jueves, 5 de mayo de 2016

Introducción

Las latas de conserva son ampliamente usadas en la sociedad actual y sin ningún problema para el consumidor; o eso pensamos puesto que se usan normalmente. Pues resulta que si son dañinas para nuestro organismo puesto que el recubrimiento usado por estas latas no son suficientemente duros de cara a ser rayados por lo que al intentar sacar comida de la lata no encontraremos que hay restos de este recubrimiento.

Nuestra intención es averiguar si el recubrimiento de estas latas es lo suficientemente duro para que sea rayado por un instrumento que usamos cotidianamente, como puede ser el tenedor.

Desarrollo de investigación

La lata de conservas fue patentada en 1810 por Peter Durand, un inventor inglés. Como no estaba vinculado con la producción de alimentos Durand vendió su patente a Bryan Donkin y John Hall, éstos iniciaron la fabricación comercial de enlatados alrededor de 1813 envasando alimentos para la Armada Británica.
En un principio las latas fueron selladas con soldadura de plomo, material de alta toxicidad. Famoso fue el caso de la expedición ártica de John Franklin en el que la tripulación fue víctima de envenenamiento, luego de consumir alimentos enlatados durante tres años. El primer abrelatas no fue inventado hasta 1855
Un alimento en conserva es aquel al que se le aplican diferentes técnicas, industriales o caseras, para evitar su deterioro. Es un método de conservación alimentaria que impide que los alimentos se degraden. De esta manera, la vida útil del alimento se prolonga durante un periodo de tiempo muy amplio, de meses hasta incluso años. El proceso de conservación se basa en modificar alguno de los factores implicados en el deterioramiento de los productos, por ejemplo eliminar el oxígeno o la cantidad de agua, o modificar la temperatura. Las conservas más utilizadas y comunes son las de atún, verduras, mermeladas e incluso platos ya elaborados como pasta en salsa. El artículo explica en qué consiste esta forma de envasado, cómo deben almacenarse y los principales riesgos asociados.
El uso de barnices en los envases metálicos ya cuenta con una larga historia. Desde principios del siglo XX los fabricantes de recubrimientos comenzaron a apoyar al desarrollo del mercado del envase, llegando muy pronto a la fabricación de barnices interiores a base de resinas oleorresinosas; más tarde llegaron las fenólicas, hasta que en el año 1935 se comienzan a enlatar cervezas, lo que supuso la aparición de los revestimientos vinílicos. Después aparecen las epoxi-fenólicas, los organosoles, acrílicas… Y la evolución de los recubrimientos continúa resolviendo los desafíos que la industria del envase presenta en su afán de enlatar mayor diversidad de productos (alimentos ácidos, sulfurosos, bebidas carbónicas, etc.), y buscar nuevos diseños y materiales para los envases.
Los desarrollos que se van consiguiendo en este sector, son polarizados por la tecnología y la investigación de empresas de Estados Unidos, Alemania y Gran Bretaña, que con el paso del tiempo van otorgando licencias en muy distintos países.
Dentro de la industria metalgrafica, la utilización de barnices y lacas siempre ha originado un subsector especial de conocimientos muy especializados, dando lugar a una industria auxiliar dedicada a su aplicación - junto con la litografía - en la que se apoyan muchos fabricantes de envases sobre todo los de pequeño tamaño. La causa de ello no es solo el conocimiento necesario para su definición y uso sino también las fuertes inversiones que se requieren para su aplicación, difíciles de amortizar en las sociedades con un volumen medio o bajo de facturación.
La utilización de barnices, como ya se ha dicho,  se inició pronto en la industria metalgrafica como respuesta al ataque interno - por la acción del producto - y externo - agentes ambientales - de los envases. Para envasar productos muy agresivos como escabeches, encurtidos y sobre todo bebidas en seguida se apreció que por muy alta protección por estaño que tuviese la lamina de acero de la hojalata, era simplemente una cuestión de tiempo la aparición de ataques y/o perforaciones pero ya mucho antes el producto  había perdido sus cualidades adecuadas para su consumo.
Desarrollo
Como se ha comentado anteriormente, la principal función de los recubrimientos interiores es la de proteger al alimento de posibles interacciones con el material de envase que pudieran originar deterioro en su calidad. Al igual que los films poliméricos, los recubrimientos contienen a menudo distintos aditivos en pequeña cantidad, cuya presencia mejora determinadas propiedades deseadas: capacidad de adherencia, viscosidad, adhesión y lubricidad.
Algunos de los materiales empleados habitualmente como recubrimientos interiores se describen a continuación:

Tipo epoxi

Uno de los sistemas de recubrimiento más eficaces, tanto para aplicaciones alimenticias como no-alimenticias son los recubrimientos epoxi fenólicos. Combinan propiedades de interés, tales como: resistencia química, excelente adhesión al sustrato, buena flexibilidad (para la formación de envases) y elevada resistencia a la esterilización a alta temperatura.




