenido de humedad en cereales y productos cereales. Describe los procedimientos, equipos y cálculos requeridos para realizar la prueba. También incluye información sobre precisión, informes y métodos alternativos validados.
Especificaciones De Calidad Para Nectar De Piñacarito
codex, normas INEM, ESPECIFICACIONES DE CALIDAD, aqui encontraran especificaciones y normas de calidad tanto delCODEX como del INEM, para la elaboración de nectar de piña
Este documento describe un experimento para determinar cómo la resistencia de diferentes tipos de cartón se ve afectada por la temperatura. Se midió el peso de muestras de cartón delgado, corrugado y encerado que se expusieron a temperaturas de intemperie, ambiente, refrigeración y congelación durante 15 días. Los resultados mostraron que el cartón delgado y corrugado expuestos a la intemperie sufrieron una mayor pérdida de peso y deterioro, mientras que los expuestos a refrigeración y congelación mantuvieron su peso y
Este documento presenta una ficha técnica de leche en polvo que incluye información sobre el proveedor, descripción, ingredientes, características, empaques, instrucciones de almacenamiento y normatividad que rige el producto. La leche en polvo es un polvo blanco amarillento obtenido por deshidratación de leche pasteurizada y conserva las propiedades de la leche líquida.
La leche en polvo se obtiene mediante la deshidratación de leche pasteurizada en torres de atomización, donde se evapora el agua para obtener un polvo blanco amarillento que conserva las propiedades de la leche natural. Se puede encontrar en tres clases básicas y puede o no estar fortificada con vitaminas. Para beberla, el polvo se disuelve en agua potable. Presenta ventajas como mayor vida útil y facilidad de almacenamiento y transporte en comparación con la leche líquida.
Determinación de rendimientos para la elaboración de Queso Mozzarella, Reques...Elmar Ortega
Este documento presenta un estudio sobre la determinación de rendimientos para la elaboración de queso mozzarella, requesón, yogurt y yogurt estilo griego mediante balances de masa. Se realizaron prácticas de elaboración de estos productos lácteos en la planta piloto de alimentos de la URL y se calcularon los rendimientos obtenidos experimentalmente, los cuales se compararon con valores teóricos. Los resultados proporcionan información sobre factores clave para la producción eficiente de estos productos lácteos.
La leche cruda debe cumplir con requisitos organolépticos, físico-químicos y microbiológicos. Los requisitos físico-químicos incluyen límites para materia grasa, sólidos no grasos, sólidos totales, acidez, densidad, índice de refracción y ceniza. Los requisitos microbiológicos incluyen límites para mesófilos aerobios y facultativos viables y coliformes. La leche cruda debe transportarse en envases de material inerte y debe someterse
El documento describe el proceso de elaboración de morcillas en diferentes países. Explica que la morcilla se elabora principalmente con sangre de cerdo, grasa y especias. Se mencionan varios tipos de morcilla tradicionales en países como Alemania, Francia, España, Reino Unido e Italia. También se discute brevemente el papel de la sangre en la elaboración de morcillas y el proceso general de su producción.
Este documento presenta los resultados de un estudio que evaluó la calidad espermática de muestras de semen de carnero tratadas con la técnica de gradiente de densidad en comparación con muestras no tratadas. Se utilizaron 102 eyaculados que fueron divididos en grupos control y experimental. El grupo experimental se sometió a tratamiento con gradiente de densidad, obteniendo una tasa de recuperación espermática de 31.5%. Las muestras tratadas mostraron una mejor motilidad individual, porcentaje de espermatozoides vivos y membran
Este documento presenta los resultados de una investigación sobre la biodegradación de astillas de madera de Drimys winteri (Canelo) por el hongo Ganoderma australe y su posterior pulpaje kraft. Las astillas biodegradadas presentaron pérdidas de masa, lignina, glucano, poliosas y extractivos. El análisis por espectroscopía infrarroja no mostró diferencias claras entre muestras biodegradadas y no biodegradadas. El rendimiento de pulpa kraft fue similar para todas las muestras. El número kappa
Este documento presenta los resultados de una investigación sobre la influencia de la altura en las emisiones contaminantes de un vehículo a gasolina. Se realizaron pruebas estacionarias y en ruta para medir las emisiones de monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno a diferentes altitudes. Los resultados muestran variaciones en los factores de emisión de acuerdo a la altura. Adicionalmente, se revisa el sistema de control de emisiones de vehículos y las normativas aplicables en Ecuador.
Este documento presenta los resultados de un estudio que tuvo como objetivo determinar el rendimiento de biomasa y contenido de lípidos de la microalga Tetraselmis suecica utilizando diferentes concentraciones de efluentes de embarcaciones pesqueras. Se cultivó T. suecica con concentraciones de 1%, 2% y 5% de efluentes, midiendo parámetros como densidad celular, tasa de crecimiento, biomasa total y contenido de lípidos. Los mayores rendimientos de biomasa y lípidos se obtuvieron con una concentra
Entrenamiento-de-unpanel-de-evaluacion-sensorial-para-el-Departamento-de-Nutricion-de-la-Facultadde-Medicina-de-la-Universidad-de-Chile
Para la selección de los catadores, se tiene en cuenta algunas características que
son fundamentales como: la habilidad, la disponibilidad, el interés y el
desempeño.
¨ Habilidad: esta cualidad en un panelista es importante para poder
diferenciar y reconocer en una o varias muestras, intensidad de
sabores, olores, texturas, entre otros.
¨ Disponibilidad: es necesario que las pruebas sean realizadas por
todos los panelistas en el mismo momento y que le dediquen el
tiempo necesario para cada prueba, que no tenga afanes por realizar
otras actividades.
¨ Interés: es importante que cada panelista demuestre interés en las
pruebas que realizan, con el fin de obtener resultados confiables,
para esto es necesario que el líder del panel motive a los catadores,
para que ellos tengan un compromiso con la labor que están
desarrollando.
¨ Desempeño: esta característica es de vital importancia, ya que si en
los resultados de las pruebas se encuentra que alguno de los
panelistas, exagera al medir un atributo o por el contrario no lo
detecta, es necesario sacarlo del grupo o para el ultimo caso, para
que vuelva a adquirir la capacidad que tenia, mediante la alternación
de periodos de descanso y periodos de pruebas intensivas,
presentándoles nuevas muestras que permitan medir el atributo en
cuestión, si no se consigue el objetivo se toma la decisión de dar de
baja al panelista del grupo6
ENTRENAMIENTO DE LOS PANELISTAS
Los panelistas o catadores deben tener un entrenamiento adecuado para
responder de una manera adecuada cuando se le solicita su opinión sobre algún
alimento en estudio.
El panelista que va a realizar alguna prueba sensorial, debe estar descansado,
dispuesto y con la mente despejada.
Los panelista se eligen de un grupo grande, los cuales se van clasificando de
acuerdo a las habilidades para diferenciar muestras, es importante que el
panelista que ha sido seleccionado, tenga una sensibilidad tal que al evaluar
varias veces una muestra, los resultados obtenidos sean siempre los mismos.
CONDICIONES PARA LAS PRUEBAS
SITIO DE LA PREPARACIÓN Y APLICACIÓN DE LA PRUEBA
El desarrollo de las pruebas se debe llevar acabo, en un lugar que cumpla con
unas condiciones que favorezcan unos resultados eficientes, debe disponer de
una infraestructura adecuada, poseer un instrumental y personal calificado.
Dentro del sitio de la evaluación sensorial deben existir dos áreas principalmente
separadas una de la otra.
Estrategia de difusión de conocimiento para la cadena productiva del aguacate...Terravocado
Trabajo de grado de maestría en Gestión Tecnológica. Presenta una estrategia para difundir conocimiento pertinente y prioritario para la cadena productiva del aguacate hass
Este documento resume un proyecto de titulación para obtener el título de Ingeniero en Petróleos. El proyecto analiza la inhibición de arcillas reactivas y lutitas inestables en las formaciones Orteguaza, Tiyuyacu, Tena y Napo en un campo petrolero en el oriente ecuatoriano, mediante el uso de fluidos a base de aminas. El documento incluye una descripción geológica y litológica del campo, la química de arcillas y el comportamiento de las aminas en la inhibición, y
Evaluacion de microorganismos eficaces en procesos de compostaje de residuos ...Jesus Rivera Licla
Este documento presenta un estudio que compara el proceso de compostaje convencional y mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM) utilizando tres tipos de estiércol (pavo, cuy y res) y maleza. El estudio evaluó las condiciones de temperatura, pH y calidad nutricional durante el proceso y en el compost final. Los resultados mostraron que mediante la aplicación de EM se alcanzaron temperaturas adecuadas en la mitad del tiempo, y el compost resultante tuvo mayores concentraciones de nutrientes. Amb
Evaluacion de microorganismos eficaces en procesos de compostaje de residuos ...Jesus Rivera Licla
Este documento presenta un estudio que compara el proceso de compostaje convencional y mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM) utilizando tres tipos de estiércol (pavo, cuy y res) y maleza. El estudio evaluó las condiciones de temperatura, pH y calidad nutricional durante el proceso y en el compost final. Los resultados mostraron que mediante la aplicación de EM se alcanzaron temperaturas adecuadas en la mitad del tiempo, y el compost resultante tuvo mayores concentraciones de nutrientes. Amb
Evaluacion de microorganismos eficaces en procesos de compostaje de residuos ...Jesus Rivera Licla
Este documento presenta un estudio que compara el proceso de compostaje convencional y mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM) utilizando tres tipos de estiércol (pavo, cuy y res) y maleza. El estudio evaluó las condiciones de temperatura, pH y calidad nutricional durante el proceso y en el compost final. Los resultados mostraron que la aplicación de EM aceleró el proceso, controló mejor los olores, y produjo un compost con mayores concentraciones de nutrientes. El estudio concluye que ning
Este documento presenta la tesis doctoral de Susana Meseguer Lloret sobre métodos quimioluminiscentes en química analítica. La tesis describe el desarrollo de métodos para la determinación de aminas alifáticas, amonio, cobre, cromo y cobalto en muestras de agua mediante cromatografía líquida acoplada a detección quimioluminiscente. Asimismo, se estudian reacciones quimioluminiscentes directas e indirectas y se optimizan protocolos de muestreo
Este documento presenta un resumen de un trabajo de grado para optar al título de Ingeniero Químico. El trabajo analiza la selección de tecnología para la deshidratación de gas natural en una planta compresora. El estudio evalúa diferentes sistemas de deshidratación para determinar la mejor opción para eliminar el contenido de agua en el gas natural y así prevenir problemas operacionales en la planta.
El documento describe el tratamiento convencional del agua de la presa de Cointzio en Morelia, México. Presenta los resultados de 20 pruebas de jarras realizadas para determinar la dosis óptima de coagulante para la remoción de turbiedad. El proceso convencional incluye coagulación, floculación, sedimentación y filtración para potabilizar el agua cruda de la presa y cumplir con los estándares de calidad del agua para consumo humano.
