ES2639546T3 - Envoltura termoplástica ahumable - Google Patents

Abstract

Una película termoencogible ahumable utilizable para el envasado de productos alimenticios, en la que la película comprende: (i) por lo menos una resina de alcohol copolivinílico hidrófila con un elevado contenido amorfo en cantidades del 20 % en peso al 70 % en peso en base al peso de la película, en la que la resina de alcohol copolivinílico comprende: (A) una resina de alcohol polivinílico que tiene una unidad estructural de 1,2-diol representada por la siguiente fórmula general:**Fórmula** y que tiene un grado de saponificación del 80 al 97,9 % en moles; y (B) un aducto de óxido de alquileno de un alcohol polivalente que contiene de 5 a 9 moles de un óxido de alquileno por 1 mol del alcohol polivalente; (ii) por lo menos una poliamida en cantidades del 30 % en peso al 80 % en peso en base al peso de la película, en la que la poliamida es alifática o una mezcla de poliamida alifática y amorfa; y (iii) opcionalmente, por lo menos un agente antibloqueo, en cantidades del 3 % en peso al 5 % en peso, en base al peso de la película; y permite la transferencia tanto de humo líquido como de humo gaseoso a través de la película.

Description

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DESCRIPCION

Envoltura termoplastica ahumable Campo tecnico

La descripcion se refiere a pelfculas termoplasticas y en particular a envolturas tubulares para alimentos adecuadas para el procesamiento y la produccion de embutidos ahumados o de otros productos alimenticios. Estas pelfculas tienen una porosidad que permite que tanto el humo gaseoso como el humo liquido migren a traves de ellas, para aromatizar y/o colorear el producto alimenticio embutido, ademas de proporcionar, de manera sorprendente, un alto grado de propiedades de barrera al paso del oxfgeno.

Antecedentes

Historicamente, diversos productos alimenticios tales como embutidos y quesos se han producido en envolturas que eran de origen natural, por ejemplo, derivadas de intestinos de animales, o sinteticas, tales como las hechas de colageno o de celulosa. El producto alimenticio se embute en la envoltura y, gracias a la permeabilidad de estos tipos de envoltura, el producto alimenticio, tal como carne de embutido, puede ser expuesto al humo de madera, disponible tanto en forma gaseosa como lfquida, que imparte un componente de sabor y/o color al embutido.

En la actualidad, los fabricantes de embutidos estan interesados en disponer de otro tipo de envoltura sintetica a base de polfmeros y en particular a base de materiales termoplasticos disponibles. Estas envolturas termoplasticas han de ser suficientemente porosas para ser ahumables por humo lfquido y/o gaseoso. Si bien las envolturas de material plastico son bien conocidas en la fabricacion de embutidos, los materiales plasticos ahumables plantean problemas especiales debido a su impermeabilidad al aire y a los lfquidos.

En la actualidad, las envolturas termoplasticas son principalmente envolturas de mayor tamano y, debido a sus propiedades de barrera al oxfgeno, pueden permanecer sobre el producto carnico despues del procesamiento. Sin embargo, existe una demanda de envolturas de diametros mas pequenos para producir embutidos de tipo “perrito caliente” y, por lo general, estos tipos de envolturas deben ser retirados del embutido procesado, aunque algunos fabricantes pueden preferir dejar la envoltura como una barrera al paso del oxfgeno cuando se venden al consumidor, quien los removera antes de calentarlos y de comerlos.

Algunas envolturas termoplasticas estan hechas de poliamidas, en forma de pelfculas ya sea monocapa o multicapa que tienen por lo menos una capa de poliamida (nailon). Tambien se conocen envolturas que comprenden una mezcla de nailon con poliester, como tambien envolturas multicapa de nailon con polfmeros o copolfmeros de etileno. Estos tipos de envolturas tambien pueden tener un contenido de humedad en el intervalo de aproximadamente 1 - 3 % en peso (% p). Tambien se conocen envolturas de capas multiples, tales como las que tienen una capa exterior de nailon y una capa interior o de contacto con el producto alimenticio, hecha de un material absorbente tal como una pelfcula celulosica o un polfmero con una estructura de celdas abiertas. Hay envolturas termoplasticas que son ahumables con humo gaseoso y que producen una gama de colores y sabores, desde ligeramente rojizo hasta el color que se aproxima al que puede observarse cuando se usa y ahuma la envoltura celulosica.

El humo esta disponible tanto en forma lfquida como en forma gaseosa. Ambas formas son bien conocidas en la industria del procesamiento de embutidos y alimentos. La version lfquida se utiliza a menudo en operaciones de procesamiento en las que los embutidos unidos entre sf a modo de ristra son rociados o halados a traves de banos del humo lfquido, y por lo general a temperatura ambiente. Las propiedades de barrera contra la humedad de las envolturas termoplasticas impiden, por lo general, la transferencia de humo lfquido a traves de la envoltura a la carne embutida. Las envolturas celulosicas son preferidas por su color y por la transferencia del sabor usando humo lfquido, asf como con humo gaseoso.

Aun persiste la necesidad de envolturas de material plastico que se puedan producir a elevadas velocidades, que sean suficientemente ngidas para mantener su forma una vez rellenas con el producto alimenticio, que no se arruguen durante la produccion de los embutidos, y que sean lo suficientemente porosas para permitir que los componentes de humo presentes en tanto el humo lfquido como en el humo gaseoso pasen a traves de los productos alimenticios contenidos.

Como se expone en la patente de EE.UU. 4.303.711, "Tubular film for packing and casing paste-type foodstuffs especially sausage and cheese", Erk et al., expedida el 1 de diciembre de 1981, las "envolturas de material plastico de una sola capa no estiradas que consisten en homopoliamidas superiores (poliamida 11 y poliamida 12)”, son bien conocidas como envolturas de material plastico que consisten en tales poliamidas coextruidas en dos capas con poliamida 6 como capa exterior. Estas envolturas de poliamida pueden fabricarse facilmente mediante la tecnica de la pelfcula soplada, pero tfpicamente sufren de falta de estabilidad dimensional y de uniformidad, por el hecho de deformarse durante su rellenado de manera que es diffcil la produccion de embutidos rellenas con un diametro uniforme. La patente '711 indica ademas que estas pelfculas no estiradas presentan una apariencia indeseablemente arrugada despues de cocinar y enfriar. Estas envolturas estan destinadas a quedar sobre el embutido terminado, y por lo tanto una apariencia arrugada es un rasgo negativo. Ademas, esta envoltura no esta prevista para ser porosa, sino mas bien impermeable al paso de la humedad y del oxfgeno.

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Para superar los defectos o el rendimiento inadecuado de las envolturas termoplasticas sin costura producidas mediante la tecnolog^a de peffcula soplada, se han fabricado envolturas de material plastico usando la orientacion de estiramiento.

Tambien, se han efectuado diversos intentos por fabricar envolturas de poliamida orientadas por estiramiento. Se ha informado que las envolturas uniaxialmente estiradas que solo se estiran en la direccion longitudinal ("direccion de la maquina") ("MD") tienen las mismas desventajas que las envolturas no estiradas en cuanto a una insuficiente estabilidad dimensional, un diametro no uniforme y arrugamiento excesivo.

La patente de EE.UU. 4.560.520, "Single-layer elastic tubular film of polyamide used for packaging paste substances and a process for the production of such film", Erk et al., expedida el 24 de diciembre de 1985, describe la formacion de peffculas tubulares monocapa de poliamida, estiradas multiaxialmente, por ejemplo, de nailon 6 o nailon 66, que tienen propiedades elasticas y que se utilizan para envasar embutidos de mesa y embutidos cocidos. Las peffculas descritas son "fijadas termicamente" y encogidas despues de su estiramiento, por ejemplo, sometiendo el tubo a una contraccion controlada de por lo menos el 15 % y como maximo el 40 % a temperaturas superiores a los 90 °C y tambien exponiendo la peffcula a irradiacion infrarroja. Esto tiene la finalidad de producir una envoltura de nailon que no se encoge a temperaturas inferiores a 90 °C. Esta envoltura preencogida se utiliza para rellenar con emulsion de carne y se basa en sus propiedades elasticas para proporcionar una resistencia a las arrugas. Nuevamente, esta envoltura esta destinada a ser dejada puesta sobre el embutido terminado, y para protegerlo del aire y del agua mientras esta asf envuelto. No es permeable a ninguno de los agentes colorantes o aromatizantes utilizados en el exterior del embutido con envoltura.

