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Envases PET para llenado caliente
30 Abr, 2014. 0 Comments. . Publicado por:adminpet

 La base de la tecnología Heat Set

El material PET es un termoplástico semi-cristalino que se ablanda a aprox 76°C (lo que es llamado “Transición vítrea”). Sobre esta temperatura, el material es elástico y puede tomar forma, propiedad que se usa de manera efectiva en el proceso de soplado.
Debido a que su transición vítrea es a aprox 76°C, el PET no es inicialmente usado como material para envases en el proceso de llenado caliente en temperaturas superiores a ésta debido a que el envase se puede deformar. Primero los envases se encogen ya que “recuerdan” su forma inicial (llamada preforma) y segundo, colapsan bajo presiones internas; es un fenómeno típico durante el periodo de enfriamiento después del llenado caliente.
Por lo anterior, los envases en PET para llenado caliente llamados también “Paneles de vacío ” compensan la presión negativa (vacío) producida durante el periodo de enfriamiento sin que el envase colapse. De esta forma, los Paneles de Vacío son usados para “diseños colapsibles” y así los envases no se deformarán ni tomarán porciones o formas no deseadas.
Durante la parte de “estiramiento” del proceso de producción de los envases PET, el material se cristaliza. En esta parte se habla de Cristalización de Estiramiento inducido. En el proceso estándar (a menudo conocido como “proceso Cold Set”), el material es congelado y toma su estado en la pared del molde el cual es refrigerado. Las tensiones internas son después retenidas y llevan al “re-encogimiento” particularmente en el calentamiento. Si, de todas formas, el material es aún calentado aún más después de estar estirado, éste sufre “Post cristalización” (conocida como cristalización térmica inducida). Las tensiones en el material también disminuyen y de la misma forma se reduce la tendencia de “re-encogimiento”. La cristalización incrementada le da al material una estabilidad térmica significativa. La temperatura de la transición vítrea y la rigidez también incrementan. Este es el proceso conocido como “Heat-Setting”.

Producción de envases PET para llenado caliente

Esta mejora en las propiedades del PET gracias a la “Post cristalización “, es usada con el fin de producir envases en PET para llenado caliente. La preformas están aquí, en comparación al proceso de soplado estándar, no son sopladas en un molde frío sino en uno caliente a más de 160°C.
Sin embargo, para que los envases producidos puedan ser removidos de los moldes calientes, deben estar fríos. Para este propósito, el aire comprimido es suministrado a través de la barra de estiramiento de forma tubular para enfriar el envase desde el interior conocido como proceso de expulsión de aire.
El tiempo de calefacción para las preformas es largo, ya que los envases PET para llenado caliente son siempre hechos de preformas pesadas para obtener mayor estabilidad.
En el proceso heat-set, las características del envase dependen, incluso más, de los ajustes del proceso y la elección de la preforma, que del proceso estándar como tal. En particular, la temperatura del producto durante el llenado y el tiempo que la temperatura debe mantener, son factores cruciales. Entre más alta sea la tensión térmica, mayor va a ser el grado de cristalización requerido. Para poder obtener un grado muy alto de cristalización, se necesita un tiempo largo de cristalización en el molde de soplado. En consecuencia, entre más cristalización se necesite, debe ser más baja la producción de la estación.
El proceso de llenado caliente
El llenado caliente es un método muy probado y reconocido para llenado de comidas con alto grado de ácido (pH-4.6) que serán estables a temperaturas ambiente. Hoy en día este método se usa de manera importante en la industria de los alimentos para llenar contenedores de de vidrio, plástico y cartón. Cuenta con tratamiento de calefacción en intercambiadores de calor tipo tubular o placa a temperaturas de 90-95° y por lo menos en 15 s (normalmente 15-30 s). Este proceso produce un “Producto comercialmente estéril” matando todos los microorganismos que puedan crecer en ellos. Luego el producto es enfriado y llenado en rangos de temperatura de 82-85 °C en los contenedores, sellados de inmediato con cierres y luego sujetos a esta temperatura por aprox 2-3 min. El llenado caliente esterilizará la superficie interna del contenedor. Los contendores llenos son usualmente puestos a los lados para que las bocas terminadas y cierres sean también esterilizados. Luego los contenedores son enfriados en un túnel de refrigeración con el fin de minimizar la degradación térmica del producto.
Para algunos alimentos, el proceso de llenado caliente es usado para reducir el contenido micro biológico de los alimentos así el tiempo de vencimiento relativo se puede obtener en distribución fría. Otro beneficio de esto es reducir la viscosidad de los alimentos cuando se llenan a altas temperaturas; sin embargo, el propósito principal del llenado caliente es suministrar un producto libre de micro organismos capaces de crecer en los alimentos en almacenamiento ambiente, es decir, un “Producto comercialmente esterilizado”. La esterilización comercial o alimentos procesados térmicamente hace referencia a la ausencia de enfermedades causadas por microorganismos, ausencia de sustancias tóxicas y deterioro causado por microorganismos capaces de multiplicarse bajo un número de condiciones de almacenamiento sin-refrigeración y distribución.
Las propiedades de los alimentos determinarán la sensibilidad al deterioro por microorganismos. La actividad de la temperatura y el agua son factores importantes que afectan el deterioro microbiológico de los alimentos. Otro factor de mayor importancia para el crecimiento y sobrevivencia de los microorganismos en los alimentos es el pH o acidez. El bajo pH (alta acidez) limitará un número de microorganismos para que crezcan y deterioren los alimentos. Esto es muy importante para saber la acidez de los alimentos cuando se deciden las condiciones del proceso y la posible duración del producto. Los alimentos se dividen principalmente en dos grupos principales según su acidez: alimentos de alta acidez con pH 4.6 o alimentos con baja acidez con pH más alto que 4.6.

  • Hay algunas razones importantes para la clasificación de la acidez:
  • La mayoría de las esporas que sobreviven al tratamiento térmico y químico no crecen o germinan en el pH menor de 4.6.
  • Las bacterias patógenas no crecen en un pH menor de 4.6
  • La sensibilidad al tratamiento térmico se incrementa en el pH más bajo.

En consecuencia, las esporas microbianas generalmente no tienen que ser inactivas en comidas de alta acidez y estos productos no representan riesgos o enfermedades públicas ya que las bacterias patógenas no crecen ni se multiplican en este ambiente.
Generalmente, un proceso de llenado caliente se puede realizar de manera satisfactoria en alimentos líquidos con un pH de 4.0 o menor. Así, los productos alimenticios que se pueden procesar por llenado caliente convencional sin ninguna modificación (acidificación) son frutas, bebidas a base de frutas como varios néctares, té heleado e isotónicos.

Por otra parte, esta información también es super importante:

  1. Las preformas, si la humedad relativa no es muy alta, y estan guardadas dentro de bolsas plásticas y estas dentro de cajas de carton, efectivamente pueden durar aprox. 2 meses antes de ser sopladas.
  2. Una vez las botellas han sido sopladas, se deben llenar en caliente no mas de 72 horas de haber sido sopladas. Esto para evitar problemas durante y después del llenado en caliente. Normalmente las botellas para llenado en caliente se hacen in-house.
  3. Por ultimo, es importantísimo el diseño del envase para el llenado en caliente, se tiene que considerar la forma, espesor, peso, etc, etc, para el enfriamiento después de ser llenado.
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