29. 2011 septiembre edgar alan buentelloAndres Cruz
Este resumen describe el desarrollo de soportes para catalizadores a base de zeolita-β/alúmina-γ modificados con nitrato de bario y calcio para estabilización térmica. Se utilizaron tres métodos de impregnación: inmersión, cogelación y mojado incipiente. Los materiales se sometieron a altas temperaturas para simular ciclos de regeneración. Las caracterizaciones incluyeron análisis químico, textural y de difracción de rayos X. Los soportes calcinados a 1000°C
Este documento resume una tesis sobre la adición de harina de lombrices Eisenia foetida a pan dulce para mejorar el contenido proteico. El autor evaluó tres concentraciones de harina de lombrices (5%, 7% y 10%) mezcladas con harina de trigo para elaborar quequitos. Realizó un análisis bromatológico para determinar el contenido de proteínas, grasa, humedad, cenizas y fibra de los productos. Los resultados mostraron que la formulación con 10% de harina de lombrices tu
Documento con alta informacion relevante, que ayudara a cualquier estudiante. nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj. hhhvvvvvvvvvvvvggg
SELECCIÓN DE UN MÉTODO PARA LA CONSERVACIÓN Y PRESERVACIÓN
DE ACTINOMICETOS AISLADOS DEL SUELO DEL JARDÍN BOTÁNICO DE LA
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
Este documento presenta los resultados de una investigación sobre la evaluación reológica y estabilidad durante el almacenamiento de la mermelada de mango variedad Kent. Se determinaron los parámetros óptimos para su elaboración, y se evaluó la influencia de la temperatura en los parámetros reológicos. Los resultados mostraron que la relación azúcar/pulpa de 40/60 y 1% de pectina dieron la mejor calidad organoléptica. La cinética de deterioro siguió un orden uno, y la energía de activación fue de 2,06
Este documento presenta una memoria para optar al título de doctor por la Universidad de Barcelona. El objetivo de la memoria es aportar al diseño de un nuevo excipiente tipo "coprocesado" para compresión directa. Se revisan los conceptos clave de compresión directa y excipientes coprocesados. La autora desarrolla un excipiente coprocesado utilizando fosfato dicálcico, celulosa microcristalina, povidona y estearato magnésico, y evalúa sus propiedades para su uso en compresión direct
Este documento presenta el trabajo de grado de Sonia Patricia Santos Sagbay para optar por el título de Ingeniera en Contabilidad y Auditoría en la Universidad Politécnica Salesiana. El trabajo propone un sistema de contabilidad de costos por órdenes de producción y evalúa su impacto en las finanzas de la empresa manufacturera Insudecor Cía. Ltda. El director del trabajo es el Ing. Miguel Pulla MSc.
TIA portal Bloques PLC Siemens______.pdfArmandoSarco
Bloques con Tia Portal, El sistema de automatización proporciona distintos tipos de bloques donde se guardarán tanto el programa como los datos
correspondientes. Dependiendo de la exigencia del proceso el programa estará estructurado en diferentes bloques.
MATERIALES PELIGROSOS NIVEL DE ADVERTENCIAROXYLOPEZ10
Introducción.
• Objetivos.
• Normativa de referencia.
• Política de Seguridad.
• Alcances.
• Organizaciones competentes.
• ¿Qué es una sustancia química?
• Tipos de sustancias químicas.
• Gases y Vapores.
• ¿Qué es un Material Peligroso?
• Residuos Peligrosos Legislación Peruana.
• Localización de Accidentes más habituales.
• Riesgos generales de los Materiales Peligrosos.
• Riesgos para la Salud.
• Vías de ingreso al organismo.
• Afecciones al organismo (secuencia).
• Video: Sustancias Peligrosas
Klohn Crippen Berger es una consultoría
especializada que presta servicios al
sector minero en estudios geotécnicos,
geoquímicos, hidrotécnicos y de
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su trayectoria, calidad y ética profesional.
Presentación Aislante térmico.pdf Transferencia de calorGerardoBracho3
Las aletas de transferencia de calor, también conocidas como superficies extendidas, son prolongaciones metálicas que se adhieren a una superficie sólida para aumentar su área superficial y, en consecuencia, mejorar la tasa de transferencia de calor entre la superficie y el fluido circundante.
1. UNIVERSIDAD DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACÉUTICAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS Y TECNOLOGÍA QUÍMICA
“DETERMINACIÓN DE LA PERMEABILIDAD DE AROMAS A TRAVÉS DE FILMS
PLÁSTICOS UTILIZADOS PARA ENVASES DE ALIMENTOS”
MEMORIA PARA OPTAR AL TITULO DE
INGENIERO EN ALIMENTOS
CECILIA ELIZABETH AGUILERA FLORES
Santiago- Chile
Noviembre de 2007
PATROCINANTE
Dr. Abel Guarda Moraga
Departamento de Ciencia de los
Alimentos y Tecnología Química
DIRECTORES
Dr. Abel Guarda Moraga
Departamento de Ciencia de los Alimentos y
Tecnología Química
Dra. María José Galotto López
Departamento de Ciencia y Tecnología de los
Alimentos, Universidad de Santiago de Chile.
2. ii
“…Nadie sabe
entregar en las manos lo que se lleva adentro,
pero yo te doy mi alma, ánfora de mieles suaves,
y todo te lo doy... Menos aquel recuerdo...”
Pablo Neruda
4. iv
AGRADECIMIENTOS
El presente estudio de permeabilidad fue realizado en el Laboratorio de
Envases (LABEN-CHILE) del Centro de Estudios de Ciencia y Tecnología de los
Alimentos (CECTA) de la Universidad de Santiago de Chile (USACH), siendo financiado
por este mismo.
Quiero agradecer en forma muy especial a mis directores de memoria, Dra. María
José Galotto Lopéz y Dr. Abel Guarda Moraga por los conocimientos entregados, su
constante dedicación, tiempo y disposición.
También quiero agradecer a quienes colaboraron con el desarrollo de esta
memoria en la entrega de materiales plásticos a Cristian Ramírez, Ingeniero en Alimentos
de plástico HyC SA y Bernardita Moyano, Ingeniero en Alimentos FULLPAK SA.
Finalmente quiero agradecer a quienes de una u otra forma colaboraron en la
realización de mi carrera profesional:
A Don Eduardo Castro por su paciencia y dedicación en formar a los
futuros Ingenieros en Alimentos de la Universidad de Chile;
A mis padres por formar a la persona que soy y por el infinito amor que me
brindan;
A Carolita, Vanesa, Constanza, Asbjörn por su incondicional apoyo y
cariño;
A Titi, Felipe y Priscila que hicieron de la eternas horas de estudio un
momento agradable;
A los cumpitas Sergio Anfossi (Don Pepe), Pablo Ulloa (el gringo Blopa) y
Javiera Rubilar (La cosi) que me brindaron su amistad y cariño a pesar de ser su
“competencia”.
A Ximena Valenzuela, Cinthia Moreno y Fabiola Barahona por su amistad
y apoyo durante mi estancia en el laboratorio de envases de la Universidad Santiago de
Chile;
A mis nenes Vicente y Bastián por toda la energía que me dan para seguir
adelante con mis proyectos;
5. v
A Bernardo por su apoyo incondicional, paciencia y el gran cariño que nos
une.
A todos, y a tantos más, que de alguna u otra forma me entregaron su amistad y
cariño, muchas gracias.
6. vi
INDICE GENERAL
DEDICATORIA....................................................................................................................iii
AGRADECIMIENTOS .........................................................................................................iv
INDICE DE FIGURAS .......................................................................................................viii
INDICE DE TABLAS...........................................................................................................ix
RESUMEN............................................................................................................................x
SUMMARY ..........................................................................................................................xi
ABREVIATURAS ...............................................................................................................xii
I. INTRODUCCIÓN..........................................................................................................1
I.1. MATERIALES POLIMÉRICOS PARA ENVASES DE ALIMENTOS...................2
I.1.1. Poliolefinas .....................................................................................................2
I.1.2. Copolimero Etileno vinil alcohol .....................................................................3
I.1.3. Poliamidas ......................................................................................................4
I.2. INTERACCIÓN ALIMENTO/ ENVASE.................................................................5
I.2.1. Mecanismos de permeabilidad ......................................................................6
I.2.2. Factores que influyen en la permeabilidad..................................................11
I.3 MEDIDA PARA LA DETERMINACIÓN DE PERMEABILIDAD DE FILMS
PLÁSTICOS ...................................................................................................................13
II. OBJETIVOS ...............................................................................................................16
II.1. GENERAL...........................................................................................................16
II.2 ESPECÍFICOS....................................................................................................16
III. MATERIALES Y METÓDOS......................................................................................17
III.1. MATERIALES.....................................................................................................17
III.1.1. Materiales poliméricos..................................................................................17
III.1.2. Reactivos químicos ......................................................................................17
III.1.3. Insumos ........................................................................................................17
III.2. METODOS..........................................................................................................18
III.2.1. Caracterización física de los materiales plásticos .......................................18
III.2.2. Preparación de la muestra ...........................................................................19
III.2.3 Determinación de la permeabilidad al naftaleno..........................................20
III.2.4 Validación del método ..................................................................................21
7. vii
III.2.5. Diseño experimental.....................................................................................22
III.2.6. Análisis estadístico.......................................................................................22
IV. RESULTADOS Y DISCUSION...................................................................................23
IV.1. Caracterización física de los materiales plásticos. .............................................23
IV.2. Validación del método.........................................................................................27
IV.3. Permeabilidad de los films en estudio ................................................................28
IV.4. Efecto de la temperatura en la permeabilidad de los films en estudio................39
V. CONCLUSIONES.......................................................................................................41
VI. REFERENCIAS ..........................................................................................................43
VII. ANEXOS.....................................................................................................................47
8. viii
INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Estructura molecular de etileno…………………………………………….. 2
Figura 2. Estructura molecular de polipropileno……………………………………… 3
Figura 3. Estructura molecular de tipos de nylon……………………………………. 4
Figura 4. Transporte de moléculas a través de un film plástico……………………. 6
Figura 5. Estructura molecular de polímeros…………………………………………. 11
Figura 6. Representación esquemática de una celda de permeabilidad utilizando
flujo continuo, sistema isostático…………………………………………… 14
Figura 7. Curva obtenida en un experimento de permeación isostático………….. 14
Figura 8. Representación esquemática de una celda de permeabilidad utilizando
flujo continuo, sistema cuasi-isostático……………………………………. 15
Figura 9. Curva obtenida en un experimento de permeación cuasi-isostático…… 15
Figura 10. Fotografía de la celda de permeabilidad utilizada en el análisis
de permeabilidad a naftaleno………………………………………………… 19
Figura 11. Diagrama esquemático de la celda de permeabilidad usada en la
evaluación de permeabilidad a naftaleno………………………………….. 20
Figura 12. Micrografía de los film multicapa utilizados……………………………….. 25
Figura 13. Micrografía del film PE/PA/EVOH/PA/PE, que evidencia la falta de
homogeneidad en la estructura……………………………………………… 26
Figura 14. Curva de masa de naftaleno permeada a través de PE…………………. 29
Figura 15. Curva de masa de naftaleno permeada a través de OPP a 40º C y 60º
C…………………………………………………………………………… 29
Figura 16. Curva de masa de naftaleno permeada a través de OPP a 25º C……... 29
Figura 17. Valores de coeficiente de permeabilidad para naftaleno a través de PE
y OPP a distintas temperaturas…………………………………………….. 30
Figura 18. Valores de coeficiente de difusión para naftaleno a través de PE y OPP
a distintas temperaturas………………………………………………. 31
Figura 19. Valores de coeficiente de solubilidad para naftaleno a través de PE y
OPP a distintas temperaturas………………………………………………. 29
Figura 20. Curva de masa permeada a través de Film 4(PE/PA/EVOH/PA/PE) a
40º C y 60º C…………………………………………………………………. 33
Figura 21. Curva de masa permeada a través de Film 5 (PE/EVOH /PE) a 40º C y
60º C…………………………………………………………………………… 34
9. ix
Figura 22. Curva de masa permeada a través de Film 3 (BOPA//PE) a 40º C y 60º
C………………………………………………………………………………… 35
Figura 23. Valores de coeficiente de permeabilidad para naftaleno a través de
BOPA//PE (Film3), PE/PA/EVOH/PA/PE (Film4) y PE/EVOH/PE
(Film5)…………………………………………………………………………... 36
Figura 24. Valores de coeficiente de difusión para naftaleno a través de Film 3
(BOPA//PE), Film 4 (PE/PA/EVOH/PA/PE) y Film 5 (PE/EVOH/PE)……. 37
Figura 25. Sorción de naftaleno a través de BOPA//PE……………………………….. 38
Figura 26. Valores de coeficiente de solubilidad para naftaleno a través de Film 3
(BOPA//PE), Film 4 (PE/PA/EVOH/PA/PE) y Film 5 (PE/EVOH/PE)……. 38
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Permeación al oxígeno de distintos film a distintas humedades………… 5
Tabla 2. Características de los materiales poliméricos utilizados………………….. 22
Tabla 3. Espesor por capa de los film multicapa…………………………………….. 24
Tabla 4. Evaluación Estadística de la linealidad de la curva de
calibración………………………………………………………………………... 27
Tabla 5. Determinación de la precisión del método de determinación de masa
permeada en celda de permeabilidad………………………………………... 28
Tabla 4. Valores de coeficiente de permeabilidad promedio a través de PE y
OPP……………………………………………………………………………... 30
Tabla 5. Valores de coeficiente de permeabilidad promedio a través de Film 3
(BOPA//PE), Film 4 (PE/PA/EVOH/PA/PE) y Film 5 (PE/EVOH/PE)……. 36
10. x
RESUMEN
Uno de los importantes requisitos en la selección de un envase para alimentos,
son las propiedades de barrera que presente, ya que estas determinan la calidad y vida
útil del producto envasado. Si bien los aromas no contribuyen en las características
nutricionales de un alimento, poseen un fuerte impacto en la calidad sensorial del mismo.