Ademas, la orientacion de tubos sin costura de nailon por estiramiento biaxial es diffcil. La extrusion y la orientacion de los tubos multicapa, especialmente de los tubos coextrusionados, que contienen capas mixtas de poliamidas y otros materiales que tienen diferentes puntos de fusion, diferentes viscosidades en estado fundido, y una afinidad diferente con el agua, pueden ser muy diffciles. Por ejemplo, la patente de EE.UU. 4.892.765, "Heat-shrinkable laminate film and process to produce the same”, Hisazumi et al., expedida el 9 de enero de 1990, observa que, aunque es deseable extruir peffculas para envasar jamones y embutidos en forma tubular, es diffcil producir una peffcula de poliamida tubular estirada de espesor uniforme. Hisazumi et al. describen la produccion de una peffcula multicapa termoencogible que tiene una capa central de un copoffmero de cloruro de polivinilideno unida a capas de poliamida opuestas (por ejemplo, de copoffmero de nailon 6/66) por intermedio de capas adhesivas opuestas. Esta peffcula se prepara mediante un proceso de orientacion que utiliza agua para ablandar y plastificar el nailon en un grado suficiente para permitir o facilitar su orientacion.

Por lo general, las tentativas de estirar biaxialmente una envoltura multicapa de nailon han utilizado poliamida como capa exterior del tubo. Los procesos de orientacion empleados para la envoltura multicapa de nailon han tenido la tendencia a recurrir a un aparato y procesamiento complicados como los que se encuentran en la patente de EE.UU. 4.886.634, "Process and apparatus for the production of an extruded, stretched, seamless tube", Strutzel et al., expedida el 12 de diciembre de 1989.

Este tipo de envoltura o peffcula no esta destinado a ser permeable al aire o al agua, por lo que no sirve para producir embutidos o productos alimenticios tratados con agentes colorantes o aromatizantes durante el ciclo de procesamiento.

En la bibliograffa tecnica del caso, se han descrito otras envolturas provistas de un grado de permeabilidad.

En el documento EP 0139888, "Process for smoking in thermoplastic casings foodstuffs that are either heated after packing or packed in a hot fluid state", Erk et al., publicado el 8 de mayo de 1985, se ensenan poliamidas alifaticas lineales combinadas con otros poffmeros tales como una resina ionomerica, copoffmeros de acetato de vinilo modificados y/o poliolefinas modificadas para la fabricacion de envolturas ahumables. Si bien en condiciones de ahumado en humedo, el sabor y la fragancia se transfieren, estas envolturas presentan una baja permeabilidad a los gases, y se cree que dan lugar a productos que son mas humedos que lo generalmente aceptable, y no pueden reemplazar a la celulosa ni a otras envolturas naturales.

Se han descrito otras envolturas de elevada barrera con respecto al oxfgeno y al vapor de agua. Por ejemplo, la coextrusion de los copoffmeros de cloruro de polivinilideno ("PVDC") con poliamidas o poliolefinas ha resultado ser diffcil debido a que el PVDC es muy sensible a las temperaturas y al cizallamiento durante la extrusion. Estos copoffmeros solo pueden extruirse en un estrecho margen de temperaturas sin ocasionar la degradacion del poffmero en la extrusora o matriz, lo que causa imperfecciones en la peffcula. Las poliamidas requieren temperaturas mucho mas elevadas para la extrusion, por lo general de aproximadamente 200 °C o superior. A estas temperaturas mas elevadas de la extrusora y de la matriz, la coextrusion de poliamida con PVDC es diffcil y puede preverse una degradacion del PVDC, incluso si la capa de PVDC esta aislada de capas de poliamida por capas intermedias. Las imperfecciones resultantes en la peffcula pueden afectar negativamente la apariencia, resistencia mecanica y propiedades de la peffcula como barrera, y/o la facilidad de su orientacion o estiramiento biaxial. En la patente de EE.UU. 5.084.310, "Smoked food-package and smoking process", Hisazumi et al., expedida el 25 de enero de 1992, se ensena una mezcla de PVDC con una poliamida de bajo punto de fusion, obteniendose una poliamida ahumable. El producto resultante permite el paso de una pequena cantidad de vapor de agua, pero el sabor ahumado del producto

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final es muy inferior al de los embutidos hechos con envolturas de celulosa ahumada convencionales.

La patente de EE.UU. 7.361.392 concedida a Borodaev et al., titulada "Packaging from a polymer film for food products”, expedida el 22 de abril de 2008, ensena una pelfcula polimerica que es principalmente poliamida con un compuesto hidrofilo, que forma una fase altamente dispersa y es capaz de mezclarse con por lo menos el 10 % en peso de agua. Entre los ejemplos, se producen dos pelfculas utilizando dos alcoholes polivimlicos diferentes como componente hidrofilo. Uno de los alcoholes polivimlicos produjo una pelfcula aceptable (es decir, ahumable, con buenas propiedades mecanicas), mientras que el otro no.

La patente de EE.UU. 4.851.245, "Smokable synthetic-packaging film", Hisazumi et al., expedida el 25 de julio de 1989, ensena una pelfcula ahumable para el envasado de productos alimenticios que comprende por lo menos una capa de una mezcla de poliamida y copolfmero de alfa-olefina y alcohol vimlico. Se afirma que esta pelfcula tiene tanto una permeabilidad a los gases como propiedades de barrera al paso del oxfgeno.

La publicacion de solicitud de patente de EE.UU. 2005/0163948 A1, “Smokable Polymeric Casing”, Owen J. McGarel, publicada el 28 de julio de 2005, describe una envoltura termoplastica hecha con una novedosa mezcla de alcohol polivimlico/nailon que, al ser expuesta a un humo gaseoso, produjo algo de color en los embutidos con envoltura.

El documento WO 2004/065466 A1 se refiere a una envoltura para alimentos, tubular, resistente al vapor de agua, permeable al humo, preferiblemente tambien termoendurecible, que contiene una mezcla de por lo menos una (co)poliamida alifatica y por lo menos un polfmero sintetico soluble en agua, y que tiene una permeabilidad al vapor de agua de entre 40 y 200 g/m(i) 2 d. El polfmero soluble en agua es preferiblemente un alcohol polivimlico. Opcionalmente, la mezcla tambien contiene aditivos que influyen en el aspecto, las caractensticas hapticas, la capacidad de almacenamiento en condiciones de humedad y comportamiento de pelado. La envoltura es preferiblemente tubular y sin costura y se produce por extrusion de una mezcla termoplastica correspondiente. La envoltura descrita se usa preferentemente como una piel artificial para embutidos, especialmente para embutidos que pueden ser ahumados.

Ademas, el documento WO 2012/134347 A2 se refiere a un metodo para producir alcohol polivimlico modificado y una envoltura sintetica para productos alimenticios, permeable al vapor de agua y al humo, con propiedades opticas mejoradas, que contienen dicho alcohol polivimlico modificado. El polvo de alcohol polivimlico con un grado de hidrolisis del 70 al 98 % en moles y con una viscosidad de 3 a 30 cPs de una solucion acuosa al 4 % se introduce bajo agitacion en una mezcladora para materiales secos y altamente viscosos y se anade del 0,05 al 3,0 % de solucion acuosa concentrada de peroxido de sodio y/o de peroxido de potasio y/o de peroxido de calcio y/o de peroxido de hidrogeno en equivalente puro. La mezcla de reaccion seca por contacto se agita a una temperatura de 45 a 100 °C hasta el consumo practicamente completo del compuesto de peroxido y la formacion de polvo de alcohol polivimlico modificado. El alcohol polivimlico puede convertirse en una forma conveniente para la extrusion, mediante la adicion de operaciones de moldeo virtualmente no volatiles y posteriores. Ademas, el documento se refiere a una envoltura sintetica para embutidos, permeable al agua, vapor de agua y al humo, de una o varias capas, con propiedades opticas mejoradas, que comprende en por lo menos una de sus capas material de PVA y poliamida modificada. La capa que comprende dicho pVa modificado se extruye a partir de una mezcla que contiene del 10 al 95,5 % de material de poliamida y del 4,5 al 50 % de PVA modificado obtenido en una u otra forma de acuerdo con la presente invencion, y tambien del 0 al 40 % de aditivos.

En resumen, aunque varios de los productos de envoltura de material plastico mencionados anteriormente han obtenido diversos grados de aceptacion comercial en diferentes segmentos de mercado, su ventaja comparada con la envoltura celulosica tradicional ha sido principalmente en cuanto a los costos, pero con un numero de problemas relacionados con la estabilidad dimensional, uniformidad de diametro, ausencia de permeabilidad al humo o una permeabilidad al humo que es tan solo baja o moderada frente al humo gaseoso o no frente al humo lfquido, y arrugamiento.

Compendio de la descripcion

Se proporciona una envoltura o pelfcula termoplastica que es permeable a los componentes de humo tanto lfquidos como gaseosos durante el procesamiento de productos alimenticios embutidos, por ejemplo, embutidos. La envoltura o pelfcula termoplastica puede ser extruible y puede ser orientada por estiramiento en la direccion transversal y/o en la direccion de la maquina. La envoltura o pelfcula puede estar hecha con una orientacion biaxial, una orientacion uniaxial o carecer de orientacion. La envoltura o pelfcula tendra las propiedades mecanicas necesarias para su uso comercial, tales como una estabilidad dimensional, diametro uniforme, uniformidad del calibre de la pelfcula y una superficie lisa, no arrugada.

Se divulga una pelfcula novedosa que puede producirse como una pelfcula extruida en forma plana o tubular, orientada o no orientada, y particularmente para ser utilizada como envoltura de productos alimenticios.

La presente invencion se refiere a una pelfcula termoencogible ahumable utilizable para envasado de productos alimenticios, que comprende:

(i) por lo menos una resina de alcohol copolivimlico hidrofila con un elevado contenido amorfo en cantidades del 20 %

en peso al 70 % en peso en base al peso de la pelfcula, en la que la resina de alcohol copolivmilico comprende:

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(A) una resina de alcohol polivimlico que tiene una unidad estructural de 1,2-diol representada por la siguiente formula general:

— (CHj-CHjJ- HO- C-H HO — C -H H

y que tiene un grado de saponificacion de 80 a 97,9 % en moles; y

(B) un aducto de oxido de alquileno de un alcohol polivalente que contiene de 5 a 9 moles de un oxido de alquileno por 1 mol del alcohol polivalente;

(ii) por lo menos una poliamida en cantidades del 30 % en peso al 80 % en peso en base al peso de la pelfcula, en la que la poliamida es alifatica o una mezcla de poliamida alifatica y amorfa; y

(iii) opcionalmente, por lo menos un agente antibloqueo, en cantidades del 3 % en peso al 5 % en peso, en base al peso de la pelfcula;

y permite la transferencia tanto de humo lfquido como de humo gaseoso a traves de la pelfcula.

Esta pelfcula es una mezcla de una matriz de poliamida, un alcohol polivimlico soluble en agua, amorfo, copolimerico, y opcionalmente, un agente antibloqueo. La pelfcula comprende del 20 % en peso al 70 % en peso de un alcohol polivimlico amorfo y del 80 % en peso al 30 % en peso de poliamida; y opcionalmente, de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 5 % en peso de un agente antibloqueo. Una cantidad preferida del alcohol polivimlico amorfo se halla en el intervalo de aproximadamente el 30 % en peso y aproximadamente el 60 % en peso, y una cantidad particularmente preferida es de aproximadamente el 45 % en peso a aproximadamente el 60 % en peso, siendo el resto de la resina una poliamida, y de modo opcional, de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 5 % en peso del agente antibloqueo. Una forma preferida del alcohol polivimlico amorfo es o se ha conocido como Nichigo G-Polymer® 8089, OKS-8089P o Nichigo G-Polymer® OKS-8049LP, producido por Nippon Goshei de Japon. Se expidio una patente de EE.UU. sobre este alcohol polivimlico amorfo el 27 de septiembre de 2011, como patente de EE.UU. 8.026.302 B2, "Polyvinyl Alcohol Resin Composition and Films", asignada a Mitsuo Shibutani y otros, y asignada a The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. ('"302").

Entre sus otros atributos, la pelfcula es permeable a los componentes tanto del humo lfquido como del humo gaseoso en la medida en que el sabor ahumado y/o el color ahumado se transfieren a la superficie del producto alimenticio embutido de una manera comparable con la transferencia que se observa con la envoltura celulosica. La pelfcula tiene un coeficiente de transmision del vapor de humedad superior a aproximadamente 40 g/645,16 cm2Ma/0,0254 mm (g/100in2/dfa/mil) y puede llegar a un valor de aproximadamente 100 g/645,16 cm2Ma/0,0254 mm (g/100in2/dfa/mil).

La pelfcula, cuando se la extruye como un tubo o como una pelfcula plana, y transformada en una envoltura, permanece dimensionalmente estable una vez rellenada con productos alimenticios ya lo largo del ciclo de procesamiento de coccion y ahumado.

Sorprendentemente, se proporciona un proceso relativamente sencillo y una pelfcula que proporcionan un alto grado de rendimiento al proporcionar una pelfcula dimensionalmente estable de diametro uniforme que es adecuada para el fruncido, embutido, coccion y ahumado durante la fabricacion general de embutidos tales como salchichas, y tiene como resultado un aspecto apretado libre de arrugas sin necesidad de una etapa de retraccion posterior. La envoltura tiene tambien mejores propiedades como barrera al paso del oxfgeno que las envolturas hechas con el 100 % de nailon con una coeficiente de transmision de oxfgeno inferior a 1,0 645,16 cm2 /24 horas 101325 Pa/0,0254 mm (100 in2/24 horas atm/mil).

En una forma de realizacion, la envoltura puede fabricarse mediante un proceso continuo en el que una resina deseada se funde y se extruye a traves de una matriz anular de manera de formar un tubo, que luego se enfna con agua a una temperatura inferior a los puntos de fusion de sus componentes, se la orienta biaxialmente y se la recuece a una temperatura elevada para estabilizar dimensionalmente la pelfcula tubular sin soldadura.

En otra forma de realizacion, la pelfcula se extruye como una pelfcula plana, se recorta en tiras y se transforma en un tubo, pegandose la costura con un adhesivo, cinta o bien se sella por ultrasonido.

Pueden formarse tubos de diversos tamanos que permitiran obtener un producto final con un tamano desde una envoltura de gran tamano a una bolsa suficientemente grande para envolver un gran pedazo de carne.

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Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es un grafico que muestra la viscosidad de fusion aparente de Nichigo G-Polymer® OKS-8049P ("8049P") a diversas temperaturas.

La Figura 2 es un grafico que muestra la viscosidad de fusion aparente de Nichigo G-Polymer® OKS-8049 LP (tambien OKS-8089P y OKS-8089) a 210 °C.

Mejor modo

La pelfcula de esta invencion es particularmente util como envolturas de pequeno diametro, e incluso mas particularmente como envolturas tubulares que se usan para procesar productos alimenticios, tales como embutidos hechos de carne emulsionada o de carne molida gruesa, tales como salchicha polaca, salami cocido (cotto salami), kielbasa y bierwurst, y tambien de embutidos sustitutos de la carne, como las hechas con frijoles procesados o soja procesada que han sido coloreadas o aromatizadas mediante la utilizacion de agentes tales como ahumado durante el ciclo de su procesamiento. Tambien es util cuando se la prepara en forma de tubos mas grandes o de pelfculas planas que se usan para rodear productos carnicos de musculo entero, tales como jamones, carne vacuna, pollos o partes de pollo, ternera y cerdo, que son seguidamente cocinados y ahumados en sus envolturas. Tanto el humo gaseoso como el humo liquido pasan a traves de esta envoltura permeable hacia la superficie de los productos alimenticios embutidos de modo de producir tanto un color ahumado como un sabor ahumado que se compara favorablemente con los productos alimenticios cocidos y ahumados en envolturas o pelfculas a base de celulosa. Por ejemplo, despues de procesar y ahumar embutidos en las envolturas de pequeno diametro de la invencion, se pueden despellejar las envolturas de la ristra, y la superficie de las envolturas de la ristra se colorea uniformemente con un color ahumado rojizo y un sabor ahumado.

Como se utiliza en la presente, “envolturas" pueden referirse a pelfculas monocapa o multicapa, orientadas o no orientadas, planas o tubulares, y pueden estar en forma de bolsitas o bolsas. Las peifculas tubulares tambien pueden ser cosidas o carecer de costura. Cualquier otra variacion de las envolturas tal como la practicada por los expertos en la tecnica se incluye en esta definicion. Los terminos "envoltura", "envolturas", "pelfcula" o "pelfculas" se utilizan de manera indistinta en este documento.

La fabricacion de envolturas termoplasticas es bien conocida en la tecnica y un experto en la tecnica conoce una variedad de metodos para producirlas, siendo ejemplos la extrusion de resina a traves de una matriz anular para producir un tubo sin costura o a traves de una matriz de hendidura plana para obtener una lamina plana. Este tubo puede utilizarse como la forma final de la envoltura producida, mientras que las laminas planas pueden transformarse en un tubo y ser cosidas en su parte posterior de manera de producir una envoltura. El tubo tambien puede ser cortado de manera de formar una lamina, la que entonces puede ser cosida en su parte posterior. Estas son tan solo algunas de las formas conocidas para producir tubos o laminas planas de pelfculas termoplasticas.

