ES2897423T3 - Envoltura de transferencia con barrera porosa texturizada - Google Patents

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Abstract

Una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa que comprende: al menos una capa absorbente porosa termoplástica y al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno, en donde dicha al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno tiene un espesor de capa promedio en un intervalo de 5 a 60 μm en toda el área de superficie, caracterizada porque dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica comprende como componente principal al menos un material polimérico termoplástico seleccionado del grupo que consiste en (co)poliamidas y (co)poliolefinas, en donde dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica comprende áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, en donde el espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica en las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido está en un intervalo de 10 a 200 μm, en donde el espesor de capa promedio en las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido es inferior en 7 a 140 μm y se reduce en un intervalo del 30 al 85 % en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, en donde ambas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y un espesor de capa promedio no reducido comprenden poros que son capaces de absorber un aditivo funcional, y en donde las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido muestran niveles de porosidad diferentes en la superficie interna de la envoltura o pueden mostrar poros más grandes en partes de toda la superficie interna y poros más pequeños en otras partes de la al menos una capa absorbente porosa.

Description

DESCRIPCIÓN
Envoltura de transferencia con barrera porosa texturizada
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a una envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa que comprende al menos una capa absorbente porosa termoplástica que comprende áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido, un método para producir dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa y el uso de dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa, por ejemplo, como envoltura para salchichas, envolturas para alimentos que pueden transferir aditivos alimentarios funcionales tales como aromas o colores sobre el producto alimenticio envuelto, especialmente en la producción de productos cárnicos, de queso o de pescado.
Antecedentes de la invención
En la producción de productos cárnicos, el tratamiento con humo tiene una larga tradición por motivos de sabor y conservación. En dicha tradición se usa ampliamente el ahumado de los productos en salas o cámaras para ahumar. Sin embargo, en un caso de este tipo, las envolturas deben ser permeables al humo, lo que significa que la envoltura tiene una baja barrera de vapor de agua para que el producto cárnico pueda perder peso durante la cocción y el almacenamiento. Para evitar la pérdida de peso durante el almacenamiento, puede ser necesario un envase secundario. Sin embargo, los depósitos de humo en las paredes y el techo de las salas de ahumado pueden afectar al aspecto de los productos cárnicos en el siguiente ciclo de cocción. Para evitar estos inconvenientes de un tratamiento con humo a través de una envoltura permeable al humo, el interior de las envolturas, que ofrecen una barrera suficiente al vapor de agua, se ha recubierto o impregnado con humo líquido, pero también con soluciones de color, por ejemplo, una solución a base de caramelo, o condimentos.
Una categoría especial de productos cárnicos con frecuencia tratados con humo son productos que se introducen en una red y se cocinan con la red puesta, que estabiliza y da forma al producto y proporciona al producto final un aspecto texturizado en su superficie. El producto final después se comercializa envasado en un paquete secundario con la red sobre el producto o, para la comodidad del consumidor, con la red ya quitada por el productor. Incluso cuando el producto se comercializa en rodajas, las rodajas siguen mostrando en la circunferencia una variación de textura en el color y, dependiendo del grado de sobreembutición de la red, una ondulación más o menos pronunciada de la circunferencia, resultante del abultamiento del producto cárnico a través de las mallas de la red. La variación de color proviene del contacto de la red con el producto, para que en este diseño de contacto se reduzca el acceso del humo a la superficie del producto.
Las redes están disponibles en diferentes formas, tamaños y colores de humo. Las redes tejidas pueden encontrarse, por ejemplo, como red de envoltura, estoquinete y red elástica. La red por lo general es una media de red sin costuras o un tubo que comprende mallas con formas poligonales, circulares u ovaladas, y comprende fibras seleccionadas del grupo que consiste en algodón, lino, viscosa, poliamida, poliéster, poliolefina, celulosa y elastómeros. El documento US 4 883 677 desvela PVDC como material de la red. Los diseños y variaciones de tipo de cuerda ofrecidos se comercializan con nombres tales como cuadrado o cubo, diamante, lisa, canalé, ondulada, espiral o hexagonal.
Con frecuencia, una red por sí sola no mantendría el producto cárnico en su sitio lo suficiente, o la red se adheriría al producto cárnico de tal manera, que la superficie del producto cárnico resultaría dañada al despegar la red, conduciendo a un aspecto poco atractivo del producto final. Por lo tanto, antes de embutir o incluso durante la embutición del producto cárnico en la red, el producto cárnico (tal como un jamón) normalmente está envuelto en un envoltorio, que puede ser comestible si está hecho de colágeno, celulosa modificada o carragenina, o no comestibles si está hecho de envolturas fibrosas o de plástico, celofán o papel. Si la envoltura es solamente una película sin sellar, la red impide que la película se abra.
En el documento US 2010/0227164 se desvela un ejemplo de película reforzada con fibra para su uso con una red. Dicha película proporciona propiedades de elasticidad, permeabilidad y resistencia de la película que comprende una película de alginato reforzada con papel que contiene alcohol polihídrico, pudiendo pelarse la película sin dejar residuos y ofreciendo, después de su retirada, un producto alimenticio opcionalmente ahumado con un diseño en forma de red claramente visible. Sin embargo, el uso de esta película, como cualquier envoltorio permeable, adolece de las desventajas mencionadas anteriormente de pérdida de peso durante la cocción y el almacenamiento sin envase secundario.
Para proporcionar un sistema de envasado que permita realizar este proceso de embutición en una máquina embutidora convencional, El documento US 7666484 desvela una película, curvada sobre sí misma a lo largo de un eje longitudinal para formar un cilindro, en la que los bordes laterales longitudinales se superponen hasta cierto punto en contacto directo entre sí, pero no están conectados de otro modo, corrugada o arrugada a la manera de un acordeón, que puede tener un soporte interno en forma de tubo de un material rígido y que puede estar recubierta externamente por una lámina de separación y una red tubular también corrugada. Sin embargo, cualquier uso de una combinación de red y envoltura es caro y, por lo tanto, solamente se aplica a productos de gran valor. Otro problema a la hora de desarrollar un nuevo artículo cárnico con una envoltura de red tejida (ya sea de red fija o elástica) es la dificultad de cómo obtener uniformemente el "peso neto" requerido.
Con respecto a la combinación de una red con una envoltura, el documento WO 2007/090934 enseña la producción de una envoltura corrugada compuesta, que comprende las etapas de tirar de una envoltura externa sobre la envoltura interna y, opcionalmente, de una red entre las envolturas interna y externa, o sobre la envoltura externa, y, por último, corrugar la envoltura compuesta obteniendo de este modo un tubo compacto, que se corta para obtener bolsitas. La envoltura externa puede estar formada por una envoltura de plástico multicapa, mientras que la envoltura interna puede ser una envoltura fibrosa. El uso de dos envolturas, aumenta adicionalmente los costes del producto con red.
El documento DE 37 41 329 desvela una envoltura para salchichas hecha, al menos parcialmente, de material termoplástico, donde toda la circunferencia de la envoltura muestra deformaciones abultadas hacia el exterior, que pueden tener forma esférica y estar espaciadas regularmente. Lo esencial de la envoltura para salchichas descrita en el documento DE 37 41 329 es que la envoltura está rodeada por una red elástica, cuyas mallas permiten que las deformaciones penetren cuando se embute la envoltura. Proporcionando una red elástica en el exterior de la envoltura, se ejerce presión sobre la envoltura para evitar la formación de burbujas en el interior de la salchicha. Las deformaciones deben grabarse en relieve en la lámina plana termoplástica, que después puede coserse, por ejemplo, a una envoltura tubular. Se prevé que una realización permeable al aire es adecuada para salchichas secas.
Para evitar el uso de una red sin perder el aspecto en forma de red del producto final, El documento EP 2478772 A desvela una envoltura que es un estoquinete de punto en forma de tubo hecho de un solo tipo de hilo (por ejemplo, fibras de poliéster), en donde el estoquinete comprende zonas de puntadas condensadas. Las puntadas condensadas pueden adherirse entre sí por deformación térmica, que además puede contraer las zonas de las puntadas condensadas. Para obtener estas zonas, que tienen una elasticidad reducida, el estoquinete de punto se calienta selectivamente presionando el estoquinete de punto aplanado entre dos moldes calentados, cada uno provisto de un diseño correspondiente, por ejemplo, en forma de red.
Para obtener un aspecto de superficie de red simulada sin usar realmente una red y para retener los jugos del producto dentro del producto cocinado, el documento US 5597606 recomienda formar una cavidad de cocción a partir de una película termorretráctil, rellenar la cavidad con producto cárnico, cerrar la cavidad llena de producto con otro material termorretráctil, cocinar el paquete de producto cárnico formado y, a continuación, retirar el paquete de manera que la superficie tridimensional del producto cárnico se conserve y los jugos queden contenidos dentro del producto terminado. En una etapa posterior, el producto podría ahumarse o colorearse, por ejemplo, y por último resellarse para su reventa. El molde, que forma la película en la cavidad de cocción, tiene un interior de superficie de retención de red simulada. La topología interna del molde deberá ser reflejada por la película, en la que después se cocina la emulsión cárnica, que recibe la forma de la película. Las principales desventajas de este proceso son la etapa adicional para aplicar sabor o color y la forma del producto final, que no es típica de la aplicación de la red a la que se parecerá el producto final.
Todas las enseñanzas citadas anteriormente usan estructuras permeables y/o películas planas, que necesitan ser selladas mediante el uso de una o más envolturas y/o películas planas, para producir un producto cárnico cocido en red o un producto cárnico con aspecto de haber sido cocido en red.
Para una transferencia de aditivos funcionales como humo líquido o soluciones de caramelo sobre productos alimenticios, se han descrito varias estructuras de envoltura. Como capas internas de la envoltura, algunas de estas estructuras usan materiales hidrófilos, que permiten la absorbancia del aditivo funcional en el material. Por ejemplo, se usaron capas internas que comprendían almidón. Otras estructuras usan como capa interna una capa interna de celulosa que entrará en contacto con el producto alimenticio. En un caso de este tipo, sin embargo, se observa la absorción del líquido en el papel o la celulosa. En el caso de una película plana, como alternativa, el aditivo funcional puede pulverizarse, imprimirse o rasparse sobre la superficie. Para conseguir una fijación suficiente, por lo general debe realizarse una etapa de secado antes de que la película plana se conforme en un tubo y se selle. Tras la transferencia del aditivo funcional a la carne, el sello será visible como una línea longitudinal de diferente color en dirección longitudinal del producto alimenticio pelado.
La película portadora de estas estructuras puede ser una capa fibrosa, cuya principal desventaja es un efecto de barrera bajo al vapor de agua. Durante un proceso de cocción o almacenamiento del producto, el producto alimenticio pierde parte de su contenido de agua reduciendo por lo tanto el rendimiento. Por esta razón, se han desarrollado laminados y envolturas fibrosas recubiertas de plástico que comprenden una película de plástico externa y una película interna de papel o celulosa.
El documento EP 0992 194 A desvela una envoltura que consiste en una película impermeable con un recubrimiento interno unido que consiste en fibras hechas de algodón o celulosa, o tela tejida, no tejida o de punto, que después se impregna y se sella a un tubo o bolsa.
Se describe otro ejemplo de una envoltura para alimentos que es capaz de transferir aditivos alimentarios en el documento US 2006/0003058 A, que muestra una envoltura para alimentos tubular de al menos dos capas que comprende una capa interna formada por un polímero orgánico termoplástico que integra una carga orgánica en polvo tal como almidón. Las envolturas descritas en estos dos documentos combinan la capacidad de absorbancia de un material que forma la capa interna y las propiedades de barrera proporcionadas por las películas de plástico externas (multicapa). Sin embargo, dichas envolturas no son ventajosas, porque se necesita un proceso de producción multietapa para preparar dichas estructuras de envoltura recubiertas o laminadas y/o puede producirse un posible crecimiento de moho en la capa interna de almidón, celulosa o papel y problemas de rotura durante la cocción.
El documento US 7615270 B2 desvela envolturas que comprenden una capa interna hecha de materiales hidrófilos, tales como, por ejemplo, éster de copoliéter de bloque o amida de copoliéter de bloque. Dichas envolturas tienen la desventaja de que su capacidad de absorbancia para sustancias líquidas es limitada. En muchas aplicaciones, una capacidad de absorbancia de este tipo es insuficiente para proporcionar el efecto deseado sobre el producto alimenticio. Además, si la sustancia líquida permanece en la superficie de la envoltura, es probable que se produzca una distribución no uniforme e impredecible y la formación de gotitas tras abrir la envoltura tubular, y la transferencia sobre el producto alimenticio muestra una coloración marmoleada, no uniforme del producto alimenticio.
El documento DE 101 24 581 A muestra una envoltura para alimentos en donde se pulveriza humo líquido en la envoltura durante el corrugado. Dado que se necesita un tiempo de almacenamiento de al menos 5 días para que el humo líquido migre a la envoltura, los costes de almacenamiento y el "tiempo para que llegue al cliente" son altos.
En general, el lado externo de una envoltura es fácilmente accesible para su impresión, recubrimiento e impregnación. Pero, en el caso de las películas de barrera tubulares, es necesario dar la vuelta a la envoltura de manera que la superficie tratada entre en contacto con el producto alimenticio. El documento EP 1192864 A muestra una etapa de recubrimiento o impregnación del lado externo de una envoltura que se embute en el orificio de la hebra de manera que pueda volverse del revés durante el embutido. Por lo tanto, antes de embutir la hebra, la superficie exterior tratada de la envoltura puede contaminarse durante los procesos de manipulación. Otro inconveniente es que cuando el tratamiento (recubrimiento/impregnación) se realiza usando un proceso de impresión, los bordes se imprimen dos veces, lo que deja dos líneas longitudinales de mayor intensidad en el producto alimenticio después de despegar la envoltura.
Para aumentar la capacidad de absorbancia de la capa interna termoplástica, es deseable la formación de poros en esa capa interna. Las capas internas formadas de un material termoplástico como se desvela en el documento EP 1 164 856 B1 muestran una red de intersticios interconectados. Dichas capas internas están hechas de un polímero termoplástico de calidad alimentaria estando formados los intersticios por un agente formador de poros líquido no supercrítico, polímero que comprende además opcionalmente una carga inorgánica.
Los documentos EP 1911 352 A1 y US 2009/214722 A1 desvelan envolturas para alimentos termoplásticas estiradas coextruidas multicapa que comprenden al menos una capa interna porosa, que comprende al menos un material plástico y al menos una carga y al menos un componente formador de poros de un agente formador de poros oleoso. La porosidad de la capa interna porosa tiene una porosidad interconectada de manera que dicha capa interna porosa más interna es capaz de absorber, retener, desorber y transferir al menos un aditivo funcional transferible de la capa interna porosa al alimento envuelto en dicha envoltura. Las envolturas comprenden además al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua, en el caso del documento US 2009/214722 A1 para el agua y/o el oxígeno.
El documento EP 3014 997 A1 desvela una envoltura de barrera orientada multicapa, cuya capa interna tiene una porosidad generada por (co)extrusión de una primera composición polimérica que comprende un polímero y un agente formador de poros supercrítico. La porosidad permite absorber, retener, desorber y transferir al menos un aditivo funcional transferible de dicha al menos una capa interna porosa al alimento envuelto en dicha envoltura.
Todas las envolutras descritas anteriormente, que son capaces de absorber una gran cantidad de sustancia transferible en el cuerpo de la capa por medio de componentes hidrófilos o poros, pretenden transferir de forma homogénea la sustancia contenida al producto alimenticio envuelto. No son capaces de transferir un diseño a la superficie del producto alimenticio, ni de generar una superficie texturizada, ni de producir un producto alimenticio con una superficie externa que se asemeje a haber estado en contacto con una red durante su producción. Incluso si la sustancia que ha de transferirse está impresa en un diseño sobre una película plana o sobre el exterior de una envoltura tubular, no se obtiene una superficie texturizada del producto final y las desventajas mencionadas anteriormente de sellado y/o inversión, hacen desfavorable una etapa de impresión.
El documento EP 0738 471 A2 desvela una envoltura de celulosa para embutir productos cárnicos, que es del tipo que comprende un cuerpo tubular de longitud indefinida diseñado para recibir la emulsión cárnica durante la etapa de embutición y que ha de eliminarse después de la etapa posterior de ahumado, cocción y/o coloración, caracterizada por estar recubierta de forma parcial y continua o discontinua con una sustancia impermeabilizante que proporciona una barrera al paso de humos y/o colorantes y/o pigmentos externos para definir un contraste de color en la superficie del producto cárnico, una vez que se han aplicado dichos humos o colorantes y después de la retirada de la envoltura de celulosa.
El documento PE 1955596 A2 desvela un proceso de obtención de productos alimenticios ahumados con marcas, caracterizado por que comprende las siguientes etapas:
- imprimir marcas de prueba al agua y al humo en toda la película o en una parte de la misma,
- recubrir el producto alimenticio con al menos la parte impresa de la película,
- secado intenso del producto alimenticio y de la película a una humedad relativa inferior al 25 %,
- ahumar el producto alimenticio y la película en las mismas condiciones de humedad para obtener áreas en la superficie del producto alimenticio en correspondencia con la posición de las marcas con un color ahumado más oscuro que el obtenido en el resto de la superficie.
Tanto el documento EP 0738471 A2 como el documento EP 1955596 A2 usan un proceso de ahumado del producto alimenticio envuelto para crear una imagen en la superficie del producto alimenticio. Por lo tanto, las envolturas deben ser permeables al vapor de agua, lo que provoca una pérdida de peso durante la etapa de cocción y el posterior almacenamiento.
En el documento DE 35 26 394 se describe una envoltura para salchichas crudas, que está hecha de una banda fibrosa no tejida a base de poliamida y sin aglutinantes, sellada longitudinalmente. La banda fibrosa no tejida se somete a un tratamiento de compresión parcial con el fin de crear áreas rectangulares comprimidas y barras no comprimidas ubicadas entre ellas. Como consecuencia del tratamiento de compresión, al menos las barras no comprimidas de la rejilla formada permanecen permeables. La banda fibrosa no tejida no es capaz de absorber y retener un aditivo funcional en la banda fibrosa no tejida (para evitar que el aditivo funcional se desplace al exterior) y después transferir los aditivos alimentarios absorbidos al producto alimenticio envuelto.
El documento WO 2005/110713 A1 describe el estiramiento uniforme de una película plana para conseguir un espesor más uniforme y mejorar las propiedades mecánicas. El método implica extruir el extruido termoplástico en forma de una banda en su estado fundido y ubicar rodillos de velocidad diferencial para enfriar la película a su estado sólido y estirar la película entre los rodillos para conseguir una película estirada que tenga un calibre sustancialmente uniforme. La porosidad de la película se crea estirando una capa o película, cuyo material comprende partículas formadoras de poros. La superficie de la película microporosa puede imprimirse o proporcionar un tacto agradable. El rodillo de enfriamiento puede incluir un rodillo metálico de grabado en relieve para crear superficies similares a la tela, acabado mate u otras texturas. Sin embargo, la geometría de grabado en relieve solamente puede ser de dimensiones relativamente pequeñas, ya que de lo contrario el estiramiento, especialmente mediante el uso de rodillos reticuladores, da como resultado un estiramiento no uniforme. Por lo tanto, el grabado en relieve tiene lugar antes de la etapa de estiramiento, que crea la microporosidad.