Por lo general, la permeabilidad de compuestos desde el medio exterior al interior del
envase, se basa en la determinación de O2, CO2, H2O. Sin embargo, es razonable pensar
que otras moléculas, como el naftaleno, que forman parte de plaguicidas, insecticidas,
pinturas, humos de combustión, entre otros, podrían permear a través del los films
plásticos de uso generalizado en el envasado de alimentos. El objetivo de este estudio fue
determinar la permeabilidad del contaminante ambiental naftaleno a temperaturas
similares a las alcanzadas en un periodo de almacenamiento (25º C, 40º C y 60º C) a
temperatura ambiente. La permeabilidad al naftaleno a través de matrices poliméricas
utilizadas en contacto directo con alimentos, polietileno de baja densidad (LDPE),
poliamida biorientada laminada con polietileno (PE/ BOPA6), polipropileno orientado
(OPP) y film multicapa (PE/PA/EVOH/PA/PE), fue analizada a través del método de
permeabilidad en celda cuasi-isostático acoplado a cromatografía de gases. Los
resultados muestran que las poliolefinas (PE y OPP) presentan alta permeabilidad al
naftaleno, alcanzado el estado de equilibrio con el medio saturado en al rededor de 2,5 h
de exposición. Los otros films presentaron baja permeabilidad al naftaleno, atribuyéndose
a la presencia de poliamida el efecto barrera, por ser considerada un polímero altamente
selectivo. Finalmente, se comprobó que no existe una correlación entre los coeficientes de
permeabilidad al oxígeno y al naftaleno.
11. xi
SUMMARY
Barrier properties of packaging materials are closely related to the shelf-life of food,
therefore, they must be considered for food packaging design. Although aroma
compounds do not contribute to nutritional facts of foodstuffs, they are highly involved in
the food quality. In the most of cases O2, CO2 and water vapor permeability in plastic
structure has been studied and determined. Nevertheless, hazardous molecules as
naphthalene, from insecticides, paints and/or smoke, could permeate through the
packaging materials contaminating the food. The aim of the present study was to
determine the naphthalene permeability of different plastic structure at different
temperature (25, 40 and 60º C). The studied materials were: low-density polyethylene
(LDPE), oriented polypropylene (OPP), bioriented polyamide laminated with plyethylene
(BOPA//PE), EVOH co-extruded between polyethylene without adhesive (PE/EVOH/PE)
and co-extruded multilayer film (PE/PA/EVOH/PA/PE). Naphthalene permeability
determination was carried out with a quasi-isostatic cell coupled wit a gas chromatograph.
Polyolefins (PE and OPP) shows high permeability values of naphthalene
permeability, reaching the equilibrium with the saturated medium nearby to 2.5 h. The
other plastic structures showed lower naphthalene permeability vales, probably due to the
well-know selectivity of this material.
Furthermore, a poor correlation was found between oxygen and naphthalene
permeability coefficients. Therefore, oxygen permeability non-delivery information
regarding the aroma permeability.
12. xii
ABREVIATURAS
BOPA: Poliamida bi-orientada
DSC: Calorimetría Diferencial de Barrido
EVA: Etileno vinil acetate
EVOH: Etileno vinil alcohol. El número que lo acompaña es el % de etileno
que posee en su estructura.
OPP: Polipropileno mono-orientado.
PA: Poliamida (Nylon)
PE: Polietileno.
PELD: Polietileno de baja densidad.
PP: Polipropileno.
Tg: Temperatura de transición vitrea.
Tm: Temperatura de fusión.
∆Hf: Entalpía de fusión
polimero/polimero Film coextruido.
polimero//polimero Film laminado
13. 1
I. INTRODUCCIÓN
En Chile, gracias a los tratados internacionales, la exportación de productos
industriales ha aumentado un 24,7% en el primer trimestre del año 2007 respecto al
primer trimestre del año 2006 (Prochile, 2007), donde los alimentos ocupan el segundo
lugar en volumen de exportación después de los productos de la minería. Con
exportaciones de US $ 9271 millones en el año 2006 (Chile Potencia Alimentaria, 2007),
Chile se encamina a formar parte de los diez principales proveedores de alimentos a nivel
mundial. Uno de los principales desafíos como país exportador es asegurar la calidad e
inocuidad de los alimentos exportados.
La tecnología de film plásticos para el envasado de alimentos, evoluciona
constantemente en busca de mejores materiales y combinaciones de estos, que permitan
asegurar la calidad e inocuidad de los productos a envasar. Las matrices poliméricas
presentan atractivas ventajas en sus propiedades químicas y físicas frente a otros
materiales de envasado (vidrio y metal principalmente) como los son, su flexibilidad,
versatilidad de forma que favorece el transporte y la percepción del consumidor por el
producto (Hernández-Muñoz y Gavara, 1998).
La interacción dentro de un sistema alimento/envase se refiere al intercambio de
masa y energía entre el alimento envasado, el envase y el medio ambiente. Esta
interacción alimento/envase puede producir cambios en el alimento en el material de
envase (Hotchkiss, 1997) principalmente asociados a su calidad, inocuidad y vida útil. En
consecuencia, la principal función de un envase para alimento es protegerlo y preservar
sus características físicas, químicas, nutricionales y funcionales hasta su consumo
(Nielsen y Jägerstad, 1994). Un importante requisito en la selección del sistema de
envasado para alimentos son las propiedades de barrera que presenta el material
polimérico, ya que estas propiedades determinan la calidad y vida útil del producto
envasado. Si bien los aromas no contribuyen en las características nutricionales de un
alimento, poseen un fuerte impacto en la calidad sensorial del mismo. Varios estudios
(Pretel y col., 1993; Hernández-Muñoz, 1998; Rubino y col.,2001) han determinado la
permeabilidad de compuestos desde el medio exterior al interior del envase (O2, CO2,
H2O, tolueno, por ejemplo), sin embargo es razonable pensar que existen otras moléculas
como el naftaleno, que forman parte de plaguicidas, insecticidas, pinturas, humos, entre
otros (US Environmental Protection Agency, 2007), que forman parte del medio que
14. 2
rodea a los productos envasados y que pueden permear a través del los films plástico,
ocasionando deterioro en la inocuidad del producto terminado.
I.1. MATERIALES POLIMÉRICOS PARA ENVASES DE ALIMENTOS
I.1.1. Poliolefinas
Los polímeros más usados en la aplicación de envases para alimentos son las
poliolefinas. Estos materiales se usan en contacto directo con el alimento, ya que son
químicamente inertes, termoestables y son excelentes barrera a la humedad. Estos
polímeros, son usados ya sea como material único o bien formando parte de un sistema
multilaminar (Hernández-Muñoz y col., 2001). Se denomina poliolefina a todo aquel
polímero obtenido mediante la polimerización de olefinas o alquenos (nombrados según la
nomenclatura “IUPAC”).
a) Polietileno
Los polietilenos (PE) son polímeros termoplásticos, formados por la polimerización
de etileno (Figura 1.). Son polímeros de estructura de cadena molecular regular y flexible.
Figura 1. Estructura molecular
de Etileno.
Se caracterizan por poseer una fase cristalina rígida y una fase amorfa elástica.
Como la cristalinidad disminuye cuando se incrementa el grado de ramificación de la
matriz polimérica y la densidad disminuye, el film comienza a ser más flexible y blando; la
claridad y la dureza aumentan. Los PE generalmente se clasifican en base a la densidad
del producto, por ejemplo; polietilenos de alta densidad (HDPE) con un porcentaje de
cristalinidad entre 70-90% y densidades que van de 0,940-0,970 g/ml; polietilenos de baja
cristalinidad y por consiguiente de baja densidad (LDPE) con un porcentaje de
cristalinidad entre el 40-60% y densidades de 0,910 – 0,940 g/ml, entre otros.
15. 3
b) Polipropileno
El polipropileno (PP) es un termoplástico producido por la polimerización de
polipropileno, su estructura química es muy similar al PE, sin embargo, posee un radical
metilo en el segundo átomo de carbono (Figura 2). Este grupo metilo le confiere
restricción a la rotación molecular y a la flexibilidad, resultando más rígido en comparación
a los PE. Cuando todos los grupos metilo están del mismo lado de la cadena se habla de
"polipropileno isotáctico"; cuando están alternados a uno u otro lado, de "polipropileno
sindiotáctico"; cuando no tienen un orden aparente, de "polipropileno atáctico". Las
propiedades del PP dependen enormemente de la tacticidad que presenten sus moléculas
(Hernández y col, 2000).
Figura 2. Estructura molecular
de Propileno.
Dentro de los tipos de PP se encuentran los homopolímeros producto de la
polimerización de PP puro y el PP copolímero resultante de la polimerización con un 5-
30% de etileno, dando lugar a un polímero resistente al impacto en comparación al
homopolímero.
I.1.2. Copolimero Etileno vinil alcohol
El etileno vinil alcohol (EVOH) se produce por la hidrólisis controlada del
copolímero de etileno vinil acetato (EVA), transformando el grupo acetato de vinilo en
alcohol vinílico. Es un polímero altamente cristalino. La más importante característica del
EVOH es su propiedad de barrera al oxígeno y a los aromas (Hernández y col., 2000).
También presentan alta resistencia a la permeación de aceites y vapores orgánicos. Esta
propiedad disminuye en la medida que la polaridad del permeante aumenta. Los films con
EVOH mejoran la capacidad de retención del sabor, y previenen la pérdida de calidad
asociada con los proceso de oxidación de los productos.
