UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL CURSO
: PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS PESQUEROS.
DOCENTE: ING. CÉSAR PAUL LAQUI VILCA INTEGRANTES: MEDINA VASQUEZ, GREGORIO JOEL MITA CHURQUI, ULRICH
PUNO – PERÚ 2018
TAPAS Y LATAS
INTRODUCCION Las latas metálicas han dominado sectores enteros del mercado de alimentos y bebidas durante años debido a su bajo coste, su durabilidad y la protección física que proporcionan a su contenido. Los últimos 20 años han presenciado importantes modificaciones en las tecnologías de manufactura de latas y materiales empleados para construir las latas y los cierres. Las latas se pueden fabricar de acero, en variedad de formas, y de numerosas aleaciones de aluminio, usando numerosos métodos de manufactura.
METALES EMPLEADOS EN LA FABRICACION DE LATAS.
Las latas para alimentos tratados por calor están hechas de acero, en una variedad de formas, y de aluminio.
Acero El acero generalmente en forma de hojalata, es el metal mas empleado en la fabricación de latas para la conservación de alimentos. Cada año se construyen cerca de 50.000 millones de estas latas. Valores típicos: Grosor nominal, 0.15-0.30mm Peso del recubrimiento de estaño, 0.5-15g.
La manufactura de los productos derivados del acero pueden simplificarse en la fig. 5.1. los pasos mas importantes son los siguientes: 1. El acero refinado con bajo contenido de carbono. 2. Moldeado en lingotes, se calienta hasta a una temperatura uniforme y se aplana con rodillos y después se enrolla para formar bobinas.
3. Proceso de decapado 4. Laminado en frio, con el que se consigue la reducción del grosor hasta el grosor nominal. 5. Esta fase de laminado en frio produce un material muy duro virtualmente inservible debido a su estructura cristalina que lo hace muy frágil. 6. Recocido tradicionalmente necesitaba una temperatura (acerca de 580-600°C normalmente 60 horas, con 8-10°C a temperatura máxima). Hoy en día se ha introducido el recocido continuo en menor tiempo para conseguir el crecimiento cristalino. 7. Estos dos procesos de recocido dan un lugar a productos distintos. 8. La última fase es el acabado: Engrasado en el caso de chapa en bruto. Estaño electrolítico en el caso de hojalata. Disposición electrolítica de una capa de cromo/oxido crómico en el caso del acero con revestimiento electrolítico de cromo (ECCS), generalmente denominado acero “ libre de estaño” (TFS) ( del inglés tin free Steel)
Acero libre de estaño (TFS) y chapa negra
La chapa negra, definida como acero suave sin revestimiento, pese a que ha sido fabricado para alimentos, es adecuada solo para un muy limitado rango si es barnizado completamente.
El acero libre de estaño (TFS) tiene un uso mas amplio, ejemplos típicos: las latas moldeadas y remoldeadas, y las tapas fijas( no de fácil apertura) de las latas alimentarias.
Aluminio El aluminio se emplea en menor medida que el acero en la manufactura de las latas alimentarias. En la fig. 5.2 muestra la fabricación de una aleación de aluminio y cuya composición presenta en la tabla 5.3.
Propiedades mecánicas. Las propiedades mecánicas de los distintos metales descritas anteriormente son importantes en el contexto de la fabricación de lata, y en el de la fuerza necesaria para resistir satisfactoriamente los procesos de llenado, sellado, auto clavado y distribución a través de los canales de venta. Influencia del temple y el grosor. Los productos a base de acero se suelen emplear a grosores de entre 0,15 – 0,30 mm en los cuerpos de latas y otros componentes.
METODOS DE MANUFACTURA DE LAS LATAS. La lata de hojalata de tres piezas soldada con soldadura metálica (normalmente plomo), normalizada ya en 1970, ha sido progresivamente reemplazada por: La latas de tres piezas soldadas por resistencia o laser. Las latas de dos piezas bien moldeadas y remoldeadas (DRD), o bien moldeadas y extruidas (DWI). Manufactura de la lata de tres piezas. Las latas de tres piezas constan de un cuerpo cilíndrico, hoy en día elaborado por soldadura de resistencia a laser, y de dos tapas.
Soldadura por laser La soldadura por láser es en el que los bordes se disponen junto a otro sin solapar y sobre ello actúa un haz de laser que funde los extremos en contacto para formar la unión. Las ventajas de esta soldadura laser son las siguientes:
Pueden emplear TFS (sin necesidad de limpiar los bordes), hojalata y aluminio. Emplea menos material para la soldadura por resistencia y elimina el coste del electrodo de cobre. La soldadura por láser es lisa, estéticamente más atractiva, y su protección es más sencilla. Pueden conseguirse diámetros de lata más pequeños que con soldadura más pequeña.
Aplicación de la banda de revestimiento. Incluyen la pulverización de barnices en estado líquido (con un solvente como base) o en polvo o a la aplicación de esmaltes líquidos mediante diminutos rodillos de recubrimiento. Costuras pegados con pegamentos y adhesivos.
El proceso consiste en la aplicación de una banda de nylon longitudinal a los cilindros de TFS previamente barnizados. Manufactura de la lata de dos piezas. Esencialmente son dos los métodos de manufactura de las latas de dos piezas:
Moldeado y remoldeado (DRD) Moldeado y planchado de la pared (DWI) también denominado D&I.
Moldeado o estampación. Este proceso consiste en la formación de cuerpo, mediante reducción del grosor de la lámina hasta un valor constante, por medio de la estampación del metal a partir de una lámina plana con la ayuda de un troquel que empuja a la lámina contra un molde.
Remoldeado o reestampación.
Este proceso consta de reducir más el diámetro del cuerpo repitiendo una a más veces. Extrusión o planchado. El planchado consiste en el adelgazamiento de la pared de la chapa al ser forzada una copa ya moldeada por la acción de un troquel. Las tapas de las latas. Las tapas pueden ser de dos tipos básicos:
fijas (sin abre fácil) con abrefácil.
Tapas fijas.
Se hacen de acero o TFS pueden tener una forma circular, ovalada, irregular o rectangular para adaptarse a la forma de la lata. El cerrado de la tapa debe conseguir un sellado hermético, y esto se consigue por medio de un sellado doble o sertido.
Tapas de fácil apertura. Para facilitar la comodidad de apertura algunas latas tienen tapas con sistema abre fácil que permite quitar totalmente la tapa, que normalmente es de hojalata, y en algunos productos de aluminio.
ELECCION DE UNA DETERMINADA RUTA DE LA MANUFACTURA DE LATAS. Los factores que incluyen en la elección de la ruta de fabricación más apropiada dentro de una determinada área geográfica son:
El producto a enlatar El método de preservación El número de envases necesario. Las especificaciones. La disponibilidad y el precio de las materias primas.
El producto a enlatar. Para latas alimenticias, donde el contenido va sufrir el tratamiento térmico dentro de la lata, son válidas tanto las latas soldadas por resistencia a laser de tres piezas como las latas de dos piezas (DRD o DWI).
Demanda y envergadura de la unidad de producción. La demanda el tamaño de las unidades de producción que se requieren para satisfacer esa demanda, influyen en gran medida en la elección de un método de fabricación u otro.
Dentro de los sistemas de dos piezas. La fuerza de la pared de la lata es una prioridad de la lata que afecta a su llenado, sellado de la tapa, almacenamiento y resistencia a una manipulación deficiente. Extrusión parcial. Reducir el espesor de la pared en cerca de un 20%. PROPIEDADES MECANICAS DE LOS ENVASES Y TAPAS. Introducción. Las latas alimentarias deben poseer la suficiente fuerza y robustez como para permitir su manipulación, llenado y procesado, almacenamiento sin sufrir daños. Estas propiedades de fuerza mecánica de las latas se miden en términos de: Resistencia axial: resistencia a deformarse al colocar encima una carga.
Resistencia al colapso: resistencia a la presión externa o al vacío en el interior. Resistencia al hinchamiento: resistencia a la presión dentro de la lata.
Medición de las propiedades mecánicas. Existe un numero de ensayos que garantizan que las latas tienen la fuerza mecánica suficiente para resistir las cargas durante las operaciones de llenado, sellado y procesado, y las de paleteado, almacenamiento y distribución.
Procesos secundarios. En las operaciones secundarias tenemos tales como: el revestimiento/barnizado, el bordeado, las entalladuras, los anillos de expansión etc. Formación de anillos de expansión en las latas alimentarias. Los anillos varían en profundidad, contorno, numero y frecuencia. Sin embargo, el factor mas importante es la profundidad del anillo. Bordeado. La formación de los bordes en los extremos de las latas de tres piezas y en la cobertura de las dos piezas es esencial para una buena formación de la costura de sellado doble universal que constituye el sentido.
Entalladuras. La formación de entalladuras pueden realizarse de diferentes formas; por estampación (simple o múltiple), con rodillos de entalladura de flujo.
Revestimientos • Protección interna y externa • Además de decorativa esta es protectora • Se clasifican en • Revestimientos interiores de protección • Revestimientos exteriores pigmentados • Revestimientos exteriores transparentes
Revestimientos • Se aplican en forma liquida • Son resoluciones de Resinas o Polímeros en un solvente con plastificantes y catalizadores que aceleran el secado y otros aditivos para lubricar la superficie.
• Estos pueden ser aplicados antes o después de fabricar la lata. • Se esparce uniformemente por pulverización o por rodillos de revestimiento.
Revestimientos • Revestimientos en forma de polo son una alternativa para los termoplásticos y fundirlos con su superficie.
• La ventaja es que se reduce la emisión de solventes a la atmosfera. • La desventaja es que tienen un elevado costo de manufactura y las partículas son bastante grandes
• El método de aplicación de estos revestimientos es la pulverización electroestatica
Revestimientos Interiores de Protección • Para garantizar la compatibilidad entre el producto y la lata es de laca o esmalte sanitario.
• Pueden ser dos: • Oleorresinas (Naturales) • Sintéticas (Síntesis Química)
Revestimientos Interiores de Protección • Oleorresinas • Se emplearon en industria conservera hasta la actualidad.
• Es de bajo costo • Ingredientes naturales como gomas, resinas con aceites. • No deberían considerarse como materiales de alta resistencia ya que carecen de esta frente al procesado y son muy pobres en color
• Y generalmente se trabajan en vegetales
Revestimientos Interiores de Protección • Productos Sintéticos • Sustituyendo a las oleorresinas
• Gran variedad de tipos para procesos de manufactura. • Se desconoce mucho su composición debido al secretismo
Productos Sintéticos • Lacas Epoxi • Derivadas de la reacción de condensación entre la epiclorhidrina y el bifenol.
• Como material decorativo y de protección. • Se considera de carácter Adhesivo. • Se diferencian por su rango de viscosidades y tamaños moleculares.
Productos Sintéticos • Lacas Epoxi (Epoxifenoles) • Mas importantes de la Industria conservera.
• Alto grado de flexibilidad y adhesión • Elevada resistencia Química • El Epoxi ofrece flexibilidad y el fenol da resistencia química. • Tonalidad Normalmente dorada.
• Empleados en Alimentos y a su vez en no alimenticios
Productos Sintéticos • Lacas Epoxi (Epoxi-amino) • Al mezclarse con resinas amino como el formaldehido de urea.
• Se generarían revestimientos de alta resistencia química casi incoloros. • Se emplean con propósitos decorativos. • Tienen como ventaja la menor temperatura de estufado.
Productos Sintéticos • Lacas Epoxi (Epoxi-éster) • Están unidas con ácidos grasos
• Son una familia de lacas con excelente flexibilidad y color • Usados como barnices exteriores de decoración en latas impresas.
Productos Sintéticos • Lacas Epoxi (Epoxi-poliamida) • Estos producirían un secado rápido para formulaciones compuestas.
• La Poliamida seria conocida como nylon • Son usadas con elevada funcionalidad y reactividad
Productos Sintéticos • Lacas de Vinilo • Con baja Viscosidad y bajo contenido de solidos
• Son disoluciones de cloruro de vinilo y acetato de vinilo. • Pueden llegar a mezclarse con otras como las Epoxi. • Tienen una completa ausencia de sabor por eso son usadas para cerveza y bebidas. • Sus usos típicos son acabados decorativos, envases de alimentos secos y tapas de latas
• No tiene buena resistencia a solventes
Productos Sintéticos • Lacas Fenólicas • Una de las primeras en utilizarse
• Con investigaciones se encontró su extremada aplicación por sus buenas propiedades de resistencia química y resistencia a la decoloración.
• Deben ser muy pequeñas las películas para su uso. • Se debe de estufar en las latas a temperaturas de 190-195⁰C
• Tiene una muy baja flexibilidad
Productos Sintéticos • Lacas acrílicas • Para la elaboración de revestimientos decorativos incoloros
• Tiene una alta resistencia al calor y resistencia a la esterilización por vapor. • Latas decoradas de carne solida • Surge como alternativa a los vinilos blancos que no resisten al calor adecuadamente
Productos Sintéticos • Resinas alquílicas y poliésteres • Empleados como revestimientos decorativos exteriores y tintas.
• Generan un sabor en contacto con las grasas • Se puede combinar con otras lacas o resinas. • Tienen una flexibilidad brillo y adhesividad muy variables.
Funciones de Lacas y Barnices • Protección contra corrosión interna • La disolución y producción de hidrogeno.
• La interacción de un producto con la lata produce sulfuros de hierro y azufre (Degradación Proteica)
• Manchas de sulfuro de estaño • Disolución intensa del estaño
• Ataque acido que produce la formación de Hidrogeno
Funciones de Lacas y Barnices • Protección del Producto • La corrosión interna de la lata y la contaminación del producto son procesos complementarios.
• No significa que su calidad nutricional baje solo que sus características organolépticas se ven afectadas.
• La disolución de hierro en la cerveza afecta a su sabor en concentraciones muy bajas. • Por lo general los alimentos llegan a soportar mejor el hierro que las bebidas.
Funciones de Lacas y Barnices • Instalaciones y Manufactura • Siempre se requiere un lubricante
• En el caso de las latas se utiliza una solución de agua y grasa • El revestimiento de estaño llega a facilitar el proceso de extrusión en latas
Funciones de Lacas y Barnices • Latas por Estampación • Este medio se consigue gracias a lubricantes
• Aumenta la flexibilidad a la de latas normales • Generalmente los lubricantes son ceras
Funciones de Lacas y Barnices • Tapas • Relativas al diseño de maquinaria
• Se aplican generalmente películas de Epoxi-fenoles para alimentos no ácidos • Para alimentos ácidos se usan organosoles para evitar la aparición de manchas naturales en la tapa.
Métodos de Aplicación de Lacas • Revestimientos de Laminas con Rodillos • Para hojalatas en latas soldadas por contacto con márgenes limpios
• Revestimientos de Bobinas • Utilizado en grandes volúmenes • Las bobinas permiten un revestimiento en reversa que ayuda a formar una película mas uniforme
Métodos de Aplicación de Lacas • Pulverización • Para latas fabricas por extruccion
• Cada tipo de lata extruida tiene sus requerimientos
• Revestimientos Electrolítico • Para implementar películas protectoras a latas ya fabricadas • Disminuye la emisión de solventes en al atmosfera
Corrosión • Externa • Se daría en caso de los materiales tratados por calor
• El enfriamiento excesivo de las latas genera oxidación externa • Se debe evitar el almacenar las latas con una humedad que genere condensación en la lata
• El aluminio es uno de los materiales que no da problemas en corrosión externa pero se limita al uso de pates.
• Generalmente la corrosión externa se manifestara como manchas
Corrosión • Interna • Tanto el aluminio con el acero pueden llegar a corroerse internamente.
• Para evitar la corrosión interna se aplican revestimientos que eviten el contacto con el alimento y la lata.
• La formación de sulfuros de hierro y estaño es la mas común • Es un peligro ya que afecta a la salud publica
Reciclaje • • • •
Las latas pueden llegar a ser recicladas. El factor económico influye demasiado.
En 1988 el 30% de todas las latas fue recogida y reciclada En estados unidos y Australia existen leyes de reciclaje es por eso que alrededor del 50-60% de latas de bebidas son reciclados