El documento EP 1556 285 B1 desvela envoltorios para alimentos adhesivos formados por un material de banda grabado en relieve que tiene protuberancias grabadas en relieve y valles entre ellas, en donde los valles comprenden un adhesivo al que puede adherirse un segundo material. Dicho segundo material puede seleccionarse del grupo que consiste en protección antimicrobiana, conservación de alimentos, modificación de la atmósfera, eliminación de olores, indicación de deterioro del producto, beneficios nutricionales y dietéticos, potenciación del aroma, absorción de la humedad, potenciación de la cocción en microondas, calentamiento, enfriamiento, aislamiento del producto y combinaciones de los mismos.
Por lo tanto, el objetivo que ha de conseguirse mediante la presente invención es proporcionar una envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa que tenga una resistencia elevada, una capacidad de corrugado y descorrugado homogénea y una capacidad de transferencia excelente de aditivos alimentarios al producto alimenticio envuelto, en donde dicha envoltura para alimentos termoplástica es capaz de transferir al producto alimenticio un diseño que muestra un contraste estable y una buena durabilidad, que puede estar formada por uno o más aditivos alimentarios transferidos al alimento envuelto, por ejemplo, logotipos, marcas, cualquier diseño artístico o un diseño en forma de red.
Además, un objetivo de la presente invención es proporcionar un proceso para preparar una envoltura para alimentos coextruida multicapa mejorada de este tipo.
Además, un objetivo de la presente divulgación es el uso de la envoltura como envoltorio para productos cárnicos y otros productos alimenticios.
Sumario de la invención
De acuerdo con la invención, se proporciona una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa como se define en la reivindicación 1. De acuerdo con la invención, también se proporciona un método para producir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa como se define en la reivindicación 11.
En una realización preferida, la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa comprende al menos una capa absorbente porosa termoplástica que comprende una (co)poliolefina como componente principal, comprendiendo además la capa absorbente porosa termoplástica al menos el 5 % en peso de una (co)poliamida basada en el peso del material polimérico termoplástico utilizado para formar la al menos una capa absorbente porosa termoplástica (sin incluir otros aditivos tales como agentes formadores de poros o aditivos funcionales). Los presentes inventores han descubierto que si la al menos una capa absorbente porosa termoplástica comprende una (co)poliolefina como componente principal y al menos el 5 % en peso de una (co)poliamida, las propiedades de la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa, por ejemplo, con respecto a la adhesión de los alimentos envueltos en la envoltura, pueden mejorarse.
Una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con la presente invención, como se ha definido anteriormente, puede generar en una superficie de un producto alimenticio, cuando está envuelto en la envoltura para alimentos, un diseño que está formado por un aditivo funcional transferido sobre el producto alimenticio.
La expresión "envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa" comprende envolturas tubulares, que se han coextruido por medio de un troquel anular y películas planas o envolturas tubulares cortadas, que se sellan para formar una envoltura tubular, y bolsas fabricadas a partir de la mismas. En una realización preferida, la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa es una envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa tubular sin costuras.
De acuerdo con la presente invención, la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno y, opcionalmente, otras capas no porosas, si están presentes, también pueden denominarse "capas volumétricas".
La expresión "capa absorbente porosa" comprende capas absorbentes que comprenden áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, en donde las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido muestran niveles de porosidad diferentes en la superficie interna de la envoltura o pueden mostrar poros más grandes en partes de toda la superficie interna y poros más pequeños en otras partes de la al menos una capa absorbente porosa.
El término "absorber" comprende la absorción y/o adsorción de un aditivo funcional en y/o sobre dicha al menos una capa absorbente porosa a temperatura ambiente (25 °C) y presión atmosférica (0,1 MPa (1 bar)).
La expresión "que tiene un efecto de barrera al vapor de agua", de acuerdo con la presente invención, significa que la envoltura para alimentos termoplástica coextruida muestra un índice de transmisión de vapor de agua de 0,01 a 500 g/m2d, preferentemente de 0,1 a 100 g/m2d, más preferentemente de 1 a 20 g/m2d, incluso más preferentemente de 1 a 10 g/m2d a 23 °C y el 85 % de humedad relativa de acuerdo con la norma ASTM E398-03.
La expresión "que tiene un efecto de barrera al oxígeno", de acuerdo con la presente invención, significa que la envoltura para alimentos termoplástica coextruida muestra un índice de transmisión de oxígeno a través de la envoltura para alimentos de la presente invención de 30 cm3/(m2 d bar) o menos, preferentemente de menos de 20 cm3/(m2 d bar), con frecuencia en el intervalo de 6 a 12cm3/(m2 d bar), en ocasiones de aproximadamente 0,1 o aproximadamente 1 a menos de 6 cm3/(m2 d bar) cuando se somete a ensayo de acuerdo con la norma DIN 53380-3 a 23 °C y el 50 % de humedad relativa.
La expresión "un componente principal de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica", de acuerdo con la presente invención, significa que al menos un material polimérico termoplástico seleccionado del grupo que consiste en (co)poliamidas y (co)poliolefinas, está presente en dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica en una relación en peso de al menos el 55 % en peso, preferentemente al menos el 70 % en peso, más preferentemente al menos el 80 % en peso, incluso más preferentemente al menos el 90 % en peso, mucho más preferentemente en un intervalo del 90 al 95 % en peso basándose en el peso del material polimérico termoplástico utilizado para formar dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica (sin incluir otros aditivos tales como agentes formadores de poros o aditivos funcionales).
De acuerdo con la presente invención, se descubrió que las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica tienen una capacidad de retención diferente para que un aditivo funcional se transfiera al alimento envuelto por la envoltura para alimentos. De acuerdo con la presente invención, la expresión "capacidad de retención" define una capacidad de las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido o no reducido de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica para absorber y/o adsorber un aditivo funcional en y/o sobre dichas áreas de la al menos una capa absorbente porosa a temperatura ambiente (25 °C) y presión atmosférica (0,1 MPa (1 bar)). De acuerdo con la presente invención, el parámetro "relación de capacidad de retención" de las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido o no reducido de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica se expresa mediante una relación del espesor de capa de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica en el área respectiva dividida por el espesor de capa de la al menos una capa volumétrica en la misma ubicación. En la envoltura para alimentos reivindicada de acuerdo con la presente invención, la "capacidad de retención" por lo general disminuye con un espesor de capa decreciente de áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido de la al menos una capa absorbente porosa cuando se someten dichas áreas de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica a un tratamiento de grabado en relieve de acuerdo con la presente invención. La "capacidad de retención" de áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica por lo general aumenta cuando se somete la al menos una capa absorbente porosa termoplástica a un tratamiento de termoformado de acuerdo con la presente invención. En un caso de este tipo, el espesor de capa promedio de la al menos una capa no porosa se reduce en función de la relación de retracción aplicada, mientras que el espesor de capa promedio de la al menos una capa absorbente porosa en las áreas correspondientes se reduce en menor medida, si se aplica la misma relación de retracción, porque los poros de dichas áreas se hacen más grandes, no reduciendo de este modo el espesor de capa promedio de la al menos una capa absorbente porosa en dichas áreas en la misma medida que en la al menos una capa no porosa.
De acuerdo con la presente invención, las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido por lo general se forman aplicando un tratamiento mecánico y/o térmico a áreas de la al menos una capa absorbente porosa.
Además, la expresión "tratamiento mecánico y/o térmico", de acuerdo con la presente invención, comprende, por ejemplo, un tratamiento de "grabado en relieve" y/o "termoformado".
La expresión "grabado en relieve", de acuerdo con la presente invención, se refiere a una etapa de proceso con la que se reduce el espesor de capa promedio de la al menos una capa absorbente porosa mediante la aplicación local de un tratamiento térmico y, opcionalmente, mecánico a la superficie de la al menos una capa absorbente porosa para llevar la al menos una capa porosa a un estado termoplástico. Con el fin de generar áreas que tengan un espesor de capa promedio reducido por grabado en relieve, es necesario que los polímeros semicristalinos estén a temperaturas cercanas a su temperatura de fusión o superiores. Un tratamiento de grabado en relieve de acuerdo con la presente invención puede realizarse sin ningún contacto físico real con la al menos una capa absorbente porosa, que ha de deformarse. Un tratamiento térmico, por ejemplo, mediante un láser adecuado, puede tener suficiente energía para "grabar en relieve" o formar la textura deseada en la al menos una capa absorbente porosa, especialmente cuando la envoltura es una envoltura orientada y la porosidad se ha generado, al menos parcialmente, por estiramiento, a condición de que los poros que sean capaces de absorber un aditivo funcional, permanezcan en las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido.
El término "termoformado", de acuerdo con la presente invención, se refiere a una etapa de proceso con la que un espesor de pared promedio de áreas específicas de la envoltura para alimentos termoplástica se reduce mientras dicha envoltura para alimentos termoplástica está en un estado viscoelástico. Con el fin de conseguir una reducción de un espesor de capa promedio sin fundir todos los poros, el material termoplástico de dicha al menos una capa absorbente porosa debe estar a temperaturas superiores a la temperatura de transición vítrea, pero inferiores a la temperatura de fusión. Cuando se realiza una etapa de termoformado, el espesor de capa en las áreas termoformadas se reduce a diferencia del de las áreas no termoformadas.
La expresión "relación de retracción", de acuerdo con la presente invención, se refiere a la relación del área superficial de un área termoformada después del termoformado con respecto al área superficial de la misma área antes del termoformado. Si de acuerdo con la presente invención se realiza una etapa de "grabado en relieve", la relación de retracción de la etapa de grabado en relieve es igual a 1.
De acuerdo con la presente invención, durante la formación de áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido en la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, el espesor de capa promedio de las capas volumétricas no porosas solamente se reduce con respecto a la relación de retracción aplicada a dichas áreas (es decir, en áreas gravadas con relieve el espesor de capa promedio de las capas volumétricas no porosas no cambia).
Los términos "invertir" y "revertir", de acuerdo con la presente invención, se refieren a un proceso de dar la vuelta a la envoltura de dentro hacia afuera de manera que la superficie externa se convierta en la superficie interna o de contacto con los alimentos de la envoltura después de la etapa de inversión o reversión.
De acuerdo con la presente invención, las áreas que tienen un espesor de capa no reducido de la al menos una capa absorbente porosa pueden determinarse marcando las áreas de mayor espesor de dicha al menos una capa absorbente porosa por medio de papel carbón (por ejemplo, Plenticopy 200 H de Pelikan Group GmbH), que se fija a una placa de vidrio plana por medio de cinta adhesiva de doble cara, y que se desplaza a través de la superficie plana de la al menos una capa absorbente porosa. Después de eso, dentro de un área de al menos 10 cm2 de la envoltura para alimentos que ha de analizarse, el espesor de capa de dicha al menos una capa absorbente porosa se mide en al menos 10 ubicaciones en áreas marcadas (por medio de dicho papel carbón) que tienen un espesor de capa no reducido de dicha al menos una capa absorbente porosa y en al menos 10 ubicaciones en áreas no marcadas que tienen un espesor de capa reducido de dicha al menos una capa absorbente porosa (en donde deben usarse los 10 valores de espesor más bajos medidos) mediante el uso de un calibre de espesor o mediante el uso de microscopía MEB, como se describe a continuación.
Como se ha esbozado anteriormente, de acuerdo con la presente invención, se descubrió sorprendentemente que la capacidad de retención de un aditivo funcional, tal como el humo líquido, en áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido difiere claramente de la capacidad de retención de dicho aditivo funcional en las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa, de manera que estas áreas transferirán cantidades diferentes de un aditivo funcional de este tipo al producto alimenticio envuelto en dichas áreas diferentes. Además, se descubrió que si el espesor de capa promedio en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en un intervalo del 30 al 85 % y de 7 a 140 pm en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, ambas áreas serán capaces de transferir al producto alimenticio envuelto, un aditivo funcional, tal como humo líquido, de manera que pueda conseguirse un contraste visualmente verificable y visualmente aceptable en la cantidad de aditivo funcional que se transfiere y, al mismo tiempo, pueda evitarse que la cantidad de aditivo funcional absorbida/adsorbida se desorba o difunda antes de ser transferida al producto alimenticio. Si, sin embargo, el espesor de capa promedio en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en menos del 30 % y/o menos de 7 pm en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, la diferencia en la cantidad de aditivo funcional que se transfiere es demasiado baja con el fin de conseguir un contraste visualmente verificable en el producto alimenticio producido. Si, por otro lado, el espesor de capa promedio en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en más del 85 % y/o más de 140 pm en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, el aditivo funcional no puede quedar retenido para transferir posteriormente el aditivo funcional a la superficie del producto alimenticio que ha de tratarse (por ejemplo, cuando dichas áreas se forman en un tratamiento térmico tal como el termoformado), o las propiedades de adherencia a la carne de la capa porosa pueden deteriorarse (por ejemplo, en las áreas de espesor de capa reducido cuando se realiza un tratamiento de grabado en relieve).
El espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica de la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención también puede determinarse midiendo el espesor total de la envoltura (como se ha esbozado anteriormente en al menos 10 ubicaciones) y restando el espesor de la una o más capas volumétricas analizado al microscopio como se describe a continuación.
Sorprendentemente, de acuerdo con la presente invención se descubrió que si el espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en un intervalo de 7 a 140 pm en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, más preferentemente de 7 a 120 pm, incluso más preferentemente de 8 a 90 pm, incluso más preferentemente de 8 a 60 pm, incluso más preferentemente de 15 a 60 pm, mucho más preferentemente de 20 a 40 pm, las áreas que tienen un espesor de capa reducido proporcionan un espesor de capa promedio lo suficientemente pequeño como para diferir claramente de la cantidad de aditivo funcional que puede ser adsorbido y/o absorbido por las áreas circundantes que tienen un espesor de capa no reducido, y además forman un diseño de áreas que crea un contraste visualmente verificable en la cantidad transferida del aditivo funcional sobre el producto alimenticio entre las áreas de alta capacidad de retención y áreas de baja capacidad de retención.
En una realización preferida de dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa, la envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa no tiene costuras y es tubular.
En una realización preferida adicional de dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa de acuerdo con la presente invención, se descubrió que si el espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en un intervalo del 30 al 80 %, preferentemente del 35 al 75 %, más preferentemente del 55 al 70 % en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, ambas áreas serán capaces de transferir el aditivo funcional, tal como el humo líquido, sobre el producto alimenticio envuelto, de manera que pueda determinarse un contraste visualmente verificable en la cantidad de aditivo funcional que se está transfiriendo.
En una realización preferida adicional de dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa, el espesor de capa promedio de al menos una capa absorbente porosa termoplástica no se limita a solamente 2 niveles (reducido y no reducido), sino que también implica áreas de espesor de capa promedio intermedio para crear matices de color intermedios en el producto alimenticio envuelto. Un espesor de capa promedio intermedio puede generarse, por ejemplo, aplicando localmente un tratamiento de grabado en relieve a una temperatura de grabado en relieve dada para diferentes tiempos de grabado en relieve en las áreas que han de grabarse en relieve de dicha al menos una capa absorbente porosa, o aplicando localmente un tratamiento de grabado en relieve a diferentes temperaturas de grabado en relieve para los mismos tiempos de grabado en relieve en las áreas que han de grabarse en relieve de dicha al menos una capa absorbente porosa, o aplicando localmente diferentes relaciones de retracción en las áreas termoformadas de dicha al menos una capa absorbente porosa.
En otra realización preferida de dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa, la diferencia en el espesor de capa promedio entre las áreas que tienen un espesor de capa reducido y las áreas que tienen un espesor de capa no reducido de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica da origen a la transferencia de un diseño en forma de red en el producto alimenticio envuelto.
En otra realización preferida de dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa, la diferencia en el espesor de capa promedio entre las áreas que tienen un espesor de capa reducido y las áreas que tienen un espesor de capa no reducido de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica da origen a la transferencia de un diseño de logotipo en el producto alimenticio envuelto.
En otra realización preferida de dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa, la diferencia en el espesor de capa promedio entre las áreas que tienen un espesor de capa reducido y las áreas que tienen un espesor de capa no reducido de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica da origen a la transferencia de un diseño en el producto alimenticio envuelto, que se asemeja a una coloración "naturalmente" no homogénea de la superficie que consiste en áreas o píxeles de diferente oscuridad.
En otra realización preferida de dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa, la diferencia en el espesor de capa promedio entre las áreas que tienen un espesor de capa reducido y las áreas que tienen un espesor de capa no reducido de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica da origen a la transferencia de un diseño en forma de red que muestra "protuberancias" visibles típicas para una salchicha cocinada en una red.
Durante el embutido, la al menos una capa absorbente porosa termoplástica está presente en el interior de la envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa, mientras que la al menos otra capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno forma una o más capas externas de la envoltura para alimentos. Puede haber presente más de una capa absorbente porosa termoplástica en la envoltura para alimentos termoplástica multicapa de acuerdo con la presente invención, de manera que puedan proporcionar conjuntamente áreas de espesores promedios de capa diferentes y, por lo tanto, capacidades de retención de la envoltura.
La presente invención proporciona además un método para producir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa como se ha definido anteriormente, que comprende una etapa de someter la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa a al menos un tratamiento mecánico y/o térmico para crear en la superficie interna de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, como se ha definido anteriormente.
En una realización preferida, la presente invención proporciona un método para producir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa como se ha definido anteriormente, que comprende una etapa de someter la al menos una capa absorbente porosa termoplástica de la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa a un calentamiento sin contacto, con respecto a la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, a través de la capa externa. Esto incluye calentar la capa porosa, por ejemplo, mediante el uso de un láser, rayos infrarrojos o aire caliente, o, por ejemplo, mediante el contacto físico real de materiales calentados con la capa externa no porosa. Sorprendentemente, dichas áreas diferentes, como se han definido anteriormente, pueden generarse sin dañar la una o más capas externas ni provocar grietas o roturas durante el embutido o la cocción de la envoltura embutida.
En una realización alternativa, la presente invención proporciona un método para producir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa como se ha definido anteriormente, que comprende una etapa de someter la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa a al menos un tratamiento mecánico y/o térmico para crear en la superficie externa de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, después recubrir dicha superficie externa de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica con un aditivo funcional, seguido de una etapa de secado opcional y una etapa posterior de inversión de volver la envoltura del revés.
En una realización alternativa adicional, la presente invención proporciona un método para producir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida como se ha definido anteriormente, que comprende una etapa de someter la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa a un tratamiento mecánico y/o térmico para crear en su superficie externa áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, una etapa de inversión posterior de volver la envoltura del revés, y una etapa adicional posterior de someter la envoltura coextruida a un tratamiento mecánico y/o térmico adicional para formar establemente en su superficie interna áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido como se ha definido anteriormente.
En una realización preferida, el método para producir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa comprende una etapa de termoformado para proporcionar al producto alimenticio envuelto en su superficie un diseño tridimensional en donde dicha envoltura para alimentos (co)extruida multicapa no comprende una red en su superficie externa.
Un experto en la materia conoce bien las diferentes técnicas de inversión, incluyendo una técnica de inversión de una bolsita corrugada durante la embutición.
La impregnación con un aditivo funcional puede hacerse por pulverización o baño mientras la superficie en contacto con los alimentos está todavía en el exterior. En este caso, puede realizarse una etapa opcional de secado y/o curado del aditivo funcional para inmovilizar el aditivo funcional en la superficie. Como alternativa al recubrimiento de la superficie de contacto con los alimentos presente en el exterior de la envoltura, la envoltura puede invertirse después de un tratamiento mecánico y/o térmico de la superficie externa. Cuando la superficie de contacto con los alimentos es al menos una capa interna, puede impregnarse mediante el uso de técnicas de recubrimiento interno como una "burbuja móvil" entre 2 pares de bobinas de compresión o pulverización interna, por ejemplo, durante el corrugado.