16. 4
Es un material higroscópico, por lo que en presencia de agua disminuye las
propiedades barrera al oxígeno del material, por lo cual, el EVOH es incorporado en
estructuras complejas como lámina intermedia entre polímeros que presenten buena
barrera al vapor de agua. Las propiedades de EVOH dependen de la concentración de
alcohol vinílico presente en la estructura, ya que la sensibilidad al vapor de agua depende
de la presencia de este grupo (Sarantópoulos y col., 2002).
I.1.3. Poliamidas
Las poliamidas (PA), también conocidas como Nylon, son polímeros que presentan
dentro de su estructura enlaces de carbono-nitrógeno en su cadena. Las propiedades de
estos materiales están asociadas a su estructura polimérica, que resulta de las materias
primas utilizadas para su producción. En base a esto, las poliamidas son clasificadas en
dos tipos. Un tipo de poliamida es obtenido por condensación de dos monómeros; una
diamina y un ácido dicarboxílico. Este tipo es identificado por el número de carbonos de la
diamina, seguido por el número de átomos de carbono del diácido. El otro grupo resulta
de la condensación de aminoácidos heterofuncionales. La identificación de este tipo se
representa por un número único, asociado al número total de átomos de carbono, así se
encuentran distintos tipos de poliamidas (Figura 3).
Figura 3. Estructura molecular de tipos de nylon.
Por lo general las poliamidas son sensibles a la humedad, sin embargo existe una
variante que es la poliamida MXD6 resultante de la policondensación de la diamina meta-
xilileno (MXDA) con ácido adípico que le confiere menos sensibilidad a la humedad
incluso en condiciones extremas de humedad relativa (Tabla 1).
17. 5
Tabla 1. Permeación al oxígeno de distintos film a distintas humedades relativas
Films Velocidad de transmisión de oxígeno
(cc/m2
dia atm), 20µm,23 ºC
60%HR 80%HR 90%HR
Nylon-MXD6 (orientado) 2,8 3,5 5,5
Nylon-MXD6 ( no orientado) 4,3 7,5 20
EVOH-32 0,5 4,5 50
EVOH-44 2,0 8,5 43
Nylon-6 (orientado) 40 52 90
PET (orientado) 80 80 80
PP (orientado) 2500 2500 2500
Fuente: www.gasbarriertechnologies.com/ds_gasbar.html
I.2. INTERACCIÓN ALIMENTO/ ENVASE
La vida útil de los alimentos envasados en envases de materiales plásticos, está
limitada básicamente por los fenómenos de transferencia de masa que pueden afectar la
calidad y/o inocuidad del producto. La principal fuerza que dirige la transferencia de
moléculas a través de un sistema de envasado es la tendencia del sistema al equilibrio de
potencial químico (Hernández y Gavara, 1999).
Los procesos de transferencia de masa en sistemas de envasado con materiales
poliméricos, hacen referencia a los procesos de migración, sorción y permeabilidad. La
migración es el paso de compuestos propios del material plástico (agentes residuales de
la polimerización, de aditivos y de tinta de la impresión principalmente) al interior del
producto. La sorción, o scalping, es la incorporación de compuestos presentes en el
producto envasado al material de envase. Por lo general estos componentes pueden
penetrar en la estructura del film polimérico causando perdidas de aromas, o bien un
cambio en las propiedades de barrera y/o mecánicas, dando como resultado una
disminución en la percepción del consumidor de la calidad del producto. La permeación
es el proceso resultante de dos mecanismos: difusión de las moléculas permeantes a
través del material polimérico, y absorción/desorción desde/entre la atmósfera
interna/externa.
18. 6
I.2.1. Mecanismos de Permeabilidad
Permeabilidad es el proceso de transferencia de masa y/o energía en el
cual se produce el paso de moléculas a través del material polimérico. Este proceso por
tanto puede ser descrito por dos mecanismos, por un lado el flujo capilar, que implica el
paso de moléculas a través de poros o bien defectos propios del material de envase, y el
proceso de permeabilidad por difusión (Guarda y Galotto, 2001). La difusión por su parte,
es el proceso resultante de tres mecanismos (Van Willige, 2002) (Figura 4):
• Adsorción de las moléculas permeantes desde/entre la atmósfera
interna/externa;
• difusión de las moléculas permeadas a través del material plástico;
• y desorción de las moléculas perneadas desde/entre la atmósfera
interna/externa.
El coeficiente de permeabilidad (P) de una molécula a través de un material
polimérico se define como el producto de los coeficientes de solubilidad (S) y de difusión
(D) (Ecuación 1):
SDP ⋅= (1)
donde D y S son independientes de la concentración.
Figura 4. Transporte de masa de moléculas a través
de un film plástico
19. 7
El movimiento de partículas a través del material plástico es producido por un
gradiente de potencial químico que tiende al estado de equilíbrio, por lo cual una molécula
puede ser adsorbida, difundida y desorbida con el fin de lograr un estado estacionario
(equilíbrio).
La difusión del permeante se produce a favor de un gradiente de concentración a
través de los espacios libres, o zonas amorfas, entre las cadenas macromoleculares. Los
procesos de adsorción y desorción dependen principalmente de la solubilidad del
permeante en el polímero, es decir, de la compatibilidad termodinámica y química, regida
por las fuerzas de Van der Waals y puentes de hidrógeno (Varsani, 1986).
La permeabilidad se ve afectada por las propiedades intrínsecas al polímero como
son: la estructura química del polímero, el método de la preparación de los polímeros, el
volumen libre del polímero, el porcentaje de cristalinidad, polaridad, la reticulación e
impresión, orientación, presencia de aditivos (Jasse y col, 1994)
En estudios anteriores, (Crack y Park, 1968; Hopfenberg y Stannettl., 1973;
Boersma y cols., 2003) han descrito que la solubilidad y el movimiento de partículas en
polímeros cristalinos dependen del volumen libre presentes en estos. Las moléculas
podrían ser más fácilmente absorbidas y tener más movilidad en la matriz polimérica
mientras más volumen libre tenga el polímero. El volumen libre de un polímero depende
de la naturaleza del polímero y también del estado físico en el que se encuentre,
incluyendo la orientación molecular.
I.2.1.1. Difusión
La difusión es el transporte neto de la materia en un sistema por medio de
movimiento molecular al azar e implica tres mecanismos adsorción del permeante,
difusión a través del film y la desorción del permeante.
Los procesos de adsorción y desorción se rigen según la ley de Henry (Ecuación
2):
pSC ⋅= (2)
20. 8
donde C es la concentración del permeante en el medio en que se está absorbiendo, p es
la presión parcial del gas al exterior y S es el coeficiente de solubilidad. El coeficiente de
solubilidad depende de la temperatura y puede depender de la presión parcial o de la
concentración del permeante.
El proceso de difusión que tiene lugar a favor a la gradiente de concentración se
rige según la ley de Fick (Ecuación 3), que regula la ley general del transporte de un
soluto causado por gradiente de concentración (Treybal, 1980).
x
c
DF
∂
∂
−= (3)
donde F es la cantidad de sustancia transportada por unidad de superficie permeada y por
el tiempo; ∂ c / ∂ x es el gradiente de concentración en dirección al flujo y D es el
coeficiente de difusión, que es independiente de la superficie, de la concentración y del
tiempo. Para sistemas, por ejemplo gases sobre su temperatura crítica, el coeficiente de
difusión a menudo no depende de la concentración, en tal caso se puede aplicar la
segunda ley de Fick (Ecuación 4) para determinar la dependencia de la concentración en
el tiempo.
x
c
D
x
c
2
2
∂
∂
−=
∂
∂
(4)
Tomando las leyes de Fick como base teórica y resolviéndolas para las diferentes
condiciones experimentales, se obtienen las expresiones que habitualmente se utilizan
para la evaluación de la permeabilidad en envases y materiales de envase (Gavara y col.,
1996).
21. 9
I.2.1.2. Permeabilidad en estado estacionario
La permeabilidad en estado estacionario, es el flujo por unidad de gradiente de
presión a través de una membrana polimérica, esta condición ocurre cuando la difusión y
la solubilidad son constantes.
tA
Q
F
⋅
= (5)
donde Q es la cantidad de masa permeada, A la superficie de contacto y t el tiempo. La
ley de Henry indica que la concentración del permeante es directamente proporcional a la
presión en el polímero. Para un material polimérico de espesor fijo L, a temperatura
constante y con concentraciones de gas x que varían linealmente (x1 > x2), la ecuación 5
puede ser integrada a través de un espesor para calcular la cantidad de masa permeada
(Q), obteniendo (Ecuación 6):
L
xx
DF 21 −
= (6)
Expresando la concentración en términos de presión, asumiendo que se cumple la
ley de Henry, se llega a la ecuación 7 que describe la permeabilidad en estado
estacionario en términos de diferencia de presión:
L
pp
DSF 21 −
= (7)
Tomando en cuenta las ecuaciones 1 y 5, y reemplazando los términos en la
ecuación 7 se llega a la siguiente expresión (Ecuación 8):
PtA
QL
P
∆⋅⋅
⋅
= (8)
22. 10
Teniendo en cuenta la ecuación 7 permeabilidad (P) la define como la cantidad de
una substancia (masa o volumen, Q) que atraviesa una membrana de espesor (L), por
unidad de área (A), de tiempo (t) y de gradiente de presión o concentración (∆p).
Además del coeficiente de permeabilidad, también se utilizan otros parámetros
para expresar las propiedades barrera de los materiales plásticos, tales como la
permeanza (R) y la velocidad de transmisión (VT).
La permeanza se define como la cantidad de sustancia (en peso o volumen) que
atraviesa una película de área A, por unidad de tiempo y unidad de diferencia de
concentración (∆p) (Ecuación 9):
ptA
Q
R
∆⋅⋅
= (9)
La relación de la permeanza con la permeabilidad es (Ecuación 10):
RLP ⋅= (10)
La velocidad de transmisión se define como la cantidad de una sustancia (en masa
o volumen) que atraviesa una película de área A por unidad de tiempo.
tA
Q
VT
⋅
= (11)
La relación de la velocidad de transmisión con la permeabilidad es (Ecuación 12):
P
LVT
P
∆
⋅
= (12)
23. 11
I.2.2. Factores que influyen en la permeabilidad
I.2.2.1. Propiedades intrínsecas del polímero
a) Estructura química del polímero
La estructura química del polímero (Figura 5) tiene una fuerte influencia en la
capacidad de barrera del film. El grupo sustituyente X presente en el polímero, tiene un
efecto significativo en la variación del coeficiente de permeabilidad, porque influye en el
volumen libre y movilidad molecular, y afecta la afinidad entre el permeante y el polímero.
Figura 5. Estructura molecular de
polímeros.
b) Volumen libre
El volumen libre es una medida del espacio libre entre las moléculas del polímero. La
absorción y la difusión de moléculas a través de los films plásticos dependerán
considerablemente del volumen libre dentro del polímero. En la medida que el volumen
libre aumente, la movilidad y la capacidad de absorción aumentarán dentro de la matriz.
El volumen depende de la densidad y las propiedades físicas del polímero. En estudios
anteriores se ha precisado que la adición de plastificantes aumenta el volumen libre y
modifica la temperatura de transición vítrea de los polímeros (Maeda y Paul, 1987).
c) Cristalinidad
La cristalinidad es una medida del grado de ordenamiento molecular en el polímero.
La absorción y la difusión de moléculas a través de los films plásticos dependerán
considerablemente del grado de cristalinidad del polímero. En la medida que el grado de
cristalinidad aumente, la movilidad y la capacidad de absorción disminuirán dentro de la
matriz.
24. 12
d) Orientación molecular
La orientación se refiere a la alteración mecánica y realineamiento de la estructura
molecular del film. Esta orientación, puede aumentar la cristalinidad y, por lo tanto,
disminuir el volumen libre del polímero mejorando sus propiedades de barrera.
I.2.2.2. Propiedades del permeante
El tamaño de la molécula del permeante, como también la afinidad del permeante
con la matriz polimérica, influyen en el proceso de permeabilidad disminuyendo la
difusividad. Los polímeros pueden actuar como filtros de membrana, permitiendo el paso
de algunas moléculas rápidamente y retardando el paso de otras.
La polaridad del permeante y del film polimérico es un importante factor en el
proceso de absorción. El permeante es absorbido mas fácilmente en un film polimérico
que presente una polaridad similar (Quezada y col., 1999). Por ejemplo, las poliolefinas
son altamente lipofílicas y puede ser un material no apto para envasar productos con
sustancias no polares tales como grasas, aceites, aromas, etcétera, las que pueden ser
absorbidas por el material polimérico (Hernández-Muñoz y col., 2001).
I.2.2.3. Propiedades externas
a) Composición del alimento contenido
La composición química del alimento puede afectar el transporte de permeantes a
través del film polimérico. La proteínas, los carbohidratos las grasas y la humedad de
producto, pueden ser absorbidas por el polímero afectando las propiedades mecánicas y
de barrera del polímero (Hirose y col., 1998).
b) Temperatura
La permeabilidad a los gases y a los líquidos en el polímero aumenta con la
temperatura de acuerdo a la relación descrita por Arrhenius. Dentro de los posibles
razones en la cual la temperatura afecta la permeabilidad están el incremento de la
25. 13
movilidad molecular; cambio en la estructura del polímero (disminución de la cristalinidad);
cambio en la solubilidad (Duncan y col., 2005).
c) Humedad relativa
Para algunos polímeros, la exposición a la humedad influye en sus propiedades de
barrera. El vapor de agua acelera la difusión de los gases y vapores en polímeros que
presentan alta afinidad por el agua, ya que actúa como un agente plastificante del
polímero incrementando la movilidad molecular. Por lo general, el efecto plastificante del
agua se produce en film hidrofílicos, tales como el copolímero etileno vinil alcohol (EVOH)
y algunas poliamidas.
I.3 MEDIDA PARA LA DETERMINACIÓN DE PERMEABILIDAD DE FILMS
PLÁSTICOS
Los métodos de determinación de las propiedades barreras de los film plásticos,
pueden dividirse en dos clases generales, los que determinan la masa transportada
dentro del material plástico (sorción/desorción) por gravimetría clásica; y los que
determinan el transporte de masa a través de la tasa en la cual las moléculas permeantes
atraviesan el material polimérico (permeación).
Básicamente existen dos mecanismos de determinación, isostático y cuasi-
isostático. Ambos métodos se realizan a temperatura constante. En el método isostático
se utiliza un flujo continuo de gas en ambos lados del film para mantener una
concentración constante de permeante (Figura 6). El cálculo de los coeficientes de
permeabilidad y difusión ilustrados en la Figura 7, se calculan de la siguiente manera:
PA
L)(F
P
∆⋅
⋅∞
= (13)
t 2/1205,7
L2
D
⋅
= (14)
Donde F(∞) es el la velocidad de flujo en estado estacionario en cantidad/tiempo, y
t1/2 es tiempo para alcanzar la mitad de la velocidad de flujo en estado estacionario.
26. 14
Figura 6. Representación esquemática de una celda de permeabilidad
utilizando flujo continuo, sistema isostático.
Figura 7. Curva obtenida en un experimento de
permeación con flujo continuo (Hernández y col, 2000)
En el método cuasi-isostático (Figura 8) las moléculas comienzan a difundir a
través del film y se acumulan en la cámara de baja concentración (inicialmente cero). A
diferentes tiempos, se toma una muestra de la cámara de baja concentración, se
cuantifica y se representa la cantidad de gas permeado (Q) como una función del tiempo
(Figura 9) donde se observa el tiempo requerido para alcanzar el estado estacionario. Una
vez alcanzado este estado, la pendiente de la curva permite obtener los valores de P y D
de la siguiente forma:
PA
L
dt
dQ
P
∆⋅
⋅= (15)
27. 15
τ⋅
=
6
L2
D (16)
Donde τ es el valor del tiempo lag estimado desde la intersección de la línea recta
del estado estacionario con el tiempo (Figura 9).
Figura 8. Representación esquemática de una celda de permeabilidad
utilizando flujo continuo, sistema cuasi-isostático.
Figura 9. Curva obtenida en un experimento de
permeación cuasi-isostático (Hernández y col, 2000)
28. 16
II. OBJETIVOS
II.1. GENERAL
• Implementar una metodología de análisis de permeabilidad de naftaleno
mediante celda de permeabilidad, determinando la masa permeada de diferentes
matrices poliméricas expuestas en un medio saturado de naftaleno.
II.2 ESPECÍFICO
• Validar el método en celda de permeabilidad para naftaleno.
• Determinar en la celda de permeabilidad, la masa de naftaleno permeada a
través de diferentes matrices poliméricas (estructuras simples y complejas)
• Evaluar la dependencia de la permeabilidad con la temperatura del sistema.
29. 17
III. MATERIALES Y METÓDOS
III.1. MATERIALES
III.1.1. Materiales poliméricos
Los materiales poliméricos utilizados en el análisis fueron:
Film 1: Polietileno de baja densidad (LDPE) FULLPAK S.A., Chile.
Film 2: Polipropileno orientado (OPP) Plásticos H y C SA, Chile.
Film 3: Poliamida biorientada laminada con polietileno (BOPA6/PE) Plásticos H y C SA,
Chile.
Film 4: Film multicapas (PE/PAMXD6/EVOH/PAMXD6/PE) FULLPAK S.A, Chile.
Film 5 : Film multicapa (PE/EVOH/PE) FULLPAK S.A, Chile.
III.1.2. Reactivos químicos
• Naftaleno 99% pureza MERCK (Hohenbrunn, Germany)
• Metanol 100% JTBAKER (USA).
III.1.3. Insumos
• Placa metálica
• Tintura de yodo
• Porta objetos
30. 18
III.2. METODOS
III.2.1. Caracterización física de los materiales plásticos
a. Determinación de espesor
La medición del espesor de los materiales plásticos se llevó a cabo utilizando un
micrómetro digital (Mitutoyo ID-C112, Japón) con sensibilidad de 0,001 mm. El
procedimiento de medición se realizó en conformidad al manual de operación del
Laboratorio de Envases LABEN-CHILE (POE-008). Para ello se realizaron medidas en 10
puntos al azar de cada muestra, calculando posteriormente el valor medio, la desviación
estándar y el coeficiente de variación en cada caso.
En el caso de las estructuras complejas como BOPA/PE, PE/EVOH/PE y
PE/PAMXD6/EVOH/PAMXD6/PE, se determinó por microscopia óptica el espesor de
cada una de las capas que forman la estructura. Para ello, se cortó una sección de 3 mm
de ancho, que fue puesta entre dos portaobjetos en forma perpendicular y se visualizaron
directamente en un microscopio (Carl Zeiss Modelo Standard 25 ICs). La determinación
del espesor de cada capa se realizó con un ocular graduado.
b. Determinación de tasa de transmisión al oxígeno
La tasa de transmisión del oxígeno se realizó en conformidad con la norma ASTM
D3985-95 (Oxygen gas transmition rate through plastic films and sheeting using a
coulometric sensor”), utilizando el equipo OXTRAN MS-2/20 de la casa Mocon Inc, dotado
con un sensor coulométrico. El ensayo es llevó a cabo a 23º C y 0% de humedad relativa.
c. Determinación de propiedades térmicas
Las propiedades térmicas (Tm y ∆Hf) de los materiales plásticos se determinaron con
un Calorímetro Diferencial de Barrido (DSC) marca Mettler Toledo Modelo DSC 822e
(Switzerland), equipado con Intracooler EK90/MT, de acuerdo a la norma ASTM D-1238, y
previamente calibrado con Indio (Tm: 256º C). Las muestras se dispusieron en cápsulas
de aluminio selladas herméticamente con capacidad de 40 µL. La cantidad de muestra
puesta en cada cápsula varió entre un rango de 4 a 7 mg, utilizando una balanza
electrónica (Mettler Toledo Modelo AG 135,Switzerland). El programa de barrido de
31. 19
temperatura utilizado fue de 20º C a 300º C a una velocidad de barrido de 10º C/min. Se
realizaron dos corridas sucesivas de las cuales la segunda corrida fue integrada
identificando los peaks correspondientes a la fusión de los distintos materiales.
III.2.2. Preparación de la muestra
La celda de permeabilidad consiste en una cámara de acero inoxidable (Figura
10) la que se puede abrir creando dos subcámaras una superior o de baja concentración
(LCC), y una inferior o de alta concentración (HCC), separadas por el film analizado. Se
cortaron muestras de 20x20 cm (Figura 11). En la cámara HCC, se pusieron para cada
medición, 5 gramos de naftaleno en una placa metálica. La celda se selló herméticamente
y se purgó con nitrógeno durante 3 minutos en la cámara LCC y 30 segundos en la HCC,
luego pasado el proceso de purga las válvulas de entrada y salida de gas se cerraron en
forma simultánea. El sistema se mantuvo a temperatura controlada (25 ,40 y 60º C) en
una estufa WTC BINDER 78532 TUTTLINGEN, Germany.
Fig 10. Fotografía de la celda de permeabilidad utilizada en el análisis
de permeabilidad a naftaleno.
32. 20
Fig 11. Diagrama esquemático de la celda de permeabilidad
usada en la evaluación de permeabilidad a naftaleno a través
del film analizado: (1) film de prueba; (2) Naftaleno; (3) Placa metálica;
(4) Gas N2 de purga; (5) Toma de muestra.
III.2.3 Determinación a permeabilidad a naftaleno
La permeabilidad al naftaleno se determinó por el método de aumento de
concentración usando una celda de permeabilidad junto con análisis por cromatografía de
gases del gas transportado.
De la celda de permeabilidad se tomaron 40 µl de la cámara de baja concentración
con una jeringa de cromatografía gaseosa (Pressure-Lok series A-2 syringe 50µl,
Supelco) a través de la toma de muestra de la celda y se llevó al cromatógrafo de gases
(modelo Clarus 500 PerkinElmer). El cromatógrafo de gases está equipado con un
sistema de inyección en columna, control de presión y detector de ionización de llama
(FID). Los análisis se realizaron con una columna capilar de sílice fundida de equityTM
-5
Supelco (30m x 0.32mm x 0.25µm). La temperatura del inyector y la del detector se
mantuvieron en 250º C y 270º C respectivamente. El programa de temperatura fue; 50º C
temperatura inicial, la temperatura se incrementó a una tasa de 5º C/min hasta 150º C y
luego 40º C/min hasta los 200º C donde se mantiene por 2 minutos. El gas de arrastre fue
Helio, el que circula a un flujo constante de 2 ml/min
Previamente se realizó una curva de calibración donde se graficó masa de
naftaleno (ng) vs Area peak de detección (µV · sec) detallado en el Anexo VII.1 donde se
obtuvo que:
33. 21
32,653
486,49peak_Area
m
−
= (15)
donde m es la masa de naftaleno en nanogramos.