Mientras se intentaba inventar una envoltura termoplastica comercialmente aceptable que fuera altamente permeable al humo y que pudiera fabricarse mediante la tecnologfa de extrusion, se ensayaron varias mezclas de resina de diversos alcoholes polivimlicos ("PVOH") con diversas cantidades y tipos de poliamidas, con un exito limitado o nulo. Durante este proceso, se preparo un copolfmero amorfo PVOH, conocido como Nichigo G-Polymer® OKS-8049P ("8049P"), (marca registrada de Nippon Gohsei de Japon), producido por Nippon Gohsei de Japon ("G-Polymer"), en una matriz poliairndica de poliamida 6,66, producida por UBE. Algunas de las propiedades generales de este PVOH han sido consignadas en la siguiente Tabla 1.

Tabla 1

Propiedades generales del G-Polymer OKS-8049P

Propiedades

Unidad Valor

indice de flujo a 210 °C

g/10 minutos 5

Punto de fusion

°C 185

OTR a 20 °C, humedad relativa 50 %

cc20 |jm/m2dia.101325 Pa (cc20|jm/m2dia.atm) 0,001

Densidad del polfmero

g/cm3 1,28

La viscosidad de fusion aparente (como se describe a continuacion) de 8049 a 210 °C se muestra en la Figura 1.

Se encontraron problemas en el proceso de extrusion cuando se utilizo esta mezcla resinosa. Los problemas inclrnan

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la imposibilidad de extruir las mezclas resinosas en absoluto, el desarrollo de un gran numero de geles en la pelfcula, una capacidad limitada para extruir las mezclas para formar un tubo primario, puntos negros en el tubo, humos emitidos desde la extrusora y la incapacidad de obtener la correcta biorientacion sobre la burbuja. Estos problemas basicos paredan ser causados por la resina G-Polymer.

Se produjo un progreso cuando se redujo el nivel de saponificacion de la resina G-Polymer y se anadio un agente antibloqueo a la mezcla resinosa. Este G-Polymer modificado se uso por primera vez para fabricar una lamina plana no orientada que fue retrocosida de manera de formar tubos. Los tubos se rellenaron, cocinaron y ahumaron en un ciclo de coccion y ahumado estandar, utilizandosetanto humo gaseoso como humo lfquido. El embutido producido tema un color y sabor ahumados aceptables, superiores a los de otras pelfculas termoplasticas ensayadas y que se acercaban a la calidad de los embutidos procesados y ahumados en envolturas de celulosa. Esta resina particularmente preferida se conoce bajo multiples nombres y se utiliza indistintamente en la presente, como Nichigo G-Polymer OKS-8049LP, Nichigo G-Polymer OKS-8089P, y Nichigo G-Polymer 8089 ("OKS"). Actualmente se la conoce comercialmente como Nichigo G-Polymer OKS-8089P. Para la matriz de poliamida se utilizo el mismo nailon 6,66 de UBE que antes.

Una vez que se realizacion pruebas exitosas con pelfculas planas, se intento producir envolturas tubulares extruidas. Los problemas de extrusion observados anteriormente ya no se hallaban presentes, y los tubos termoplasticos se extruyeron de acuerdo con lo deseado. Estos tubos, o envolturas, se rellenaron, procesaron y ahumaron con humo lfquido o gaseoso como se describio anteriormente para los tubos de pelfcula plana. Una vez mas, el nivel de color y sabor ahumados impartidos al embutido se acercaron a la calidad de color y sabor observada con la celulosa. Los coeficientes de transmision del oxfgeno variaron entre aproximadamente un cuarto y aproximadamente el mismo nivel que el que se observo en la envoltura de nailon de control, mientras que el coeficiente de transmision del vapor de humedad fue sustancialmente mayor que para la misma envoltura de nailon de control.

En la Tabla 2 se muestran algunas de las propiedades generales del OKS, y la viscosidad de fusion aparente se muestra en la Figura 1.

Tabla 2

Propiedades generales de Nichigo G-Polymer OKS-8049LP

Propiedades

Unidad Valor

indice de flujo a 210 °C

g/10 minutos 2-4

Punto de fusion

°C 154

OTR a 20 °C, humedad relativa 50 %

cc 20 |jm/m2dia.101325 Pa (cc20 jm/m2dia. atm) 0,01

Densidad del polfmero

g/cm3 1,28

El G-Polymer, descrito en la patente '302, es: A) una resina PVA que tiene una unidad estructural de 1,2-diol representada por la siguiente formula general (1):

(CHi-CHi] - HO- C - H

HO— C — H

.

H

y que tiene un grado de saponificacion del 80 al 97,9 % en moles; y (B) un aducto de oxido de alquileno de un alcohol polivalente que contiene de 5 a 9 moles de un oxido de alquileno por 1 mol del alcohol polivalente. Es una resina copolimerica de alcohol vimlico de elevado contenido amorfo, donde la cristalinidad puede adaptarse y reducirse al punto de un caracter totalmente amorfo. Aunque puede ser una resina amorfa, tambien tiene funciones de tipo cristalino, como se observa con sus excelentes propiedades de barrera frente a los gases y buena resistencia a los

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productos qmmicos, similares a las del PVOH convencional y de las resinas de copoKmero de etileno-alcohol vimlico, junto con una sorprendente y excelente solubilidad en el agua y una cristalinidad mucho mas baja. Espedficamente, es soluble en agua a temperatura ambiente, es una excelente barrera al paso de los gases que es 600 veces mejor en comparacion con 44 % en moles de alcohol vimlico de etileno, y 30 veces mejor que el 29 % en moles de alcohol vimlico de etileno, cuando se mide en seco a 20 °C. Es extruible con una amplia ventana de procesamiento de temperaturas de fusion. Una propiedad clave del G-Polymer es que es extruible sin el uso de ningun plastificante, a diferencia con los PVOH convencionales que, por lo general, contienen por lo menos un 15 % en peso de plastificantes, tales como agua, glicerol o polietilenglicol. La falta de plastificantes mantiene elevadas las propiedades del G-Polymer como barrera al paso del oxfgeno (Comunicado de prensa de Soarus L.L.C. de fecha 28 de abril de 2009, "Soarus introduces New Nichigo Polymer”). De acuerdo con la patente '302, las pelfculas fabricadas a partir de esta resina PVOH “son utiles, por ejemplo, como material de base temporal, tal como una pelfcula de transferencia hidraulica, una hoja de siembra, una cinta de siembra o una base de bordado en aplicaciones que requieren solubilidad en el agua. La pelfcula laminada es util, por ejemplo, para un recipiente de acondicionamiento de la humedad, un material de envase que actua como barrera al paso de los gases, o como una pelfcula o recipiente reciclables. Los ejemplos de aplicaciones de la pelfcula laminada incluyen envases (envases unitarios) de agentes qmmicos tales como productos qmmicos para uso agncola y detergentes, productos sanitarios tales como compresas sanitarias, panales y bolsas de ostoirna y productos medicos tales como hojas para la absorcion de sangre”. Uno de los usos de la pelfcula hecha con esta resina incluye pequenos paquetes que contienen jabones para lavar platos que se disuelven durante el ciclo de lavado y liberan los jabones encerrados.

Para la descripcion, mediante la disminucion del nivel de saponificacion de G-Polymer y la produccion de OKS, se altero el grado de estructura cristalina y ramificacion del G-Polymer. Debido a esto, las propiedades reologicas del polfmero tales como el mdice de flujo en estado de fusion, el punto de fusion, el coeficiente de transmision de oxfgeno y la viscosidad en estado fundido se cambiaron a una cantidad en la que el OKS coincide con los parametros de fabricacion encontrados en la extrusion y fabricacion de envolturas termoplasticas ahumables. La Figura 2 es un grafico de la viscosidad de fusion aparente de OKS. La viscosidad de cizallamiento en estado de fusion es la resistencia de un material al flujo de cizallamiento. En general, las masas polimericas fundidas son altamente viscosas debido a su estructura de cadena molecular larga. Las viscosidades de la masa polimerica fundida se hallan en el intervalo de 2 a 3.000 Pa.s. La viscosidad se puede considerar como el espesor de un fluido, o de hasta cuanto resiste al flujo. La viscosidad se expresa como la relacion entre el esfuerzo de cizallamiento (fuerza por unidad de area) y el coeficiente de cizallamiento (cambio del coeficiente de deformacion por cizallamiento), como se muestra en la siguiente ecuacion:

Viscosidad = Esfuerzo por cizallamiento/Coeficiente de cizallamiento, donde:

Esfuerzo por cizallamiento = Fuerza (F)/Area (A) y Coeficiente de cizallamiento = Velocidad (v)/Altura (h).

Dado que la movilidad de las cadenas moleculares de polfmero se reduce al disminuir la temperatura, la resistencia del polfmero fundido al flujo tambien depende en gran medida de la temperatura. La viscosidad en estado de fusion disminuye junto con el aumento del coeficiente de cizallamiento y de la temperatura. Ademas, la viscosidad en estado fundido tambien depende de la presion; cuanto mas elevada sea la presion, tanto mas viscosa sera la masa fundida.

La curva de la Figura 2 se midio a 210 °C. Con el fin de dar cabida al proceso de enfriamiento brusco del material extruido mediante agua, y para preparar mezclas mas compatibles con diversas cantidades y tipos de polfmeros de nailon, se utilizo un menor grado de hidrolisis del PVOH amorfo para modificar el G-Polymer para producir OKS. Un grado inferior de hidrolisis desplazo la curva de viscosidad en estado fundido hacia arriba en comparacion con el G-Polymer con un nivel de hidrolisis mas elevado, como se muestra en la Figura 1.

Si bien los polfmeros preferidos para uso en la presente son aquellos que tienen un elevado contenido amorfo, son resinas de alcohol vimlico copolimericas hidrofilas, tales como aquellas de los alcoholes polivimlicos de Polymer-G particularmente preferidos, otros polfmeros, tanto homopolfmeros como copolfmeros seleccionados para esta invencion, incluyen eteres de celulosa, oxidos de polialquileno, eteres de alcohol vimlico y elastomeros de copoliester, siendo todos ellos solubles en agua.

En esta mezcla resinosa de la invencion, la cantidad de una resina de alcohol vimlico de copolfmero hidrofilo de alto contenido amorfo, tal como las de los alcoholes polivimlicos G-Polymer, se halla en el intervalo de aproximadamente el 20 por ciento en peso (" % en peso") a aproximadamente el 70 % en peso; la cantidad preferida de esta resina de alcohol polivimlico se halla en el intervalo de aproximadamente el 30 % en peso y aproximadamente el 60 % en peso, y una cantidad particularmente preferida es de aproximadamente el 45 % en peso a aproximadamente el 60 % en peso.

Un componente adicional de la pelfcula de la presente invencion es la poliamida utilizada para la matriz de poliamida. Las poliamidas son polfmeros que tienen unidades de enlace amida (-CONH-) recurrentes en la cadena molecular y son bien conocidas en la tecnica. Las poliamidas incluyen resinas de nailon que son polfmeros bien conocidos y que tienen una multitud de usos que incluyen su utilidad como pelfculas, bolsas y envolturas de envasado. En particular, las pelfculas termoplasticas novedosas de la presente invencion son utiles en el envasado de productos alimenticios. El termino "nailon" es un termino generico para poliamidas sinteticas de alto peso molecular (Mn = 10.000) lineales. Los

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nailons adecuados estan comercialmente disponibles y pueden prepararse por metodos bien conocidos. Los poKmeros de nailon adecuados pueden ser homopolfmeros, copoUmeros o poUmeros terciarios, y sus mezclas y modificaciones.

Los nailons adecuados para ser utilizados en la descripcion incluyen el nailon 6, nailon 66, copolfmero de nailon 6/12, copolfmero de nailon 6,66, y nailons amorfos tales como 6I/6T. Las poliamidas preferidas son los nailons alifaticos tales como el nailon 6, y sus copolfmeros, y se prefieren especialmente los copolfmeros de nailon alifatico tales como el nailon 6,66, que exhiben propiedades altamente deseables de adhesion a la carne, impermeabilidad al oxfgeno, resistencia mecanica, ademas de ser facilmente orientables por estiramiento. Otros nailons que exhiben propiedades similares tambien senan adecuados para su uso en la descripcion.

Una gama de usos de poliamidas como matriz de poliamida en la invencion dependera del tipo de poliamida utilizada. Sin embargo, el intervalo de nailon utilizado en la descripcion es de aproximadamente el 30 % en peso a aproximadamente el 80 % en peso, y la cantidad preferida es de aproximadamente el 40 % en peso a aproximadamente el 70 % en peso. La cantidad particularmente preferida de poliamida usada en esta invencion es de aproximadamente el 30 % en peso a aproximadamente el 80 % en peso. Se cree que las cantidades preferidas de nailons similares tambien recaen en estos intervalos, con la excepcion del 6I/6T. El nailon amorfo, 6I/6T puede anadirse al nailon primario en la matriz, en un intervalo de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 10 % en peso, para formar las cantidades totales de nailon como se describio con anterioridad.

Un componente opcional de la envoltura extruida es un grupo de productos qmmicos conocidos como agentes antibloqueo. El bloqueo es la adherencia de las superficies de la pelfcula entre sf tanto durante el proceso de pelfcula soplada como cuando las superficies revestidas con pelfculas de carrete o de pelfcula son apiladas y sometidas a presion y calor. Este problema de adherencia puede controlarse con el uso de concentrados antibloqueo tales como tierra de diatomeas, sflice precipitada, sflice amorfa, amidas grasas, carbonato de calcio y esferas ceramicas. El concentrado antibloqueo utilizado en los ejemplos de la presente invencion fue el Techmer Anti-block, que es una tierra de diatomeas comercializada por Techmer PM, de Clinton, Tennessee, EE. UU. Las cantidades preferidas de compuestos antibloqueo utilizados dependeran del tipo de antibloqueo utilizado, pero en terminos generales, la cantidad de antibloqueo se hallara en el intervalo de aproximadamente el 3 % en peso a aproximadamente el 5 % en peso de la resina.

Por tanto, de acuerdo con la descripcion, entre otras razones, el componente alcohol polivimlico, se selecciona de manera que la mezcla resinosa de partida para formar la pelfcula tubular inventiva extruida (es decir, la mezcla que comprende la resina de alcohol polivimlico amorfo, la poliamida y opcionalmente el agente antibloqueo) es extruible de manera que las pelfculas extruidas puedan procesarse a partir de ellas.

De acuerdo con una forma de realizacion preferida de la presente, la resina de alcohol polivimlico es una resina de alcohol polivimlico termoplastica, amorfa, que tiene un elevado grado de solubilidad en agua a temperatura ambiente. El OKS PVOH particularmente preferido es una resina de alcohol polivimlico termoplastica, amorfa, que tiene un punto de fusion de 154 °C, un mdice de flujo en estado de fusion entre 2-4 g a 210 °C durante 10 minutos y con 2.160 gramos, un coeficiente de transmision de oxfgeno a 20 °C bajo un 50 % de humedad relativa de 0,01 cc.20|jm/m2.dfa.101325 Pa (cc.20um/m2.dfa.atmosfera), y una densidad de polfmero de 1,28 g/cm3.

Ademas, el alcohol polivimlico puede comprender por lo menos otro aditivo, especialmente seleccionado del grupo que consiste en aditivos deslizantes, antioxidantes, pigmentos, colorantes, cargas y compuestos polimericos, asf como mezclas de ellos.

La composicion preferida de la pelfcula recien inventada es una mezcla de una matriz de poliamida de nailon 6,66 y Nichigo G-Polymer OKS-8089P y opcionalmente, en particular cuando se extruye en forma de tubo, un agente antibloqueo. La pelfcula comprende del 30 % en peso al 80 % en peso de poliamida y del 20 % en peso al 70 % en peso de OKS; preferiblemente de por lo menos aproximadamente el 40 % en peso a aproximadamente el 70 % en peso de poliamida y de por lo menos aproximadamente el 30 % en peso a aproximadamente el 60 % en peso de OKS; y en especial, de aproximadamente el 40 % en peso a aproximadamente el 55 % en peso de poliamida y de aproximadamente el 45 % en peso a aproximadamente el 60 % en peso de OKS. Cuando se extruye un tubo, opcionalmente puede anadirse de aproximadamente el 3 % en peso a aproximadamente el 5 % en peso de un agente antibloqueo.

Si bien la composicion de la pelfcula es generalmente como se describio con anterioridad, puede contener adicionalmente otros componentes, tales como colorantes, pigmentos, antioxidantes, cargas y mezclas de ellos, bien conocidos por los expertos en la tecnica.