La etapa de someter la envoltura (co)extruida a un tratamiento mecánico y/o térmico comprende una etapa en la que se reduce el espesor de capa de áreas de dicha al menos una capa absorbente porosa sometiendo áreas en la superficie de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica a una etapa de grabado en relieve y/o termoformado. Preferentemente, el proceso de grabado en relieve se realiza calentando estas áreas a temperaturas superiores a la temperatura de transición vítrea (véase la página 11), por ejemplo, a una temperatura que es de 5 a 25 °C inferior a la temperatura de fusión del material termoplástico de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica. El calentamiento puede realizarse mediante métodos de contacto (por ejemplo, grabado en relieve por ultrasonidos) o sin contacto (por ejemplo, por láser). El calentamiento puede realizarse desde el lado opuesto de la envoltura, siempre de que al menos una de las capas externas tenga una temperatura de fusión suficientemente alta para soportar el calentamiento sin fundirse. Si la temperatura de grabado en relieve es inferior a aproximadamente 5 °C por debajo de la temperatura de fusión de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, se necesitan métodos de contacto que permitan un tratamiento mecánico de la envoltura para reducir suficientemente el espesor de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica. Se prefieren temperaturas de grabado en relieve superiores a la temperatura de reblandecimiento Vicat de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica para conseguir una reducción estable del espesor de capa de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica.
De acuerdo con la presente invención, la diferencia en la temperatura de fusión del material de la al menos una capa interna absorbente porosa y la temperatura de fusión de la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno, cuando las temperaturas de fusión se miden de acuerdo con la norma DIN EN ISO 11357-3, debe ser superior a 30 °C, preferentemente superior a 40 °C, más preferentemente superior a 50 °C, mucho más preferentemente superior a 60 °C.
Opcionalmente, la etapa de someter la envoltura (co)extruida a un tratamiento mecánico y/o térmico comprende además una etapa de someter la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa a un proceso de termoformado, por ejemplo, mediante un corrugador, de manera que se forman protuberancias, que permiten que el producto final obtenga una forma que se asemeja, por ejemplo, a la de un producto que se cocinó en una red. Mediante la realización de una etapa de termoformado de este tipo, en las áreas tratadas puede aumentarse el tamaño de los poros presentes en la al menos una capa absorbente porosa termoplástica de dicha envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa, para potenciar adicionalmente la capacidad de retención de los poros en dichas áreas.
El método para producir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa comprende además, opcionalmente, una etapa de someter la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa a un tratamiento de orientación monoaxial o biaxial antes de una etapa de formación de al menos una capa absorbente porosa termoplástica que comprende áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido. Realizando una etapa de orientación de este tipo puede aumentarse el tamaño de los poros presentes en la al menos una capa absorbente porosa termoplástica de dicha envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa. Si en el momento del termoformado la envoltura para alimentos ya se ha sometido a un tratamiento de orientación monoaxial o biaxial, el grado de orientación debe haber sido suficientemente bajo para permitir adicionalmente la orientación local en la medida deseada.
Además, someter dicha envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa a un tratamiento de orientación monoaxial o biaxial, por ejemplo, en un proceso de doble o triple burbuja, la resistencia de la estructura de la envoltura puede aumentarse adicionalmente para que puedan producirse envolturas para alimentos sin arrugas y de calibre uniforme. Preferentemente, la envoltura orientada debe recocerse para que tenga una contracción baja o nula con el fin de evitar la contracción en las etapas posteriores del tratamiento térmico, tal como, por ejemplo, el secado de un recubrimiento externo. Esto es especialmente importante cuando una etapa de tratamiento térmico debe combinarse con una etapa de orientación, porque la contracción liberada provocará que la envoltura de película o tubular se arrugue, lo que dificulta la manipulación de la envoltura en las etapas posteriores. Por ejemplo, el posicionamiento preciso de la envoltura en una herramienta de termoformado puede ser difícil si la envoltura se contrae durante una etapa previa de grabado en relieve anterior para generar al menos una capa absorbente porosa termoplástica que comprenda áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido.
Además, en una realización preferida de la presente invención, la composición polimérica que forma la al menos una capa absorbente porosa termoplástica de la envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa es una composición polimérica que comprende además al menos un componente hidrófilo y/o al menos un agente formador de poros y, opcionalmente, una carga y/u, opcionalmente, un agente nucleante.
Como de acuerdo con la presente invención la envoltura para alimentos multicapa es una envoltura para alimentos termoplástica, pueden evitarse las desventajas debidas a la laminación con sustancias orgánicas y, por lo tanto, pueden prevenirse los riesgos de crecimiento de moho debidos a sustancias orgánicas tales como el papel, la celulosa o el almidón. En una realización preferida, la envoltura para alimentos termoplástica multicapa es una envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa sin costuras, dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa tubular no comprende ninguna costura o sello debilitante, de manera que pueda conseguirse una formación exacta del diseño de porosidad que comprenda áreas de capacidad de retención alta de un aditivo funcional y áreas de capacidad baja de retención de un aditivo funcional.
De acuerdo con la presente invención, se descubrió sorprendentemente que sometiendo la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa a un tratamiento mecánico y/o térmico, en la superficie de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica pueden formarse áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido.
Al contrario de las envolturas para alimentos conocidas en la técnica, la capacidad de retención de la al menos una capa absorbente porosa de la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención es localmente diferente, de manera que puede formarse un diseño tala como un logotipo o imagen o red de diferente capacidad de retención en dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica, diseño que, después de cargar el aditivo funcional en/sobre la superficie interna de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, puede transferirse sobre los productos alimenticios.
La al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno, cuando tiene un efecto de barrera para el vapor de agua en la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención, garantiza un efecto de barrera suficiente de manera que los aditivos funcionales que han de transferirse no difundan fácilmente al exterior de la envoltura, evitar la contaminación del medio ambiente y de la maquinaria durante la manipulación y el procesamiento. Además, mediante el uso de una envoltura para alimentos que comprende al menos una capa absorbente porosa termoplástica como se define de acuerdo con la presente invención, la pérdida de peso durante la cocción y el almacenamiento puede reducirse en gran medida en comparación con las envolturas convencionales hechas de fibras, celulosa o colágeno.
Además, con respecto a la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno, cuando tiene un efecto de barrera para el vapor de agua, la tasa de transmisión de vapor de agua de dicha al menos una capa tiene un efecto de barrera para el vapor de agua de la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención puede ajustarse de manera que cierto secado de la superficie del producto alimenticio aún pueda tener lugar durante las fases de secado del ciclo de cocción.
Además, un efecto de barrera al oxígeno de la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno puede ajustarse ajustando la composición de dicha al menos una capa. Además del policloruro de vinilo o el alcohol vinílico de polietileno, pueden usarse mezclas de poliamida y alcohol vinílico de polietileno o resinas de poliamida que tienen un efecto de barrera para el oxígeno, tales como resinas de poliamida producidas a través de la policondensación de meta-xililendiamina (MXDA) con ácido adípico (por ejemplo, Nylon-MXD6® de Mitsubishi Gas Chemical Company) para formar al menos una capa que tiene un efecto de barrera para vapor de agua y/u oxígeno.
Breve descripción de la figura
La Figura 1 representa una realización preferida de una envoltura para alimentos grabada en relieve (1) de acuerdo con la presente invención que comprende una o más capas porosas (3) y una o más capas volumétricas (4), la una o más capas porosas que comprenden en el lado de contacto con los alimentos (2) áreas que tienen una relación de capacidad de retención menor (5) y áreas que tienen una relación de capacidad de retención mayor (6), en donde las áreas grabadas en relieve que tienen una relación de capacidad de retención menor tienen un espesor de capa porosa reducido (8) y las áreas que tienen una relación de capacidad de retención mayor tienen un espesor de capa porosa no reducido (7).
Descripción detallada
Una envoltura para alimentos de acuerdo con la invención puede usarse como envase para cualquier tipo de alimento, incluyendo, pero sin limitación, productos cárnicos, productos de salchicha, productos lácteos, productos y platos de queso, sin procesar o procesados, especialmente para productos que contienen carne como salchichas fermentadas, salchicha de carne cocida (Kochwurst), salchicha de emulsión escaldada (Brühwurst) como salchichas frankfurt, jamón cocido (Kochschinken), jamón, carne en escabeche, pechuga de pavo ahumada y carne salada (Pokelware), verduras, productos lácteos como queso, hidratos de carbono, productos de soja, así como diferentes mezclas o en cualquier aplicación deseada. Las envolturas para alimentos de acuerdo con la presente invención pueden usarse en cualquier forma deseada, tal como en forma de tubos "sin fin", secciones, anillos, tales como anillos de salchicha, productos personalizados tales como bolsitas o bolsas corrugadas, y la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención puede vaciarse, rellenarse y procesarse adicionalmente si se desea.
Los alimentos con frecuencia se procesan, es decir, se cocinan en un paquete de película de plástico, por ejemplo, sumergiendo al menos parcialmente el paquete en agua caliente o colocando el paquete en una cabina de vapor. El paquete de alimento procesado puede después refrigerarse hasta que los alimentos procesados se preparen para una comida o se consuman, o se pelan y se envasan adicionalmente después de dividirlos en trozos o rodajas. Durante el proceso de cocción, por ejemplo, de carne, por ejemplo, el humo u otros modificadores de color, aroma o fragancia difunden al material alimenticio. El proceso de difusión tarda más tiempo si tiene lugar solamente a temperatura ambiente, por ejemplo, durante un proceso de fermentación o de almacenamiento.