Se graficó la masa permeada versus tiempo siguiendo el modelo cuasi-isostático
(Figura 9), a partir del cual se obtuvo
t
Q
∂
∂
.
El coeficiente de permeabilidad, difusión y solubilidad fueron determinados
considerando que la ley de Henry y la de Fick son aplicables (Crack, 1975). El valor de
coeficiente de permeabilidad, P, se obtuvo a través de la ecuación 15:
PA
L
dt
dQ
P
∆⋅
⋅= (16)
Donde L es el espesor de film, A es el área de contacto y ∆P es la diferencia de
presión entre las cámara donde la presión de la LCC se consideró igual a cero durante el
experimento. Por lo tanto ∆P es constante. La concentración de permeante se midió a
través de cromatografía de gases, donde el valor es convertido a presión parcial basado
en la ley de gases ideales.
III.2.4 Validación del Método
La validación del método se realizó a través de los siguientes parámetros:
• Linealidad;
• Determinación de los límites de detección y cuantificación instrumental;
• Determinación de la precisión del método;
• Repetibilidad del método.
34. 22
III.2.5. Diseño experimental
Se realizó un diseño factorial del tipo 51
x 31
en triplicado, donde los factores
estudiados fueron el tipo de material y la temperatura. El tipo de material fue tratado como
una variable discreta con 5 niveles (OPP, BOPA//PE, LDPE, PE/EVOH/PE y Film
multicapas) y la temperatura fue estudiada en 3 niveles (25º, 40º y 60º C). Se consideró
como respuesta la permeabilidad al naftaleno presentada para cada temperatura por cada
uno de los materiales estudiados.
III.2.6. Análisis estadístico
Los resultados obtenidos de permeabilidad de las muestras a distintas
temperaturas se analizaron mediante Sofware Statgraphics 5.0, en el cual se obtuvieron
analisis de varianza (ANOVA) y pruebas de F para determinar si existe diferencias
significativas a nivel de significancia del 5%.
35. 23
IV. RESULTADOS Y DISCUSION
Considerando que los alimentos se encuentran en contacto directo con los film
plásticos, los procesos de transferencia de masa que ocurren a través de estos últimos
podrían reflejarse en un deterioro no solo a nivel organoléptico, sino también en la
inocuidad de los productos alimentarios envasados.
Antecedentes recientes sobre la detección de naftaleno en vino a granel envasado
en film plásticos de alta barrera al oxígeno, llevaron al desarrollo de este trabajo en el
cuál, el principal objetivo fue implementar una metodología de análisis de permeabilidad a
naftaleno mediante celda de permeabilidad. Esta tesis es uno de los pocos estudios a la
fecha, en el cuál se pesquisa al naftaleno como aroma permeante en polímeros para
envases.
IV.1. Caracterización física de los materiales plásticos.
Los resultados obtenidos en la caracterización física de los materiales poliméricos
de las estructuras simples (PE y OPP) y de las estructuras complejas (BOPA//PE;
PE/PA/EVOH/PA/PE; PE/EVOH/PE), se resumen en la tabla 2 (espesor total,
permeabilidad al oxígeno y propiedades térmicas).
Tabla 2. Características de materiales poliméricos utilizados
Parametros PE OPP BOPA//PE PE/PA/EVOH/PA/PE PE/EVOH/PE
Espesor total
(mm)
0,094±0,002 0,022 ± 0,002 0,106 ±0,002 0,142 ± 0,002 0,112 ± 0,002
Permeabilidad
O2 (cc/m2
dia) 1410 ±17 2046 ±12 49,4± 1,2 0,51 ± 0,2 2,2 ± 0,1
Permeabilidad
O2 (as =10-18
kg·m/(m2
·s·Pa)
2,16 0,73 0,085 9,31x10-4
5,09x10-3
Temperatura
de fusión (º C) 108,29 163,14
206,04 (PA6)
123,46 (PE)
114,82 (PE)
179,18 (EVOH)
235,14(PAMXD6)
114,82 (PE)
179,18(EVOH)
Tg (ºC) * -35 (PE) -35 (PE) 50 (PA6)
-35 (PE)
-35 (PE)
70 (EVOH 32%)
85 (PAMXD6)
-35 (PE)
70 (EVOH 32%)
* Valores obtenidos de bibliografía
36. 24
El análisis térmico de los materiales plásticos determinados con un Calorímetro
Diferencial de Barrido (DSC), permitió identificar las transiciones de fases de los films
poliméricos utilizados e identificar cada material según su Tm y ∆Hf. Así también, se pudo
diferenciar y cuantificar los tipos de polímeros presentes en las estructuras multilaminares
de acuerdo a los puntos de fusión de cada polimero (anexo VII.4), se identificó el tipo de
poliamidas presente en los films multicapas según su punto de fusión (PA6: 206º C y
PAMXD6: 235º C); el porcentaje de etilen-vinil alcohol presente (32%); y la densidad de
polietileno de los film utilizados.
En las estructuras complejas, la determinación del espesor de las capas, se realizó
por el método de tinción con yodo. La Figura 12 muestra las micrografías de los distintos
films complejos estudiados, donde se observa claramente el número de capas presentes
en el film y el espesor de cada una de ellas.
Tabla 3. Tabla resumen de los espesores por capas de los film multicapas.
Variable
BOPA//PE PE/PAMXD67/EVOH/PAMXD6/PE PE/EVOH/PE
Espesor por
capa (µm) 15//86 56/14/9/9/43 53/12/53
37. 25
A. BOPA//PE B. PE/EVOH/PE
C. PE/PAMXD6/EVOH/PAMXD6/PE
Figura 12 Micrografías (aumento 40x) de los film multicapas utilizados: A – BOPA//PE; B
– PE/EVOH/PE; C – PE/PA/EVOH/PA/PE.
(56µm PE)
(9µm EVOH)
(14µm PA)
(9µm PA)
(43µm PE)
(15 µm PA)
(86 µm PE)
(53 µm PE)
(12 µm EVOH)
(53 µm PE)
38. 26
Las micrografías realizadas al film de PE/PA/EVOH/PA/PE, permitieron observar la
falta de homogeneidad en la capa de EVOH (banda oscura) (Figura 13). Por lo general, se
han observado discontinuidades en la capa de EVOH en film que presentan este polímero
dentro de su estructura, debido principalmente a la elevada cinética de cristalización que
presenta este polímero (Chou y Lee, 1997). Esta falta de homogeneidad afecta
directamente las propiedades barrera del polímero, sin embargo, al contrario de lo
esperado, los análisis de permeabilidad al oxígeno en el equipo Oxtran MS 2/20,
presentaron una baja desviación estándar en los resultados obtenidos, lo que puede
deberse a que la propiedad barrera al oxígeno, que presenta este material plástico, se
debe principalmente a la presencia de la poliamida (PAMXD6) ya que el área de medida
de permeabilidad es suficientemente grande como para mitigar la falta de homogeneidad
del EVOH.
(a) (b)
(c) (d)
Figura 13. Micrografía de distintos cortes del film de PE/PA/EVOH/PA/PE en aumento de
40x.
39. 27
IV.2. Validación del método
Con el objetivo de validar el método de medida que se puso a punto, se hicieron
las siguientes actividades:
• Evaluar la linealidad de la curva de calibración;
• Determinar el límite de detección y de cuantificación instrumental;
• Precisión de la determinación de la masa permeada de naftaleno medida en la
celda de permeabilidad, mediante un procesamiento estadístico de repetibilidad.
Al evaluar estadísticamente la linealidad de la curva de calibración del método
(tabla 4), se obtuvieron coeficientes de correlación (r) y de determinación (R2
) que
demuestran que existe regresión entre las variables concentraciones y repuesta medida
en un intervalo de linealidad 0,332 – 33,2 ng de naftaleno. El intervalo corresponde al
intervalo de concentración más fiable de medida para la determinación analítica del
naftaleno. Este intervalo esta comprendido entre el límite de cuantificación del hasta límite
de linealidad.
El límite de detección instrumental (LOD), corresponde a la concentración mínima
de naftaleno (0,156 ng de naftaleno por µl inyectado: 0,156 ppm), que puede ser
detectada y diferenciada de un blanco, pero no necesariamente cuantificada con un nivel
aceptable de exactitud y precisión. En cuanto al límite de cuantificación (LOQ)
corresponde a la concentración mínima que puede determinarse con un nivel aceptable
de exactitud y precisión, en este caso es de 0,52 ng de naftaleno por µl inyectado (0,52
ppm).
Tabla 4. Evaluación estadística de la linealidad de la curva de calibración.
Parámetro Procesamiento
estadístico
Resultado Criterio de
aceptación
Linealidad Coeficiente de
correlación (r) y de
determinación (R2
)
r = 0,999
R2
= 0,998
r = 0,98
R2
= 0,995
40. 28
En la tabla 5 se exponen los resultados obtenidos aplicando el método repetidas
veces, por un mismo operador en condiciones de repetibilidad, usando como material
problema el film de PE y a una temperatura controlada de 25º C. El coeficiente de
variación fue menor al coeficiente de variación definido en el criterio de aceptación. Los
valores de F experimentales de Fisher resultaron ser menores que las tabuladas con un
nivel de confianza de 95%.
Tabla 5. Determinación de precisión del método de determinación de masa permeada en
celda de permeabilidad.
Parámetro Procesamiento
estadístico
Resultado Criterio de
aceptación
Precisión Repetibilidad CV = 2,45 %
F = 0,998
CV < 3%
F1 cola< 6,39
Cumpliendo con los parámetros establecidos se puede decir que el método de
determinación de la masa permeada en celda de permeabilidad, es válido en un intervalo
de 0,332-33,2 ng de naftaleno, y cuantificando la cantidad de masa permeada de
naftaleno a través de PE a 25º C.
IV.3. Permeabilidad de los films en estudio
Las curvas obtenidas de la masa permeada en el tiempo a través de estructuras
simples (PE y OPP), tienen un comportamiento de acuerdo a una curva teórica con datos
experimentales obtenidos para un método cuasi-isostático (Gavara y col., 1996).
En la Figura 14, se presenta la masa permeada de naftaleno a través del film de
PE, a distintas temperaturas (25, 40 y 60 º C), observándose un incremento en la cantidad
de masa total permeada a través del film al aumentar la temperatura. Además, se observa
que el sistema, independientemente de la temperatura a la cual es sometido, alcanza el
equilibrio con el medio saturado de naftaleno en aproximadamente 2 horas de exposición.
41. 29
0 1 2 3 4 5
0.0
2.5
5.0
7.5
25º C
40º C
60º C
T iempo (h)
Masapermeadax10
5
g
Figura 14. Curva de masa de naftaleno permeada a
través PE a 25º C (♦);40º C (●); 60º C (○).
La masa permeada de naftaleno a través de OPP a 40º C y a 60º C se presenta
en la figura 15, donde se observa que el sistema alcanza el estado estacionario
(equilibrio) en 2,5 horas de exposición con el medio saturado. En el caso de la cantidad de
masa permeada de naftaleno a 25º C (figura 16), se observa que a las 2,5 horas de
exposición, el sistema aun no ha alcanzado el equilibrio, y por lo tanto, la concentración
de naftaleno seguirá aumentando hasta alcanzar el estado estacionario.