No se emplean independientemente, ya que no son aptos para altos grados de deformación de los metales. Por esta razón, resinas epoxi de alto peso molecular se mezclan con resinas fenólicas en proporciones 3/1 y 6/1 (relación epoxi/fenólico). Los grupos fenólicos actúan como agentes de entrecruzamiento a elevadas temperaturas de curado, dando lugar a un film denso y resistente. Los films epoxi fenólicos resultantes (con espesores habituales de película seca de 4-8 g/m2) presentan generalmente un color desde pálido hasta dorado intenso, debido a la influencia de los grupos fenólicos. De forma alternativa, pueden emplearse agentes de entrecruzamiento incoloros, como las resinas tipo amina. El resultado son films menos resistentes, pero transparentes, adecuados para aplicaciones menos críticas o con función estrictamente decorativa.
Los recubrimientos tipo epoxi suponen un 85-90 % de todas las aplicaciones internas en envases metálicos de la industria alimentaria y no alimentaria (aerosoles, bidones, etc.). Todas las latas de bebida presentes actualmente en el mercado se protegen internamente mediante un recubrimiento tipo epoxi en base acuosa, aplicado mediante spray.

Los recubrimientos tipo epoxi anhidro son una variación de lo visto hasta ahora. Contienen una pigmentación a base de dióxido de titanio, lo que le proporciona un color blanco al recubrimiento, empleado en la industria para darle un aspecto más “sano y limpio” al interior de los envases metálicos.


Tipo organosol

Este tipo de recubrimientos suponen la existencia de dos fases en un disolvente orgánico, una fase dispersa de PVC y una fase disuelta de resina termoestable. La dispersión del PVC permite obtener una gran concentración de sólidos (50-60 %) mientras se mantiene una viscosidad suficientemente baja como para facilitar la aplicación del recubrimiento. Dado este elevado contenido en sólidos, pueden lograrse films de hasta 10-14 g/m2 de película seca, muy flexibles permitiendo altos grados de deformación. Por esta razón, los recubrimientos tipo organosol se emplean principalmente en aplicaciones de tapas abrefáciles y envases de gran profundidad. A veces se suele incorporar una capa de tipo organosol sobre un recubrimiento epoxifenólico, ya que éste último mejora las propiedades resultantes y facilita la adhesión del segundo recubrimiento.


Tipo poliéster/poliéster modificado
Los recubrimiento tipo poliéster, que originan films de color blanco acuoso, son muy flexibles, pero se emplean principalmente para funciones decorativas externas de los envases, ya que su resistencia química y su aptitud para procesos de esterilización son relativamente bajas.

Mediante la modificación del poliéster por reacción con resinas tipo epoxi o fenólicas, se pueden obtener poliésteres modificados con propiedades mejoradas, empleados como recubrimientos internos por ejemplo como alternativa al uso de PVC, por razones medioambientales.

Experimentación

Intro
En la presente experiencia de lo que se trataba era de ver si, por un lado, se rayaba el material que recubría las latas y por otro, la cantidad de material que se desprendía
Método
Se dividía la lata en dos mitades para facilitar el proceso de rayado y la visión del resultado.
Un tenedor convencional se pasó por encima del material, para comprobar si podría ser rayado, pero no hubo desperfecto alguno. En cambio, al realizar una ligera presión, el material llegaba a desprenderse. En las siguientes imágenes podemos ver unas latas de epoxi siendo rayadas fácilmente.



 Figura 1. Lata de Epoxi












Figura 2. Lata de Epoxi rayada













En este caso el material desprendido es numeroso, pero en “grandes” trazas en comparación con el de laca (Figura 3). La presión ejercida fue la misma pero se observó que se rayaba independientemente de la forma en la que estuviera en contacto con el material. Sin embargo el de laca (Figura 3), debería aplicarse la presión por la parte más puntiaguda del diente del tenedor.

 


 Figura 3. Lata de barniz
 









Figura 4. Lata de barniz rayada











También se comprobó con un palillo y una cuchara. En el primer caso no se observaron diferencias algunas, sin embargo con la cuchara se podía apreciar algunas líneas de desgaste en el material, pero en menor medida que con el tenedor.

Bibliografía

Las webs que hemos utilizado para encontrar la información son las siguientes: