Predecir el rendimiento de los envases

Resumen y puntos clave del seminario web

El envasado es uno de los eslabones más débiles de la vida útil de un producto. Un envase eficaz puede mantener la actividad acuosa de un producto independientemente de la humedad de almacenamiento. Y puede hacerlo sin ser demasiado caro, si se sabe lo que hay que buscar. En este seminario web, el Dr. Brady Carter, Director de Ciencia Alimentaria del Grupo METER, explica cómo cualquiera puede utilizar un sencillo modelo informático con datos críticos sobre la actividad del agua y la permeabilidad del envase para elegir el envase adecuado.

Utilización de la actividad crítica del agua y la permeabilidad del envase alimentario para predecir la vida útil

Este seminario web explora la actividad del agua y cómo puede afectar al envasado y a la vida útil de un producto. El ponente asume que los participantes ya tienen conocimientos prácticos sobre la actividad del agua y proporciona recursos para aprender más sobre los fundamentos de la actividad del agua. Se introduce el concepto de actividad crítica del agua, es decir, la idea de que un determinado valor de actividad del agua podría provocar crecimiento microbiano u otras reacciones químicas, lo que afectaría a la vida útil de un producto. El contenido del seminario web explorará el envasado de productos como medio de transferencia de humedad o barrera e incluirá demostraciones.

Funciones y permeabilidad de los envases alimentarios 

El seminario web presupone el conocimiento de los fundamentos del envasado y examinará la permeabilidad de los envases alimentarios. El envasado tiene cuatro funciones esenciales: contención, comodidad, comunicación y protección. La contención abarca el transporte y almacenamiento de un producto sin que sufra daños. La protección incluye evitar la transferencia de gases, la transferencia de humedad, la actividad microbiana, los efectos de la humedad y la contaminación por rayos UV. El envasado implica no sólo el mantenimiento de la actividad del agua, sino también el control de la velocidad de desplazamiento del agua a través del envase para prolongar su vida útil.

Para entender la permeabilidad y la evaporación de los envases alimentarios, debemos comprender las características del producto y del material de envasado. La permeabilidad del envase alimentario es la diferencia entre la actividad del agua dentro del envase (es decir, el producto) y la actividad del agua (o humedad relativa) fuera del envase. El objetivo es controlar la cantidad de agua que entra o sale del envase.

Velocidad de transmisión del vapor de agua

La tasa de transmisión de humedad (MTR) también se conoce como tasa de transmisión de vapor de agua (VTR). Se trata de un valor clave para determinar la permeabilidad de los distintos materiales de envasado. El VTR influye directamente en el nivel de coste del producto. Un VTR más alto significa que un producto necesitará un envase más permeable, y un VTR bajo requiere un envase menos permeable. El valor ideal de VTR también se ve influido por la cantidad de dinero que el fabricante quiere destinar al producto.

A la hora de tomar decisiones sobre la permeabilidad de los envases alimentarios, tenemos que convertir el valor VTR en perms, una unidad más adaptada a los valores de modelado. El vidrio es una opción de envasado que ofrece una protección completa, aunque también es muy costosa. Para utilizar envases de vidrio, el valor y el coste de los productos deben justificar un material de envasado más caro. El papel de aluminio también tiene un VTR muy bajo y es mucho menos costoso que el vidrio. A la hora de comunicarse con los proveedores, los fabricantes deben tener en cuenta las unidades utilizadas para recibir los materiales de envasado adecuados. El seminario web incluye un modelo de cómo un fabricante utilizaría estos valores.

El papel de las ecuaciones

Recopilando un conjunto básico de información, podemos predecir una serie de resultados en lo que se refiere a la permeabilidad de los envases alimentarios: actividad del agua en una bolsa almacenada en diversas condiciones de almacenamiento, índices de transmisión de vapor de agua y vida útil con una actividad crítica del agua determinada. Los valores que debemos tener en cuenta al recopilar datos incluyen la presión del agua saturada, la superficie, la masa de la muestra y los cambios en la actividad del agua. Todos estos valores pueden combinarse en una ecuación que se reduce a cambio en la humedad / cambio en el tiempo. 

Para realizar estos cálculos, necesitamos la pendiente de la isoterma, que traduce la actividad del agua en valores de masa. Una vez que se tienen estos valores, se puede resolver cualquier número de factores: humedad, actividad del agua y VTR, por nombrar algunos. El seminario web muestra un ejemplo de cómo trabajar y aplicar estas ecuaciones y cálculos.

Por qué la actividad acuática

De todos los valores a considerar, la actividad del agua es el más versátil al permitirnos modelar diferentes resultados. La actividad del agua puede ayudar a determinar y comprender la vida útil. La actividad del agua puede contribuir al final de la vida útil aumentando la velocidad de las reacciones, actuando como plastificante y permitiendo el crecimiento microbiano, y la actividad del agua también se ve afectada por la movilidad del producto. 

La actividad del agua nos permite controlar la humedad de un producto de una forma más significativa que la simple comprobación del contenido de humedad. Identificar los valores de actividad del agua también nos permite establecer otras especificaciones en el modelado. (En el seminario web se ofrece un ejemplo).

El seminario web presenta otro ejemplo en profundidad en el que se utiliza leche en polvo secada por pulverización y los posibles requisitos del envase. El trabajo de modelado puede realizarse una vez que tenemos la actividad inicial del agua del producto en el envase, la actividad crítica del agua, la cantidad de muestra presente, la temperatura de almacenamiento, la presión atmosférica y la pendiente. Todos estos valores pueden manipularse para predecir la vida útil y otros atributos de los materiales de envasado. El seminario web ofrece múltiples ejemplos de cómo utilizar estos valores para saber cómo decidir el envase adecuado para un producto.