La pelfcula de la presente puede producirse usando un metodo para orientar biaxialmente pelfculas termoplasticas, en el que se forma un tubo primario por extrusion en fusion de un tubo desde una matriz anular. El tubo primario puede fabricarse mediante cualquiera de las tecnicas conocidas para la extrusion de una pelfcula de material plastico tubular. Este tubo extruido es enfriado, colapsado y luego inflado entre medios primero y segundo para bloquear el interior del tubo, los cuales estan separados entre sf de manera de formar una masa o burbuja flrndica aislada, y el tubo inflado se hace avanzar a traves de una zona de calentamiento para llevar el tubo a su temperatura de estiramiento. En una zona

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de estiramiento o de orientacion, el tubo es expandido radialmente en la direccion transversal ("TD") y halado o estirado en la direccion de la maquina ("MD") a una temperature tal que la expansion tiene lugar en ambas direcciones (preferiblemente de manera simultanea); la expansion del tubo esta acompanada por una aguda y brusca reduccion del espesor en el punto de estiramiento. La expresion “zona de calentamiento” se utiliza para definir una region que incluye tanto una zona de calentamiento preliminar de la tubena primaria a la temperatura de estiramiento como tambien la zona de estiramiento o de orientacion.

En la descripcion, la tubena puede estirarse biaxialmente haciendo pasar la tubena a traves de una zona de calentamiento y extendiendo rapidamente el tubo en forma radial cuando el tubo esta a la temperatura de estiramiento. El tubo extendido se pone en contacto con una corriente de fluido refrigerante, mientras se extiende en la zona de calentamiento y la temperatura del fluido refrigerante, por lo menos en un punto dentro de la zona de calentamiento, es sustancialmente inferior a la temperatura a la cual el tubo ha sido calentado durante su flujo a traves de la zona de calentamiento hasta el por lo menos un punto dentro de la zona de calentamiento. La temperatura del fluido refrigerante en la zona de estiramiento esta por lo menos 5 °C (10 °F) por debajo de aquella de la tubena en el punto de estiramiento. Es preferible que el fluido refrigerante sea aire, y que una corriente de aire de alta velocidad sea soplada en una direccion general horizontal o vertical, hacia la porcion radialmente extendida de la tubena.

Como alternativa, la pelfcula de la presente puede fabricarse por extrusion de laminas con orientacion, por ejemplo, mediante atirantamiento. Los tubos pueden producirse a partir de laminas de pelfcula mediante costura, por ejemplo, utilizandose adhesivos y sellado por ultrasonidos. De esta manera, se pueden fabricar tubos de diversos diametros a partir de una pelfcula laminar, y la pelfcula tubular puede hendirse y redimensionarse mediante costura.

Ademas, la presente invencion se refiere a un proceso continuo para fabricar una envoltura tubular termoplastica para productos alimenticios, estirada biaxialmente, termoencogible. Este proceso comprende:

(a) proporcionar una mezcla de resina de un alcohol polivirnlico copolimerico, hidrofilo, amorfo, un nailon y un agente antibloqueo, en las proporciones descritas en la presente;

(b) extruir a partir de (a) un tubo termoplastico plastificado por fusion que tiene por lo menos una capa y que tiene una superficie exterior y una superficie interior, a traves de una matriz anular;

(c) enfriar el tubo extruido por debajo del punto de fusion de la envoltura aplicando agua o aire enfriado a la superficie exterior del tubo;

(d) transferir el tubo enfriado a una zona de orientacion en la que el tubo se recalienta a una temperatura inferior al punto de fusion de la capa de tubo con el punto de fusion mas bajo, seguido de enfriamiento mientras se admite una masa de fluido en el interior del tubo a medida que se atraviesa el tubo entre los medios primero y segundo para bloquear el flujo de fluido a lo largo del interior del tubo, haciendo con ello que el tubo se estire circunferencialmente alrededor de la masa de fluido atrapado y simultaneamente con el estiramiento circunferencial; el tubo se estira en una direccion perpendicular a la misma de manera de producir una pelfcula tubular estirada biaxialmente; y

(e) recocer la pelfcula estirada biaxialmente a temperatura elevada para estabilizar dimensionalmente la pelfcula.

Este procedimiento puede ajustarse utilizando metodos bien conocidos en la tecnica para producir pelfculas multicapa en las que cada capa es igual o diferente de las capas adyacentes, en donde cada capa desempena una funcion que puede ser la misma o diferente de aquella de las capas adyacentes.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos ilustran la descripcion con mayor detenimiento.

En todos los ejemplos siguientes, y a menos que se indique otra cosa, las composiciones de pelfcula se produjeron en terminos generales usando el aparato y el metodo descritos en la patente de EE.UU. 3.456.044 de Pahlke, que describe el procedimiento de doble burbuja y, ademas, de acuerdo con la anterior descripcion detallada. Todos los porcentajes se expresan en peso, a menos que se indique otra cosa.

Las envolturas de los Ejemplos 1 - 2 se produjeron usando los siguientes materiales y en las siguientes condiciones. Las concentraciones espedficas de cada componente resinoso se enumeran en el Ejemplo 1. El copolfmero de nailon 6,66 se obtuvo de BASF (C-40L) o de DSM, una Novamid®. El PVOH utilizado fue el Nichigo G-Polymer OKS-8049LP, obtenido de Nippon Gohsei de Japon. El concentrado antibloqueo, que es una tierra de diatomeas, PNM 12379 Techmer Anti-block, fue adquirido a Techmer PM, Clinton, TN, EE. UU.

Las pelfculas tubulares se fabricaron de la siguiente manera: la mezcla resinosa se introdujo desde una tolva en una extrusora de tornillo unico fijada, en la que la resina se plastifico termicamente y se extruyo a traves de una matriz espiral monocapa con lo que se obtuvo un tubo primario. Las temperaturas de extrusion se hallaban en el intervalo de aproximadamente 180 °C a 215 °C. Las temperaturas de las matrices se fijaron en un intervalo de aproximadamente 210 °C a aproximadamente 230 °C. El tubo primario monocapa se enfrio con agua a una temperatura de 5 - 10 °C. Un tubo primario con un diametro de aproximadamente 7,0 mm fue aplanado haciendolo pasar a traves de un par de

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rodillos de presion.

El tubo primario se recalento entonces por immersion en agua caliente a 80 - 85 °C y se lo estiro biaxialmente usando una burbuja atrapada con un sello hermetico. La pelfcula orientada fue recocida a una temperatura con un calentador de aire caliente que permitfa a la pelfcula relajarse del 10 al 15 % en las direcciones de anchura plana y longitudinal.

En esta solicitud y en estos ejemplos, se hace referencia a los siguientes metodos de ensayo.

Los resultados experimentales de los siguientes ejemplos se basan en ensayos similares a los siguientes metodos de ensayo a menos que se indique otra cosa:

Coeficiente de Transmision de Gas Oxfgeno:(O2GTR): ASTM E-398-3 Coeficiente de Transmision de Vapor de Agua (MVTR): ASTM E-398-3

Ensayo de L, a, b: Los valores de Hunter L, a, b son valores de escala de color estandar que indican diferencias en brillo, matiz y saturacion usando un sistema de color estandar que relaciona la claridad como valores de L, y matiz y croma como una combinacion de valores de a y b en una escala de coordenadas, donde “a” representa el rojez-verdor y “b” representa el amarillez-azulado. Los valores de L describen el grado de oscuridad, donde un valor de l0o es igual al blanco y el de 0 es igual al negro, los valores de “a” describen el grado de rojez, que aumenta con un valor de “a” creciente. Los valores de “b” describen el grado de amarillez, que aumenta con el aumento del valor de “b”. Los valores de la escala de L, a, b y de color de Hunter y la opacidad pueden medirse mediante los siguientes ensayos. AE es una medida calculada derivada de los valores L, a, b que evalua el grado de color en comparacion con el control. Cuanto mayor sea el AE, tanto mayor sera el cambio de color.

Las salchichas envueltas o sin piel pueden ser sometidas a ensayo tal como se encuentran. Los valores de L, a, b y opacidad se miden usando un colonmetro tal como un colonmetro Hunter D25-PC2A disponible de Hunter Associate Laboratory, Inc. de Reston, Virginia, Estados Unidos, o el Color Machine Modelo 8900, disponible de Pacific Scientific.

Las muestras se colocan en el plano de muestreo del colonmetro (que se calibra usando azulejos estandar de acuerdo con las instrucciones del fabricante) donde una luz incidente de 45° de una lampara halogena de cuarzo (lampara transparente) ilumina la muestra. Un sensor optico situado a 0° (perpendicular respecto al plano de la muestra) mide la luz reflejada que se filtra de manera de aproximarse mucho al CIE 2° Standard Observer para Illuminant C. Los valores se consignan usando una escala de color estandar Hunter L, a, b.