Aditivos funcionales transferibles
El al menos un aditivo funcional transferible puede ser, por ejemplo, uno o más de colorantes tales como caramelo o extracto de pimentón, aromatizantes, tales como glutamatos, fragancias, tales como terpenoides y/o cualquier otro aditivo alimentario deseado. Muchos aditivos funcionales transferibles pueden ser eficaces como diferentes (tales como dos o tres) tipos de aditivos funcionales transferibles seleccionados del grupo de colorantes, aromatizantes y fragancias. Por ejemplo, el humo líquido funciona como colorante, aromatizante, así como fragancia.
Un colorante, aromatizante, fragancia y/o cualquier otro aditivo o cualquier combinación de los mismos, en una de las posibles realizaciones, a la envoltura de cualquier forma deseada, por ejemplo, en un tubo que contiene el líquido, disperso, disuelto o en cualquier combinación. El aditivo funcional transferible puede estar en una masa líquida que preferentemente puede distribuirse con la ayuda de una burbuja de líquido de manera que el aditivo pueda moverse o distribuirse, o ambos. De esta manera, el contenido del aditivo funcional transferible puede aplicarse directamente a una envoltura coextruida y opcionalmente estirada. El aditivo funcional transferible puede aplicarse en su condición disponible en el mercado, preferentemente en forma líquida, especialmente en forma disuelta, en forma dispersa o en forma disuelta y dispersa, por ejemplo, en agua, o en una condición modificada. Más preferentemente, el aditivo funcional está presente en forma disuelta en agua. Normalmente se aplica sobre la superficie en contacto con los alimentos de la envoltura, que es la superficie externa de la más interna de la al menos una capa absorbente porosa, por ejemplo, por inmersión, inundación, pulverizando o incluso exprimiendo el tubo que contiene la masa líquida. Esto puede realizarse, por ejemplo, con la ayuda de rodillos exprimidores y distribuyendo el líquido, al menos parcialmente, en la superficie de la capa interna de la envoltura, por ejemplo, con la ayuda de dichos rodillos exprimidores. Preferentemente, al menos uno de estos compuestos o una mezcla que contenga al menos uno de estos compuestos, preferentemente en forma líquida, se puede absorber, cargar, distribuir, incorporar, inyectar, aplicar como un película o recubrimiento o en cualquier combinación de los mismos sobre/en/a una película o superficie de contacto con los alimentos de la envoltura. Es especialmente deseable que el uno o más aditivos se proporcionen sobre/en/a la al menos una superficie interna absorbente porosa o sobre/en/a partes de la al menos una capa interna absorbente porosa de la envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa, por ejemplo, por efecto de las fuerzas capilares. La transferencia de estos compuestos/mezclas desde la al menos una capa interna absorbente porosa de la envoltura para alimentos al alimento puede ocurrir a través de su interfaz. Este es particularmente el caso si la envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa está formada por polímeros no polares tales como (co)poliolefinas. Si el colorante, el aromatizante, la fragancia y/o cualquier otro aditivo es de naturaleza polar, la transmisión de dicho uno o más compuestos en ocasiones puede ser casi completa o quizás incluso completa, si la superficie no polar se ha recubierto con el aditivo funcional polar.
En caso de que la al menos una capa absorbente porosa no sea una capa interna de una envoltura tubular (es decir, que sea la capa externa de una envoltura tubular, que necesitará invertirse más tarde, o una superficie de una película plana), además de la inmersión, inundación, pulverización o rociado, la aplicación del al menos un aditivo funcional transferible también puede tener lugar a través de un proceso de impresión. Además, si hay dos o más aditivos funcionales transferibles, pueden aplicarse independientemente entre sí, de manera que puedan transferirse diseños mixtos y/o una mezcla de aditivos funcionales tales como sabores. Por ejemplo, pueden aplicarse especias solamente en áreas de baja capacidad de retención o en áreas de alta capacidad de retención. La adhesión del aditivo funcional a la superficie de la envoltura puede aumentarse aplicando un tratamiento de plasma o corona a la superficie de la envoltura antes de recubrir la envoltura con el aditivo funcional, en el caso de un aditivo funcional en forma de partículas, tal como especias o hierbas, mediante el uso de aglutinantes.
Preferentemente, este tratamiento de descarga de corona se realiza de manera que, después del tratamiento de descarga de corona, la tensión de humectación de la superficie de la capa más interna es de 35 mN/m o superior, preferentemente 40 mN/m o superior y, más preferentemente de 50 a 60 mN/m, medido mediante tintas de ensayo de acuerdo con la norma DIN ISO 8296 para la determinación de la tensión de humectación de películas de plástico. Las condiciones de la descarga de corona no están limitadas y pueden determinarse adecuadamente de acuerdo con el tipo, el espesor y la velocidad de alimentación de la envoltura que ha de procesarse. Como la porosidad influye en la tensión de humectación que ha de proporcionarse, el ajuste de los parámetros del dispositivo de tratamiento de corona debe realizarse con una envoltura que tenga una capa interna no porosa con la misma composición polimérica que la composición de la capa interna porosa utilizada de acuerdo con la invención.
El fluido o el líquido del al menos un aditivo funcional transferible preferentemente se absorbe/adsorbe por los poros contenidos en la al menos una capa interna absorbente porosa termoplástica. Una envoltura de acuerdo con la presente invención tiene preferentemente al menos una capa interna absorbente porosa termoplástica, pero en varias realizaciones se prefiere que la mayoría o todas las demás capas de la envoltura tengan porosidad baja, casi nula o nula. Se prefiere que al menos una de las otras capas muestre una resistencia alta. Si una envoltura tiene al menos una capa no porosa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno y al menos una capa interna porosa absorbente termoplástica, pueden formarse envolturas capaces de transferir un aditivo funcional al producto alimenticio envuelto. Dichas envolturas tienen suficiente resistencia, flexibilidad y/o efecto de barrera para el vapor de agua o gases como gas oxígeno, o ambos.
La al menos una capa absorbente porosa
La al menos una capa absorbente porosa que comprende áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido comprende áreas de alta capacidad de retención para un aditivo funcional y áreas de baja capacidad de retención para un aditivo funcional. Normalmente, al menos una capa absorbente porosa se diseña para absorber/adsorber y, por lo tanto, inmovilizar el al menos un aditivo funcional transferible. El aditivo puede estar en forma líquida y, una vez inmovilizado, puede desorberse, movilizarse y transferirse al alimento con el que está en contacto. Un mecanismo dominante puede ser la adherencia o unión del aditivo a la superficie, con solamente algo de absorción en la al menos una capa absorbente porosa. La inmovilización del al menos un aditivo funcional transferible puede potenciarse a través de secado y/o curado.
En una realización, la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención normalmente comprende al menos una capa porosa termoplástica que sirve como la al menos una capa interna absorbente. Como alternativa, dos, tres o cuatro o más capas internas porosas pueden formar un grupo de capas internas porosas, de las cuales una es la capa porosa más interna cuya superficie es adyacente al producto alimenticio envuelto.
En otra realización, la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención comprende al menos una capa absorbente porosa que sirve como la capa externa absorbente, cuando se extruye. Si se usa este proceso de preparación de este tipo, la envoltura debe invertirse en algún momento del proceso con el fin de preparar una envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa de acuerdo con la presente invención que pueda someterse a una fase de embutición de alimentos.
La al menos una capa absorbente porosa termoplástica comprende como componente principal al menos un material polimérico termoplástico seleccionado del grupo que consiste en (co)poliamidas y (co)poliolefinas,
Son ejemplos de dichas (co)poliamidas y/o (co)poliolefinas:
(Co)poliamidas, tales como homo, co o terpoliamidas, preferentemente (co)poliamidas alifáticas, (co)poliamidas parcialmente aromáticas;
poliolefinas, preferentemente polietilenos, polipropilenos o copolímeros basados, por ejemplo, en etileno, propileno u otras olefinas, poli(iso)buteno o cualquier mezcla de los mismos.
En muchas realizaciones, la envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa contiene más de un componente polimérico orgánico termoplástico. Con frecuencia hay dos o tres, y en ocasiones incluso más de tres polímeros termoplásticos diferentes, o incluso al menos dos polímeros termoplásticos diferentes que se diferencian en al menos un grupo químico contenido en los mismos.
Por lo tanto, la al menos una capa absorbente porosa termoplástica puede comprender además los siguientes componentes:
copolímeros de vinilo como copolímeros de etileno-acetato de vinilo, alcoholes polivinílicos, copolímeros de etilenoalcohol vinílico (EVOH) o cualquier combinación de los mismos, que opcionalmente está parcial o totalmente saponificada, tales como copolímeros de etileno-alcohol vinílico; polivinilpirrolidona, poliestireno, cloruro de polivinilo, fluoruro de polivinilo o cualquier combinación de los mismos;
(co)polímeros de cloruro de vinilideno (PVDC), por ejemplo, copolímeros de cloruro de vinilideno con uno o más comonómeros tales como cloruro o (met)acrilato de vinilo;
(co)poliésteres de carácter alifático, (parcialmente) aromático o de carácter alifático y aromático, por ejemplo, polilactida, policaprolactona, policarbonato o (co)polímeros de dioles alifáticos con uno o más ácidos dicarboxílicos alifáticos o aromáticos tales como uno o más tereftalatos, tales como poli(tereftalato de butilenglicol): específicamente polihidroxialcanoatos o ácidos polilácticos.
En una realización preferida de la presente invención, pueden utilizarse poliolefinas como polímeros orgánicos termoplásticos, tales como homopolímeros de etileno o propileno y/o copolímeros de alfa-olefinas lineales con 2 a 8 átomos de C, preferentemente polietileno lineal de baja densidad, polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, homopolipropileno, polipropileno de bloque y copolímeros aleatorios de propileno. En una realización incluso más preferida, puede usarse polietileno de baja densidad lineal y de baja densidad.