Figura 15. Curva de masa de naftaleno
permeada a través OPP a 40º C (●); 60º C
(○).
0 1 2 3
0.0
0.1
0.2
25º C
Tiempo (h)
Masapermeadax10
5
g
Figura 16. Curva de masa de naftaleno
permeada a través OPP a 25º C (♦).
0 1 2 3 4 5
0
5
10
15
40º C
60º C
Tiempo (h)
Masapermeadax10
5
g
42. 30
Los coeficientes de permeabilidad obtenidos a través de los polímeros en
estudio, son presentados en attosegundos (as), esta unidad es equivalente a 10-18
kg·m/(m2
·s·Pa) (Hernández-Muñoz y col, 1998). En la figura 17, se presentan los valores
de permeabilidad a naftaleno a través de PE y OPP a las distintas temperaturas (25, 40 y
60º C). Se observa que el PE es más permeable al naftaleno que el OPP, independiente a
la temperatura a la cuál se compare. Los valores obtenidos del coeficiente de
permeabilidad al naftaleno (tabla 6), concuerdan con los valores obtenidos en literatura
para sistemas similares de determinación de permeabilidad a 25º C, con aromas que
presentan igual polaridad al naftaleno, apolar, fueron de 14800 as para Limoneno/HDPE
(Franz, 1993) y 4800 as para Limoneno/ULDPE (Hernandez-Muñoz y col, 1998). Estos
valores fueron trasformados a attosegundos desde sus unidades originales.
Tabla 6. Coeficientes de permeabilidad promedio para naftaleno a través de PE y OPP.
COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD PROMEDIO
(as =10-18
kg·m/(m2
·s·Pa)
Material 25º C 40º C 60º C
PE 4663 ± 958 8801 ± 132 4058 ± 675
OPP 127 ± 22 2647 ± 243 1541 ± 940
*as: attosegundos.
PE OPP
0
1500
3000
4500
6000
7500
9000
25 C
40 C
60 C
P(as)
Figura 17. Valores de coeficiente de permeabilidad para naftaleno a través
de PE y OPP a distintas temperaturas.
43. 31
El coeficiente de permeabilidad es el resultado del producto de los coeficientes de
solubilidad (S) y difusividad (D), en donde las propiedades del polímero, el tamaño del
permeante y polaridad entre otros (Leufven y Stollman, 1992), influyen directamente en
estos coeficientes.
La polaridad del permeante y del film polimérico es un importante factor en el
proceso de absorción. El permeante es absorbido más fácilmente en un film polimérico
que presente una polaridad similar (Hirose y col, 1998). Por consiguiente la polaridad de
permeante y polímero - ambos apolares - ha sido la comparación utilizada para explicar
la alta permeabilidad de naftaleno a través de OPP y PE. Los gases apolares tienden a
ser más solubles en polímeros que poseen una elevada concentración de grupos apolares
dentro de su estructura.
El coeficiente de difusión (D), varía ampliamente con el porcentaje de volumen
libre presente en el polímero, ya que el paso del permeante se ve favorecido con el
aumento del porcentaje de volumen libre presente en la matriz polimérica. Tanto el
polietileno como el polipropileno, presentan su Tg por muy debajo de la temperatura
ambiente (-35º C), por tanto el porcentaje de volumen libre que ambos poseen es similar.
El proceso de orientación al cual el polipropileno es sometido, disminuye la fracción de
volumen libre y por tanto disminuye la difusión del permeante. En la figura 18 se observan
los valores experimentales de D para las poliolefinas. El polipropileno presenta menor
difusividad que el polietileno, donde la variación se debe principalmente al mecanismo de
orientación al cual el PP es sometido.
0 20 40 60
0
1
2
3
4
5
6
7
PE
OPP
Temperatura ºC
D(m
2
/s)·10
5
Figura 18. Valores de coeficiente de Solubilidad para naftaleno
a través de PE y OPP a distintas temperaturas.
44. 32
Los valores de solubilidad obtenidos teóricamente (S=P/D) se presentan en la
figura 19. Se puede notar que la solubilidad del naftaleno en el PE no varía con la
temperatura. Por el contrario, el coeficiente de solubilidad a naftaleno a través del OPP
varía con la temperatura. La solubilidad de los gases apolares, se ve favorecida cuando
los polímeros poseen una elevada concentración de grupos apolares dentro de su
estructura, debido principalmente a las interacciónes químicas que ocurren entre polímero
y permeante.
0 20 40 60
0
200000
400000
600000
800000
PE
OPP
Temperatura ºC
S(kg/m
3
Pa)·10
14
Figura 19. Valores de coeficiente de Solubilidad para naftaleno a través
de PE y OPP a distintas temperaturas.
En cuanto a los resultados de permeabilidad al naftaleno en estructuras complejas
(BOPA//PE, PE/PA/EVOH/PA/PE y PE/EVOH/PE), las curvas obtenidas de la masa
permeada en el tiempo para los films, presentan un comportamiento de acuerdo a una
curva teórica con datos experimentales obtenidos para un método de aumento de
concentración o método cuasi isostático (Gavara y col, 1996), en la que se describe en
tres etapas, la primera es la etapa de acondicionamiento del material en donde ocurre la
etapa de sorción (adsorción/desorción) y difusión a través del polímero; la segunda etapa
es una zona inestable en la cual la cantidad de masa permeada aumenta en función del
tiempo; y finalmente una tercera etapa en la cual el sistema se encuentra en estado
estacionario (equilibrio) y la cantidad de masa permeada permanece constante.
45. 33
En la figura 20, se presenta la cantidad de masa permeada a través de
PE/PA/EVOH/PA/PE, en la cual a 60° C, se observa un aumento en el paso de moléculas
a través del film, lo que se atribuye a un aumento en la movilidad del permeante a través
de la estructura. En cambio, a 40° C, el sistema tiende al equilibrio, obteniendo un máximo
de 2 x 10-6
g de masa de naftaleno permeada, alcanzado a los 12 días de exposición con
el medio saturado de naftaleno.
0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
40º C
60º C
Tiempo (dias)
Masapermeadax10
5
g
Figura 20. Curva de masa de naftaleno permeada
a través de PE/PA/EVOH/PA/PE a 40º C (●)
y 60º C (○).
La figura 21 muestra la cantidad de masa permeada de naftaleno a través de
PE/EVOH/PE, la cual aumenta en función de la temperatura. En este caso, el sistema no
alcanza el estado estacionario, por lo cual, la masa de naftaleno que pasa a través de
film, seguirá aumentado en el tiempo hasta alcanzar el estado de equilibrio. Sin embargo,
el coeficiente de permeabilidad no se ve afectado, debido a que P depende de la tasa de
incremento (pendiente) de la masa permeada en el tiempo y no de la máxima cantidad de
masa de naftaleno que pasa a través del film.
46. 34
0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
40º C
60º C
Tiempo (dias)
Masapermeadax105
g
Figura 21. Curva de masa de naftaleno permeada
a través de PE/EVOH/PE a 40º C (●)
y 60º C (○).
La curva de masa permeada en el tiempo a través del film BOPA//PE (figura 22),
alcanza el estado estacionario a las dos temperaturas estudiadas (40 y 60º C, es decir, el
sistema se encuentra en equilibrio y la concentración de naftaleno en la cámara de baja
concentración de la celda de permeabilidad, permanece constante. Este estado de
equilibrio ocurre en alrededor de 4 días de exposición con el medio saturado de naftaleno
a 40° C, y a 2 días cuando el sistema se encuentra a 60° C. La cantidad total de masa
permeada de naftaleno a través de este film, es menor a 60° C que a 40° C, con un total
de 1,5 x 10-5
gramos y 2 x 10-5
gramos respectivamente. Sin embargo, esta variación
estadísticamente no es significativa (nivel de confianza de 95%).
47. 35
0 1 2 3 4 5 6 7
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
40º C
60º C
Tie mpo (dias)
Masapermeadax105
g
Figura 22. Curva de masa de naftaleno permeada
a través de BOPA//PE a 40º C (●)
y 60º C (○).
De acuerdo a los valores experimentales de P obtenidos en los film multicapas
(figura 23), se observa que a 40º C la permeabilidad de los film BOPA//PE y
PE/PA/EVOH/PA/PE presentan permeabilidades similares al naftaleno y menor a la
permeabilidad exhibida por el film de PE/EVOH/PE. Sin embargo, a 60º C, el film de
BOPA//PE aumenta la permeabilidad. Uno de los principales motivos que provoca este
cambio en el coeficiente de permeabilidad, es que la PA6, presente en este film, presenta
su Tg a 50º C, por lo cual al aumentar la temperatura por sobre su Tg, cambia la
estructura cristalina del polímero aumentando el porcentaje de volumen libre, lo que
favorece la movilidad y la capacidad de absorción de naftaleno dentro de la matriz. La
PAMXD6, en cambio, en su estructura posee un grupo aromático, lo que genera un
polímero más estable, con alta polaridad, con excelentes propiedades mecánicas, mejor
estabilidad térmica, hidrolítica y oxidativa (Marcos-Fernández y col, 2001), además de
aumentar sus propiedades barreras. Estas características son las que determinan la
diferencia de permeabilidad a 60º C entre los film con poliamida a 60º C.
Los resultados obtenidos de permeabilidad a naftaleno a través de BOPA//PE,
PE/PA/EVOH/PA/PE y PE/EVOH/PE, no eran los esperados inicialmente, ya que
generalmente se considera al EVOH como material altamente barrera al oxígeno (0,5 cc
/m2
dia atmósfera, a 23º C, espesor de 20 µm y 60% RH) y por lo general los materiales
altamente barrera al oxígeno lo son también para los aromas. Sin embargo, en este caso
los resultados obtenidos apuntan a que la barrera al naftaleno es aportado por la
48. 36
poliamida y no el EVOH, a pesar de que la PA no presenta tan buena barrera al oxígeno
(PA6= 40 cc /m2
dia atmósfera y PAMXD6= 2,8 cc /m2
dia atmósfera, a 23º C, espesor de
20 µm y 60% RH).
B
O
PA
//PE
PE/PA
/EVO
H
/PA
/PE
PE/EVO
H
/PE
0
25
50
75
40º C
60 C
P(as)
Figura 23. Valores de coeficiente de permeabilidad de Naftaleno a través
de BOPA//PE , PE/PA/EVOH/PA/PE y PE/EVOH/PE a distintas temperaturas.
COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD
(as =10-18
kg·m/(m2
·s·Pa)
Material 40º C 60º C
BOPA//PE 12,9 ± 0,5 59 ± 17
PE/PA/EVOH/PA/PE 13 ± 1 13 ± 1
PE/EVOH/PE 35 ± 2 32 ± 2
Tabla 7. Valores de coeficiente de permabilidad promedio a través de BOPA//PE,
PE/PA/EVOH/PA/PE y PE/EVOH/PE.