Las salchichas se mantienen directamente contra la abertura del puerto, que tfpicamente es una abertura circular de aproximadamente 1,27 cm (0,5 pulgadas) de diametro. La abertura no debe ser mayor que el area por muestrear. La salchicha se coloca con el eje de la direccion longitudinal (direccion de la maquina) perpendicular a la trayectoria de la luz incidente que viaja hacia la muestra desde la fuente de luz de la lampara halogena de cuarzo. Por lo general, se la posiciona de modo que la superficie exterior de la salchicha es adyacente al puerto de muestreo. La alineacion de la muestra de envoltura se verifica para evitar defectos evidentes, y se miden los valores de L, a, b. La medicion se repite para obtener un conjunto de valores, que seguidamente se promedian.

Se tomaron valores promedio de 12 lecturas de color (3 por pieza de salchicha).

La descripcion se hara mas clara al considerarla junto con los siguientes ejemplos que se exponen como meramente ilustrativos de la descripcion y que de ninguna manera estan destinados a ser limitaciones de esta. A menos que se indique otra cosa, todas las partes y porcentajes a lo largo de la memoria descriptiva se expresan en peso.

Ejemplo 1 - Transmision de agua y de O2

Las muestras ensayadas para determinar el coeficiente de transmision del oxfgeno, el coeficiente de la transferencia de vapor de humedad ("MVTR") y la transferencia del color del humo lfquido y gaseoso, fueron como se describe a continuacion.

Se prepararon tres pelfculas planas 1F, 2F y 3F usando resinas que comprendfan 20, 45 y 55 % en peso de Nichigo G-Polymer OKS 8049LP ("OKS") como se describio con anterioridad, y 80, 55 y 45 % en peso, respectivamente, de copolfmero de nailon 6,66 fabricado por DSM, una Novamid®. Estas laminas fueron transformadas en un tubo y cosidas con cinta, rellenadas con carne, y procesadas y ahumadas con humo tanto lfquido como gaseoso.

La muestra de "NOJAX®", una envoltura de celulosa producida y vendida por Viskase Companies, Inc., Darien, IL, EE. UU. (marca comercial registrada de Viskase Companies, Inc.) se uso como un control de color positivo.

La muestra de "POLYJAX®", una envoltura de poliamida al 100 % producida y vendida por Viskase Companies, Inc., Darien, IL, EE. UU. (marca comercial registrada de Viskase Companies, Inc.) se uso como control de color negativo.

La muestra 1T contema 20 % en peso de OKS, 75 % en peso de nailon 6,66 de BASF y 5 % en peso de la tierra de diatomeas antibloqueo, de Techmer.

La muestra 2T contema 30 % en peso de OKS, 65 % en peso de nailon 6,66 de BASF y 5 % en peso del antibloqueo Techmer.

La muestra 3T contema 40 % en peso de OKS, 55 % en peso de nailon 6,66 de BASF y 5 % en peso del antibloqueo Tekmar.

5 La muestra 4T contema 40 % en peso de OKS y 60 % en peso de nailon 6,66 de BASF.

La muestra 5T contema 50 % en peso de OKS y 50 % en peso de nailon 6,66 de BASF.

Las muestras 1T-5T se extruyeron como tubos como se describio anteriormente. Las muestras 1F-3F se extruyeron como laminas planas y se usaron para ensayos adicionales. Los controles NOJAX y POLYJAX eran envolturas estandar vendidas por Viskase Companies, Inc.

10 En terminos generales, a medida que aumentaba el porcentaje de OKS, aumentaba el coeficiente de transmision del vapor de agua de humedad. Cuando se normalizo para compensar las diferencias de calibracion, el MVTR aumento de aproximadamente 55 g/645,16 cm2/ 24 horas/0,0254 mm (g/100 in2/24 horas/mil) a aproximadamente 130 g/645,16 cm2/24 horas/0,0254 mm (g/100 in2/24 horas/mil). El coeficiente de transmision de oxfgeno era generalmente inferior a la del control de poliamida al 100 %, que variaba entre aproximadamente un quinto y aproximadamente el mismo que 15 el control de poliamida. Las propiedades de barrera al oxigeno aumentaron a medida que la cantidad de OKS aumentaba como un porcentaje de los componentes de las envolturas de la invencion.

La envoltura de la invencion tiene una MVTR mayor que aproximadamente 40 g/645,16 cm2Ma/0,0254 mm (g/100in2Ma/mil) y, con preferencia, en un intervalo de aproximadamente 40 a aproximadamente 100 g/645,16 cm2Ma/0,0254 mm (g/100in2Ma/mil). La envoltura de la invencion tiene un coeficiente de transmision de oxfgeno (en 20 cc/645,16 cm2/24 h 101325 Pa/0,0254 mm (cc/100 in2/24 h atm/mil)) de menos de 1,05 y preferiblemente en un

intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1,05.

Tabla 3

Coeficiente de transmision de vapor de agua de humedad y coeficiente de transmision del O2

Muestras

MVTR g/645,16 cm2/dfa/0,0254 mm (g/100in2/dfa/mil) Coeficiente de transmision de O2 cc/645,16 cm2/24 horas 101325 Pa/0,0254 mm (cc/100 in2/24 horas atm/mil)

NOJAX

>1000

POLYJAX

30 1,5

1F

80,5 1,71855

2F

125,1 0,70962

3F

106,5 0,33918

1T

55,3 1,01732

2T

61,5 0,59591

3T

92,0 0,36911

4T

105,3 0,45197

5T

130,0 0,30261

25 Se prepararon muestras adicionales de la envoltura de la invencion y se ensayaron para determinar la transferencia de color, como arriba descrito. Se dan los resultados en muestras duplicadas. El nailon 6,66 utilizado se preparo sea por UWE o Novamid y el G-Polymer utilizado fue el OKS-8089P. Las formulaciones espedficas se indican en la Tabla 4.

Tabla 4

Coeficiente de transferencia de vapor de agua de humedad y coeficiente de transmision de O2

Muestras

MVTR g/645,16 cm2/dfa/ 0,0254 mm (g/100in2/dfa/mil) Coeficiente de transmision de O2 cc/645,16 cm2/24 horas 101325 Pa/0,0254 mm (cc/100 in2/24 horas atm/mil)

100 % de UBE

60,1 / 48,9 3,8 / 2,8

80 % de UBE+ 20 % de G-Polymer

93,6/ 100,9 1,44/1,43

70 % de UBE+ 30 % de G-Polymer

114,4/113,0 -/ 0,65

70 % de Novamid + 30 % de G-Polymer

118,2/120,1 1,02/0,91

En la Tabla 4, la pelfcula de 100 % de UBE Nailon 6,66, si bien muestra MVTR aceptable, no tiene un coeficiente de 5 transmision de oxfgeno aceptable, mientras que de las muestras de ensayo, solo las dos ultimas muestras muestran coeficientes de MVTR y de transmision de oxfgeno aceptables.

Ejemplo 2 - Transferencia del ahumado

Todas las muestras se rellenaron a mano con todas las emulsiones de salchicha y se transformaron en ristras individuales. Las ristras de los embutidos se procesaron como se hana en la fabrica de un fabricante comercial, 10 usando calor, humedad y tiempos de ciclos de coccion compatibles con el procesamiento de un producto de emulsion carnica. Durante el ciclo de procesamiento, algunas de las ristras rellenas fueron expuestas a humo gaseoso y otros a humo lfquido. Una vez que las ristras se terminaron de cocinar, la envoltura se hendio mecanicamente y se examinaron las ristras liberadas para establecer los valores de L, a, b.

Los resultados de los ensayos de L, a, b se muestran en la Tabla 5.

15 Tabla 5

Datos de color de las envolturas ahumables

Humo liquido " Humo gaseoso**

Muestra

L a b * LU < L a b * LU <

Nojax

56,05 19,89 22,77 13,9 54,23 20,63 25,53 16,3

PolyJax

66,29 13,79 15,55 0.0 66,23 13,92 16,83 0,0

1F (20 % de OKS)

58,42 12,36 24,6 N/A 63,68 13,49 19,21

2F (45 % de OKS)

56,26 18,89 26,16 N/A 58,01 16,35 23,58

3F (55 % de OKS)

57,08 18,47 26,87 N/A 58,68 16,98 24,82

1T (20 % de OKS)

63,84 15,88 18,52 4,4 63,39 15,44 18,49 3,6

2T (30 % de OKS)

61,49 16,73 18,34 6,3 61,58 16,32 20,47 6,4

3T (40 % de OKS)

58,9 19,48 20,75 10,7 57,41 18,56 22,62 11,5

4T (40 % de OKS), sin antibloqueo

N/A 59,22 17,3 23,62 10,3

5T (50 % de OKS), sin antibloqueo

N/A 55,57 18,45 23,46 13,3

Humo lfquido Atomized Red Arrow 24P ** Humo de madera de nogal natural

* A medida que aumenta el AE, se observara mas color de humo.