En otra realización preferida de la presente invención, pueden utilizarse poliamidas como polímeros orgánicos termoplásticos, tales como homo, co o terpoliamidas que pueden producirse a partir de los monómeros correspondientes tales como caprolactama, laurolactama, ácido omegaaminoundecano, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido decandicarbónico, ácido dodecandicarbónico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, tetrametilendiamina, pentametilendiamina, hexametilendiamina, octametilendiamina y xililendiamina. Son poliamidas preferidas que han de usarse de acuerdo con la presente invención homo y copoliamidas tales como poliamida 6, poliamida 12, poliamida 66, poliamida 610, poliamida 612, poliamida MXD6, poliamida 6/66, poliamida 66/6, poliamida 6/12 y poliamida 6I/6T. En una realización incluso más preferida, pueden usarse poliamida 6 y poliamida 6/66.
Además, el uno o más polímeros orgánicos termoplásticos que han de usarse de acuerdo con la presente invención para formar la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, puede comprender componentes hidrófilos adicionales, tales como un copolímero de éster de poliéter, alcohol polivinílico, amida de bloque de poliéster, copolieteresteramida o copolímero de bloque poliéter amida, o polivinilpirrolidona para facilitar la transmisión de vapor de agua a través o en la matriz de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, ayudando de este modo a inmovilizar el aditivo funcional después del recubrimiento.
De acuerdo con la presente invención, dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica comprende como componente principal al menos un material termoplástico seleccionado del grupo que consiste en (co)poliamidas y (co)poliolefinas, que está presente en dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica en una relación en peso de al menos el 55 % en peso, preferentemente al menos el 70 % en peso, más preferentemente al menos el 80 % en peso, incluso más preferentemente al menos el 90 % en peso, mucho más preferentemente del 90 al 95 % en peso basándose en el peso del material polimérico termoplástico utilizado para formar dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica (sin incluir otros aditivos tales como agentes formadores de poros o aditivos funcionales).
Además, en una realización preferida, dicha envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa comprende al menos una capa absorbente porosa termoplástica que comprende una (co)poliolefina como componente principal, comprendiendo además dicha capa absorbente porosa termoplástica al menos el 5 % en peso de una (co)poliamida basada en el peso del material polimérico termoplástico utilizado para formar dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica (sin incluir otros aditivos tales como agentes formadores de poros o aditivos funcionales).
La al menos una capa absorbente porosa termoplástica por lo general tiene, en total, un espesor de capa promedio de 10 a 200 pm, preferentemente de 15 a 150 pm, más preferentemente de 15 a 130 pm, más preferentemente de 20 a 120 pm. El espesor de capa depende de la capacidad de retención deseada y del número de capas disponibles para lograr la capacidad de retención deseada.
De acuerdo con la presente invención, se descubrió sorprendentemente que la capacidad de retención de un aditivo funcional, tal como el humo líquido, en áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido difiere claramente de la capacidad de retención de dicho aditivo funcional en las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa, de manera que estas áreas transferirán cantidades diferentes de un aditivo funcional de este tipo al producto alimenticio envuelto en dichas áreas diferentes. Además, se descubrió que si el espesor de capa promedio en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en un intervalo del 30 al 85 % y de 7 a 140 pm en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, ambas áreas serán capaces de transferir al producto alimenticio envuelto, un aditivo funcional, tal como humo líquido, de manera que pueda conseguirse un contraste visualmente verificable en la cantidad de aditivo funcional que se transfiere y, al mismo tiempo, la cantidad de aditivo funcional absorbida/adsorbida no se desorbe o difunde antes de ser transferida al producto alimenticio. Si, sin embargo, el espesor de capa promedio en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en menos del 30 % y/o menos de 7 pm en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, la diferencia en la cantidad de aditivo funcional que se transfiere es demasiado baja con el fin de conseguir un contraste visualmente verificable en el producto alimenticio producido. Si, por otro lado, el espesor de capa promedio en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en más del 85 % y/o más de 140 pm en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, el aditivo funcional no puede quedar retenido para transferir posteriormente el aditivo funcional a la superficie del producto alimenticio que ha de tratarse (por ejemplo, cuando dichas áreas se forman en un tratamiento térmico tal como el termoformado), o las propiedades de adherencia a la carne de la capa porosa pueden deteriorarse (por ejemplo, en las áreas de espesor de capa reducido cuando se realiza un tratamiento de grabado en relieve).
Sorprendentemente, de acuerdo con la presente invención se descubrió que si el espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en un intervalo de 7 a 140 pm en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, más preferentemente de 7 a 120 pm, incluso más preferentemente de 8 a 90 pm, incluso más preferentemente de 8 a 60 pm, incluso más preferentemente de 15 a 60 pm, mucho más preferentemente de 20 a 40 pm, las áreas que tienen un espesor de capa reducido proporcionan un espesor de capa promedio lo suficientemente pequeño como para diferir claramente de la cantidad de aditivo funcional que puede ser adsorbido y/o absorbido por las áreas circundantes que tienen un espesor de capa no reducido, y además forman un diseño de áreas que crea un contraste visualmente verificable en la cantidad transferida del aditivo funcional sobre el producto alimenticio entre las áreas de alta capacidad de retención y áreas de baja capacidad de retención.
En una realización preferida adicional de dicha envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa de acuerdo con la presente invención, se descubrió que si el espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en un intervalo del 30 al 80 %, preferentemente del 35 al 75 %, más preferentemente del 55 al 70 % en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, ambas áreas serán capaces de transferir el aditivo funcional, tal como el humo líquido, sobre el producto alimenticio envuelto, de manera que pueda determinarse un contraste visualmente verificable en la cantidad de aditivo funcional que se está transfiriendo.
El espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica de la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención también puede determinarse midiendo el espesor total de la envoltura (como se ha esbozado anteriormente al menos en 10 ubicaciones) y restando el espesor de la una o más capas volumétricas analizado al microscopio como se describe a continuación.
De acuerdo con la presente invención, las superficies de los espacios huecos y canales de la porosidad de dicha al menos una capa interna absorbente porosa son capaces de absorber/adsorber un aditivo funcional transferible, almacenarlo y, posteriormente, liberarlo y transferirlo. En otras palabras, cuando el aditivo funcional almacenado en la al menos una capa interna absorbente porosa entra en contacto directo con el producto alimenticio cuando el producto alimenticio está envuelto en la envoltura, el al menos un aditivo funcional se transfiere al producto alimenticio.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, la estructura porosa de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica se crea mediante un agente formador de poros supercrítico introducido en el polímero fundido o la mezcla polimérica en la extrusora diseñada para formar la al menos una capa absorbente porosa termoplástica de manera que se esté generando una solución. Por el contrario, en la mayoría de las envolturas para alimentos conocidas en la técnica, los espacios huecos (estructura porosa) o los intersticios de la al menos una capa absorbente porosa se forman usando agentes formadores de poros líquidos no supercríticos tales como aceites hidrófobos o sustancias oleosas.
Una ventaja de utilizar un agente formador de poros supercrítico es que no quedará ningún agente formador de poros en la al menos una capa interna porosa después de la extrusión de la mezcla polimérica.
Cualquiera de una amplia diversidad de agentes formadores de poros supercríticos tales como nitrógeno supercrítico, oxígeno supercrítico, helio supercrítico o dióxido de carbono supercrítico, más preferentemente dióxido de carbono supercrítico o nitrógeno supercrítico, incluso más preferentemente nitrógeno supercrítico, puede usarse como agente formador de poros supercríticos que ha de usarse de acuerdo con la presente invención. Dicho agente formador de poros supercrítico se introduce en la extrusora y se mezcla con al menos un primer polímero (para formar la al menos una capa absorbente porosa termoplástica), por ejemplo, un polímero orgánico termoplástico para formar rápidamente una solución monofásica con el material polimérico inyectando dicho agente formador de poros como un fluido supercrítico.
Por lo general, el agente formador de poros supercrítico se introduce en dicho material polimérico, que se designa para formar la al menos una capa absorbente porosa, a través de un puerto de una extrusora. Como se ha esbozado anteriormente, el agente formador de poros supercrítico que ha de usarse de acuerdo con la presente invención se selecciona preferentemente del grupo que consiste en nitrógeno supercrítico y dióxido de carbono supercrítico. En principio, también pueden usarse otros fluidos supercríticos tales como helio supercrítico u oxígeno supercrítico. Sin embargo, incluso si el punto supercrítico de dichos agentes permite su uso, la inflamabilidad, los costes y/o las preocupaciones ambientales y de salud pueden crear desventajas en comparación con el nitrógeno supercrítico o el dióxido de carbono. El punto supercrítico del nitrógeno está a 3,4 MPa (34 bar) y -147 °C, mientras que el punto supercrítico del dióxido de carbono está a 72 bar y 31 °C. La concentración del agente formador de poros supercrítico en la mezcla polimérica que forma la al menos una capa absorbente porosa termoplástica está por lo general en un intervalo del 0,001 al 10 % en peso, preferentemente en el intervalo del 0,005 al 1 % en peso, más preferentemente en el intervalo del 0,01 al 0,5 % en peso basándose en el peso de la mezcla polimérica que forma dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica.
Además, opcionalmente, la al menos una capa absorbente porosa puede comprender una carga. Preferentemente, dicha carga es una carga inorgánica. En una realización preferida, dicha carga, si se usa, se selecciona de una o más sílices tales como cuarzo, cuarzo fundido, cristobalita, tierra de diatomeas, sol de sílice, gel de sílice, sílice precipitada o pirógena, o cualquier combinación de estos tipos de sílice, talco, uno o más carbonatos de calcio, sulfato de bario, una o más alúminas, uno o más hidróxidos de aluminio, hidróxido de magnesio, titania, circonia, uno o más silicatos, preferentemente silicatos precipitados de Ca, AI-, CaAl, NaAI-, como una o más micas, caolín, wollastonita o cualquier combinación de estos silicatos, NaCl o cualquier combinación entre sustancias de estos diferentes grupos de sustancias. Dichas cargas se añaden preferentemente en forma de partículas finas, aunque si se desea, pueden usarse otras formas como gel, etc.