En la figura 24 se presentan los valores experimentales de coeficiente difusión
para los film multilaminares. En comparación a los valores de difusividad a través de las
poliolefinas, las estructuras complejas presentan mayor valor de coeficiente de difusión,
debido a que tanto las poliamidas y el EVOH, presentan polaridad distinta al permeante,
por tanto, el proceso de difusión es el principal factor que influye en la permeabilidad de
naftaleno. Además, la difusión aumenta con la temperatura tal como se observa con el
49. 37
comportamiento de los film PE/PA/EVOH/PA/PE y PE/EVOH/PE. Por el contrario, el
coeficiente de difusión de BOPA//PE, permanece constante debido a que la PA6 de este
film, ha sido biorientada y por tanto disminuye el porcentaje de volumen libre dentro de la
matriz. Sin embargo, como a 60º C, esta poliamida ha cambiado su estructura cristalina, el
proceso que se ve favorecido es la adsorción de naftaleno, provocando un cambio en la
estructura, aumentando la rigidez del material y modificando el color, debido a la
incorporación de naftaleno al interior de la matriz polimérica. En la figura 25, se observa
como el naftaleno queda inserto en la matriz polimérica, debido a que el material plástico
es transparente, se utiliza un medio de contraste de color azul (zona B), la zona A que
está de color blanco es el cambio de color adquirido por el film debido a la presencia de
cristales de naftaleno dentro de la estructura. Cuando este film con naftaleno al interior de
la matriz, se deja en un ambiente que no presenta saturación de naftaleno, al ser este un
compuesto semivolátil, el film comienza con la etapa de desorción, obteniendo
nuevamente el material plástico transparente en alrededor de 45 días.
30 40 50 60 70
0
20
40
60
80
BOPA//PE
PE/PA/EVOH/PA/PE
PE/EVOH/PE
Temperatura ºC
D(m
2
/s)·10
5
Figura 24. Valores de coeficiente de difusión de Naftaleno a través
de BOPA//PE, PE/EVOH/PE y PE/PA/EVOH/PA/PE a distintas temperaturas.
50. 38
Figura 25. Sorción de naftaleno a través de
BOPA//PE
Los valores de los coeficientes de solubilidad obtenidos teóricamente para los film
multicapa, se presentan en la figura 26. Se observa que la solubilidad para PE/EVOH/PE
y PE/PA/EVOH/PA/PE, disminuye con la temperatura. En el caso del film BOPA//PE,
como se describió con anterioridad, el aumento de temperatura, favorece la absorción de
naftaleno en la matriz, por tanto la solubilidad de este compuesto aumenta con la
temperatura, esto explicaría que a diferencia de los otros materiales multicapa, aumenta S
con la temperatura.
20 30 40 50 60 70
0
10
20
30
BOPA//PE
PE/PA/EVOH/PA/PE
PE/EVOH/PE
Temperatura ºC
S(kg/m
3
Pa)·10
14
Figura 26. Valores de coeficiente de solubilidad de Naftaleno a través
de BOPA//PE, PE/EVOH/PE y PE/PA/EVOH/PA/PE a distintas temperaturas.
Zona A
Zona B
51. 39
Ahora bien, si se comparan los resultados obtenidos de permeabilidad al oxígeno
entre los film estudiados (tabla 2), se puede inferir que no existe relación directa entre la
permeabilidad del naftaleno y la del oxígeno, principalmente debido a que la
permeabilidad a naftaleno a través de los film, es mayor que la permeabilidad al oxígeno.
Por tanto, un material que es barrera al oxígeno no necesariamente es barrera a los
aromas como el naftaleno.
IV.4. Efecto de la temperatura en la permeabilidad de los film en estudio
Los resultados estadísticos al analizar la influencia de la temperatura sobre la
permeabilidad de los film de estructuras simples (PE y OPP), muestran que existen
diferencia significativa en la permeabilidad a naftaleno entre los films, a 25º C y 40º C, con
un nivel de confianza del 95%. Esta diferencia entre los films, se debe principalmente al
proceso de orientación al cual el polipropileno es sometido, que disminuye la fracción de
volumen libre y por tanto disminuye la difusión del permeante. Sin embargo a 60º C no
existen diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) entre la permeabilidad de las
muestras.
El análisis estadístico entre los films complejos analizados, permite observar que a
40º C no existen diferencias significativas entre BOPA//PE y PE/PA/EVOH/PA/PE con un
nivel de confianza de 95%, esto es debido a que a esta temperatura no hay variación en
las propiedades físicas, es decir, no hay variación en la estructura cristalina de los
polímeros polares (PA y EVOH) que conforman estos materiales que favorezca la
permeabilidad de naftaleno. Por el contrario el film PE/EVOH/PE, presenta diferencia
estadísticamente significativa con los otros film, en la permeabilidad a naftaleno. Esto
puede deberse a que la estructura química del EVOH es menos polar que la poliamida y,
como la polaridad es un importante factor en el proceso de solubilidad del permeante,
debido a que un permeante es más soluble en un material que presenta polaridad similar.
Como el naftaleno es un compuesto apolar será más soluble en PE/EVOH/PE que en las
estructuras complejas que presentan poliamida y por lo tanto el coeficiente de
permeabilidad es mayor.
52. 40
A 60ºC, el análisis estadístico refleja que no existen diferencias significativas entre
los films BOPA//PE y PE/EVOH/PE; y en los films PE/PA/EVOH/PA/PE y PE/EVOH/PE
con un nivel de confianza de 95%. Sin embargo, si existen diferencias significativa
(p>0,05), entre los valores de coeficiente de permeabilidad para los films BOPA//PE y
PE/PA/EVOH/PA/PE, debido principalmente al cambio de la estructura cristalina de la
PA6.
53. 41
V. CONCLUSIONES
La permeabilidad al naftaleno, a través de films plásticos utilizados en contacto
directo con los alimentos, fue determinada utilizando el método de aumento de
concentración en celda de permeabilidad acoplado al análisis de cromatografía gaseosa.
Además este método resulta ser lineal, preciso y repetible en el intervalo de 0,332-33,2 ng
de naftaleno, y utilizando como material problema PE a 25º C.
El método de toma de muestra con jeringa gaseosa es poco sensible, debido a
que en ocasiones no se detectó la presencia de naftaleno en el cromatógrafo, a pesar de
que sensorialmente era evidente que naftaleno había permeado a la cámara de baja
concentración. Por esto,
Se propone como método de incremento de sensibilidad, la microextracción en
fase sólida (SPME), debido a que es un método selectivo, específico para el analítico y
altamente sensible.
La polaridad del permeante y del film polimérico influye en el proceso de
permeabilidad, debido a que el permeante es absorbido más fácilmente en un film
polimérico que presente una polaridad similar. Los resultados muestran que las
poliolefinas (PE y OPP), polímeros apolares, presentan alta permeabilidad al naftaleno,
alcanzado el estado de equilibrio con el medio saturado alrededor de 2,5 horas de
exposición con el medio saturado de naftaleno. Si bien, tanto polietileno como
polipropileno presentan su Tg por debajo de la temperatura ambiente, el mecanismo de
orientación a la cual es sometido el polipropileno disminuye la difusión de naftaleno,
observando diferencia significativa en la permeabilidad observada a través de polietileno.
Los film multicapa de BOPA//PE, PE/PA/EVOH/PA/PE y PE/EVOH/PE presentaron
barrera al naftaleno, debido a la presencia de polímeros polares (poliamidas y EVOH) que
disminuyen la solubilidad del naftaleno a través del film en que se encuentran. Sin
embargo, las poliamidas son las que presentan mejor barrera al naftaleno debido a que a
su vez son altamente selectivas.
54. 42
Finalmente, un material que es barrera al oxígeno no necesariamente es barrera a
los aromas como el naftaleno y por tanto, no es un referente a su capacidad barrera a los
distintos gases que forman parte del medio ambiente externo donde son almacenados los
productos terminados.
55. 43
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59. 47
VII. ANEXOS
VII.1 ANALISIS DE NAFTALENO
a) Curva de calibración
Masa de
naftaleno (ng)*
Area peak
(uV·sec)**
0,332 181,87
1,66 1485,14
3,32 2298,73
16,6 10250,26
33,2 22036,96
* ng: nanogramos
** uV·sec: microvolts por segundos
Curva de Calibración y = 653,32x + 49,486
R
2
= 0,9981
0
5000
10000
15000
20000
25000
0 5 10 15 20 25 30 35
Masa Naftaleno (ng)
Areapeak(uVsec)
Curva de Calibración
60. 48
b) Determinación del límite de detección y cuantificación
Blancos Area peak
Masa permeada en ng
(curva)
1 181,87 0,20
2 131,18 0,12
3 151,36 0,16
4 205,48 0,24
5 105,54 0,08
6 121,58 0,11
7 178,68 0,2
8 198,2 0,23
9 187,3 0,21
10 168,32 0,18
Promedio 0,17
Desv.
Estandar 0,05
LOD 0,16
LOQ 0,52
c) Calculo de presión de Naftaleno en cámara de alta concentración
Asumiendo el comportamiento de gases ideales
P = n·R·T
V
60ºC 40ºC 25ºC
n(g/mol) 6,12 x10-07
2,53 x10-07
1,15 x10-07
V(L) 0,098 0,098 0,098
R(L atm/mol ºK) 0,082 0,082 0,082
T(ºK) 333 213 298
Presion naftaleno(atm) 1,70 x10-05
4,49 x10-05
2,87 x10-05
Presion naftaleno (Pa) 17,20 4,55 2,91
61. 49
VII.2 Cálculo de permeabilidad a naftaleno
a) Permeabilidad a Naftaleno a 60º C
Materiales
dQ/dT (kg/s)
promedio
Permeabilidad
(kg m/m2
s Pa) Permeabilidad(as)
PE 9,34 x 10-12
4,06 x 10-15
4057,5
OPP 1,52 x 10-11
1,54 x 10-15
1541,1
BOPA//PE 1,21 x 10-13
5,90 x 10-17
59,0
PE/EVOH/PE 6,24 x 10-14
3,23 x 10-17
32,3
PE/PA/EVOH/PA/PE 1,97 x 10-14
1,29 x 10-17
12,9
b) Permeabilidad a Naftaleno a 40º C
Materiales
dQ/dT (kg/s)
promedio
Permeabilidad
(kg m/m2
s Pa) Permeabilidad(as)
PE 4,19 x 10-12
8,80 x 10-15
8801,4
OPP 5,39 x 10-12
2,65 x 10-15
2647,5
BOPA//PE 5,49 x 10-15
1,3 x 10-17
13,0
PE/EVOH/PE 1,39 x 10-14
3,47 x 10-17
34,7
PE/PA/EVOH/PA/PE 4,14 x 10-15
1,31x 10-17
13,1
c) Permeabilidad a Naftaleno a 25º C
Materiales
dQ/dT (kg/s)
promedio
Permeabilidad
(kg m/m2
s Pa) Permeabilidad(as)
PE 1,42 x 10-12
4,66 x 10-15
4663,6
OPP 1,66 x 10-13
1,27 x 10-16
127,1
62. 50
VII.3 Cálculo de Difusión de naftaleno
a) Difusión de Naftaleno a 60º C
Materiales
τ (s)
promedio D (m2
/s)
PE 5,34 x 10-5
3,0
OPP 2,06 x 10-4
0,26
BOPA//PE 6,82 x 10-6
29,08
PE/EVOH/PE 3,62 x 10-6
60,83
PE/PA/EVOH/PA/PE 2,32 x 10-5
14,56
b) Difusión de Naftaleno a 40º C
Materiales
τ (s)
promedio D (m2
/s)
PE 3,98 x 10-5
3,83
OPP 2,05 x 10-4
0.04
BOPA//PE 6,73 x 10-6
30,93
PE/EVOH/PE 1,36 x 10-5
15,48
PE/PA/EVOH/PA/PE 4,16 x 10-5
8,08
c) Difusión de Naftaleno a 25º C
Materiales
τ (s)
promedio D (m2
/s)
PE 4,24 x 10-5
3,78
OPP 8,45 x 10-5
0,10