Si se utiliza la escala de medicion de color L, a, b, una pelfcula totalmente opaca tendra un valor de L de aproximadamente 100. Una diferencia de 2-3 unidades es perceptible por el ojo humano. Como se muestra en la Tabla 4, todos los embutidos procesados en la pelfcula de la presente desarrollaron color. Incluso la pelfcula que contiene la menor cantidad de OKS, el 20 %, produjo ristras tratadas con humo Kquido y humo gaseoso con una disminucion de 5 aproximadamente 2,5 - 8,22 unidades de L (cuanto mas bajo sea el numero, tanto mas oscuro es el color) en comparacion con los embutidos encerrados en las envolturas de Polyjax, 100 % de nailon. La carne procesada en envolturas que se extruyeron como tubos y que contema 40 % en peso de OKS desarrollo el mayor color, como se muestra por el hecho de tener 7,04 unidades menos de L cuando se utilizo humo lfquido y 8,8 unidades de L cuando se utilizo humo gaseoso, en comparacion con la carne procesada en la pelfcula de control de nailon. Estas envolturas que 10 conteman 40 % en peso de OKS estaban dentro de aproximadamente 3 unidades de L de la pelfcula de celulosa, tanto si se utilizo humo lfquido como humo gaseoso. Los valores de AE consignados tambien muestran que la cantidad de color observada aumento junto con el aumento de las cantidades de OKS.

Se prepararon muestras adicionales de la envoltura de la invencion y se ensayaron para determinar la transferencia de color, como se describio con anterioridad. El Nailon 6,66 usado era UBE (FD5) o Novamid de DSM. El G-Polymer 15 utilizado era OKS-8089P, y todo agente antibloqueo era la tierra de diatomeas de Techmer arriba descrita. Las formulaciones se muestran en las tablas siguientes.

Tabla 6

Humo liquidoA Humo gaseoso **

Muestra

L a b L a b

Nojax

49,18 21,35 23,20 52,62 19,85 22,62

PolyJax

64,43 12,85 15,85 64,63 12,59 15,85

75 % de Novamid + 20 % de G-Polymer + 5 % de antibloqueo

57,59 17,30 19,71 59,05 16,01 18,67

55 % de Novamid + 40 % de G-polymer + 5 % de antibloqueo

53,49 19,35 20,13 57,94 16,89 16,67

60 % de Novamid + 40 % de G-Polymer

53,04 19,48 19,99 56,89 17,36 19,59

Humo lfquido Atomized Red Arrow 24P ** Humo de madera de nogal natural

20 Tabla 7

Humo gaseoso**

Muestra

L a b

PolyJax

62,27 11,46 17,68

70 % de Novamid + 30 % de G-Polymer

52,68 14,89 21,44

80 % de UBE + 20 % de G-polymer

55,45 14,03 20,82

100 % de UBE

60,34 12,08 18,89

** Humo de madera de nogal natural

Otras modificaciones de la invencion descrita seran evidentes para los expertos en la tecnica y se considerara que todas estas reivindicaciones se hallan dentro del alcance de la invencion definida en las reivindicaciones siguientes.

Claims (10)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   REIVINDICACIONES

   1. Una peKcula termoencogible ahumable utilizable para el envasado de productos alimenticios, en la que la pelfcula comprende:

   (i) por lo menos una resina de alcohol copolivimlico hidrofila con un elevado contenido amorfo en cantidades del 20 % en peso al 70 % en peso en base al peso de la pelfcula, en la que la resina de alcohol copolivimlico comprende:

   (A) una resina de alcohol polivinilico que tiene una unidad estructural de 1,2-diol representada por la siguiente formula general:

   — {CH?™CH*) —

   I

   HO — Q-H HO - C -H

   I

   H

   y que tiene un grado de saponificacion del 80 al 97,9 % en moles; y

   (B) un aducto de oxido de alquileno de un alcohol polivalente que contiene de 5 a 9 moles de un oxido de alquileno por 1 mol del alcohol polivalente;

   (ii) por lo menos una poliamida en cantidades del 30 % en peso al 80 % en peso en base al peso de la pelfcula, en la que la poliamida es alifatica o una mezcla de poliamida alifatica y amorfa; y

   (iii) opcionalmente, por lo menos un agente antibloqueo, en cantidades del 3 % en peso al 5 % en peso, en base al peso de la pelfcula;

   y permite la transferencia tanto de humo lfquido como de humo gaseoso a traves de la pelfcula.
2. 2. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que la pelfcula tiene un coeficiente de transmision del vapor de humedad superior a 40 g/645,2 cm2/d/25,4 pm (40 g/100 in2/dfa/mil) y un coeficiente de transmision del oxfgeno inferior a 1,05 cm3/645,2 cm724 h 1,023 bar/25,4 pm (1,05 cc/100 in2/24 h atm/mil).
3. 3. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que la pelfcula es, ademas, sin costuras, tubular y esta estirada biaxialmente.
4. 4. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que la resina de alcohol polivinilico tiene un mdice de flujo de fusion, determinado a 210 °C y con 2,16 kg, de 2 a 4 g/10 minutos y un punto de fusion de 154 °C y un porcentaje de materiales volatiles inferior al 0,5 %.
5. 5. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que la resina de alcohol copolivimlico comprende por lo menos otro aditivo seleccionado del grupo que consiste en un aditivo deslizante, antioxidante, pigmento, colorante, carga, compuesto polimerico, y mezclas de cualquiera de ellos.
6. 6. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que la poliamida se selecciona del grupo que consiste en nailon 6, nailon 66, nailon 6,12, copolfmero de nailon 6/12, copolfmero de nailon 6,66 y nailon 6I/6T.
7. 7. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que el agente antibloqueo se selecciona del grupo que consiste en sulfato de bario, tierra de diatomeas, sflice, carbonato de calcio, amidas grasas y esferas ceramicas.
8. 8. La pelfcula segun la reivindicacion 1, junto con alimento embutido en ella.
9. 9. Un metodo para fabricar un embutido del tipo que comprende embutir carne de embutido dentro de una pelfcula, que comprende: utilizar la pelfcula de la reivindicacion 1 como la pelfcula.
10. 10. Un proceso continuo para fabricar una envoltura para productos alimenticios, termoplastica, tubular, termoencogible, estirada biaxialmente, que comprende:

    (a) proporcionar una mezcla de resina como se define en la reivindicacion 1, que comprende:

    (i) por lo menos una resina de alcohol copolivimlico hidrofila con un elevado contenido amorfo en cantidades del 20 % en peso al 70 % en peso en base al peso de la mezcla de resina, en la que la resina de alcohol copolivimlico comprende:

    (A) una resina de alcohol polivimlico que tiene una unidad estructural de 1,2-diol representada por la siguiente formula general:

    — (CHf-CH:) —

    HO - C“H

    I

    HO - C -H H

    y que tiene un grado de saponificacion del 80 al 97,9 % en moles; y

    5 (B) un aducto de oxido de alquileno de un alcohol polivalente que contiene de 5 a 9 moles de un oxido de

    alquileno por 1 mol del alcohol polivalente;

    (ii) por lo menos una poliamida en cantidades del 30 % en peso al 80 % en peso en base al peso de la mezcla resinosa, en la que la poliamida es alifatica o una mezcla de poliamida alifatica y amorfa; y

    (iii) opcionalmente, por lo menos un agente antibloqueo, en cantidades del 3 % en peso al 5 % en peso, en base al 10 peso de la mezcla resinosa;

    (b) extruir a partir de ella un tubo termoplastico plastificado por fusion que tiene por lo menos una capa y que tiene una superficie exterior y una superficie interior, a traves de una matriz anular;

    (c) enfriar el tubo extruido por debajo del punto de fusion de la envoltura aplicando agua o aire enfriado a la superficie exterior del tubo;

    15 (d) transferir el tubo enfriado a una zona de orientacion en la que el tubo se recalienta hasta una temperatura inferior al

    punto de fusion de la capa de tubo con el punto de fusion mas bajo, seguido de enfriamiento mientras se admite una masa de fluido en el interior del tubo a medida que atraviesa el tubo entre los medios primero y segundo para bloquear el flujo de fluido a lo largo del interior del tubo, haciendo con ello que el tubo se estire circunferencialmente alrededor de la masa de fluido atrapada y simultaneamente con el estiramiento circunferencial; el tubo se estira en una direccion 20 perpendicular a la misma para producir una pelfcula tubular estirada biaxialmente; y

    (e) recocer la pelfcula estirada biaxialmente a temperatura elevada para estabilizar dimensionalmente la pelfcula.