En una realización más preferida, la carga se selecciona de silicatos, carbonatos o hidróxidos conocidos por un experto en la materia. El más utilizado es el talco o el carbonato de calcio. Preferentemente, la carga o cargas utilizadas tienen un tamaño de grano promedio en el intervalo de 0,02 a 12 |jm, más preferentemente en el intervalo de 0,05 a 8 |jm, con frecuencia en el intervalo de 0,2 a 5 jim. Dicha una o más cargas también pueden mejorar la retención del al menos un aditivo funcional transferible en/sobre la al menos una capa interna porosa. Preferentemente, la al menos una capa absorbente porosa puede transportar el al menos un aditivo funcional transferible. Normalmente, la carga se añade en una cantidad del 0,1 al 19 % en peso, preferentemente del 0,1 al 15 % en peso, mucho más preferentemente del 0,2 al 12 % en peso, basándose en el peso del material polimérico utilizado para formar la al menos una capa absorbente porosa termoplástica que comprende poros que pueden absorber y retener al menos un aditivo funcional transferible.
Además, opcionalmente, la al menos una capa absorbente porosa termoplástica puede comprender un agente nucleante. De acuerdo con la presente invención, el agente nucleante puede seleccionarse del grupo que consiste en carbonatos (por ejemplo, bicarbonato de sodio), derivados de hidrazina (por ejemplo, 4,4'-oxibis (bencenosulfonilhidrazida)), compuestos azoicos (por ejemplo, azodicarbonamida), semicarbazidas, tetrazoles, compuestos nitrosos y/o ácido cítrico y derivados de los mismos. Si al menos una de las al menos una capa absorbente porosa contiene polipropileno, el agente nucleante puede ser un agente p-nucleante.
En una realización preferida de la presente invención, en la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con la presente invención (es decir, después de su producción), la al menos una capa absorbente porosa termoplástica consiste en polímero y, opcionalmente, una carga y/u, opcionalmente, un agente nucleante (en otras palabras, en un caso de este tipo, la al menos una capa absorbente porosa termoplástica no comprende ninguno de los agentes formadores de poros "convencionales" que se mencionan a continuación).
Como alternativa y/o además, en la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con la presente invención (es decir, después de su producción) la al menos una capa absorbente porosa termoplástica de la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención puede comprender agentes líquidos formadores de poros seleccionados del grupo que consiste en los siguientes agentes formadores de poros:
1. aceites minerales
2. aceites vegetales, tales como aceite de cacahuete, aceite de soja, aceite de girasol, aceite de colza, aceite de oliva o cualquier combinación de los mismos,
3. ésteres de ácidos grasos naturales,
4. ésteres sintéticos de ácidos grasos de glicerina, tales como monolaurato de glicerina, monooleato de glicerina, dioleato de glicerina, trioleato de glicerina o cualquier combinación de los mismos,
5. mono o diglicéridos de ácidos grasos, que opcionalmente se han hecho reaccionar para dar ésteres con cualquier ácido orgánico, por ejemplo, como ácido acético, ácido láctico, ácido cítrico o ácido biacetil tartárico o cualquier combinación de los mismos o cualquier combinación de sustancias dentro de los diferentes grupos químicos,
6. ésteres de poliglicerol de ácidos grasos,
7. alquilpoliglucósidos,
8. ésteres de sacarosa,
9. glicéridos de azúcar,
10. ésteres de ácidos grasos de sorbitano tales como monoestearato de sorbitano, triestearato de sorbitano, monolaurato de sorbitano, monooleato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano o cualquier combinación de los mismos,
11. ésteres de ácidos grasos de polioxietilen-sorbitano tal como Polysorbat® 20 (monolaurato de polioxietilen-(20)-sorbitano), tal como Polysorbat® 40 (monopalmitato de polioxietilen-(20)-sorbitano), tal como Polysorbat® 60 (monoestearato de polioxietilen-(20)-sorbitano), tal como Polysorbat® 65 (triestearato de polioxietilen-(20)-sorbitano) o como Polysorbat® 80 (monooleato de polioxietilen-(20)-sorbitano),
12. etoxilatos de alcoholes grasos C12 a C18,
13. Líquidos formadores de poros a base de glicerina o lecitina, tales como líquidos similares a aceite viscosos, pero más polares, por ejemplo, compuestos a base de glicerina, lecitina o cualquier combinación de los mismos, y 14. compuestos glicólicos tales como polietilenglicol, éster de propilenglicol, especialmente de ácidos grasos naturales como ácido oleico, ácido láurico, ácido esteárico, ácido palmítico o cualquier combinación de los mismos.
Por lo general, la al menos una capa absorbente porosa termoplástica contiene una porosidad localmente variable en el intervalo del 0 al 90 % en volumen, dependiendo del diseño deseado en la superficie de la salchicha.
Si se incluye más de una capa absorbente porosa termoplástica en la envoltura, la porosidad puede variarse preferentemente de una capa a otra, especialmente de manera que la capa porosa más interna o la segunda capa porosa más interna de todas estas capas porosas internas tenga la porosidad más alta.
No obstante, el grupo de todas las capas absorbentes porosas de una envoltura muestra por lo general una porosidad localmente variable en el intervalo del 0 al 90 % en volumen, dependiendo del diseño deseado en la superficie de la salchicha.
Los diámetros de poro de los poros y los canales de porosidad en la al menos una capa absorbente porosa termoplástica pueden estar preferentemente en el intervalo de 0,01 a 2000 |jm, con frecuencia en el intervalo de 0,05 a 1200 jm . Preferentemente, la al menos una capa absorbente porosa termoplástica de la envoltura para alimentos tiene canales de poros que tienen predominantemente diámetros en el intervalo de 0,02 a 1000 jm , más preferentemente en el intervalo de 0,1 a 800 jm , según lo calculado mediante el número de poros bien visibles y su diámetro más pequeño en el plano de la superficie bajo un microscopio electrónico de barrido (MEB) o en fotografías MEB. Con frecuencia, la distribución del tamaño de poro de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica muestra una distribución del tamaño de poro que tiene dos, tres o cuatro picos. El diámetro promedio d50 de la distribución del diámetro de poro en la al menos una capa absorbente porosa termoplástica puede estar preferentemente en el intervalo de 0,1 a 500 jm , más preferentemente en el intervalo de 0,5 a 400 jm o de 1a 300 jm , mucho más preferentemente en el intervalo de 1,5 a 200 jm o de 2 a 150 jm . En muchas realizaciones, los datos d95 de la distribución del diámetro de poro en la al menos una capa absorbente porosa termoplástica puede estar preferentemente en el intervalo de 10 a 3500 jm , más preferentemente en el intervalo de 20 a 3000 jm o de 30 a 2400 jm , mucho más preferentemente en el intervalo de 40 a 1800 jm o de 50 a 1400 jm o de 60 a 1000 jm .
La porosidad de las diferentes capas de la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención puede medirse en secciones transversales de envolturas o películas preparadas con un criomicrotomo. Las mediciones de la porosidad (total) pueden realizarse con un microscopio electrónico de barrido (MEB) o en fotografías MEB, por ejemplo, con la ayuda de líneas de medición que cuentan el número de puntos o longitudes de medición para la porosidad con respecto al número total de puntos o respectivamente la longitud de la longitud total de medición. De acuerdo con la presente invención, la porosidad es la suma de la porosidad interconectada (canales de poros, etc.) y de la porosidad cerrada (poros cerrados). La relación entre la porosidad interconectada con respecto a la porosidad cerrada puede variar en amplios intervalos. Dependiendo del tamaño de poro, la porosidad interconectada puede medirse de acuerdo con el método de penetración por presión de mercurio con la ayuda de un equipo de alta presión adecuado. Sin embargo, en los casos, que implican tamaños de poro más grandes, la capacidad de absorción/adsorción de la porosidad formada no puede determinarse adecuadamente mediante la evaluación de las secciones transversales o el método de penetración por presión de mercurio. En estos casos, la porosidad puede determinarse más fácilmente midiendo el espesor de pared total de la al menos una capa porosa interna o externa usando un calibre de espesor y determinando el volumen libre a través de la resta del volumen no poroso de dicha al menos una capa que se extruyó. Para el volumen no poroso, los espesores de capa de las capas de barrera en las envolturas finales se evalúan mediante microscopía óptica. Conociendo el volumen extruido para cada capa individual a través de las rotaciones por minuto de su bomba de fusión, el espesor de capa de la una o más capas no porosas externas se calcula dividiendo el espesor de todas las capas de barrera por su volumen extruido por minuto y multiplicando por el volumen extruido de la capa externa. La porosidad se calcula usando la relación del espesor de la al menos una capa absorbente porosa cuando no es porosa con respecto al espesor de capa de la una o más capas porosas, como resultado de la diferencia entre el espesor de capa promedio y la suma de todos los espesores de las capas de barrera.
La al menos una capa absorbente porosa termoplástica es preferentemente capaz de absorber/adsorber el al menos un aditivo funcional transferible, tal como humo líquido, al menos dentro de las áreas de alta capacidad de retención dentro de un tiempo de contacto, por ejemplo, de hasta 15 a 25 s a 20 °C y a presión atmosférica, cuando se supone que el espesor de capa de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica está en el intervalo de 10 a 200 jm , en una cantidad de preferentemente en el intervalo de 1 a 100 g/m2, más preferentemente en el intervalo de 5 a 90 g/m2 o de 10 a 80 g/m2, mucho más preferentemente en el intervalo de 15 a 70 g/m2 especialmente de humo líquido del producto "Hickory Teepak Alkalized Smoke" de Kerry Ingredients & Flavors o del producto "SmokEz Cherrywood Poly2515" de Red Arrow. Con estos humos líquidos, pueden obtenerse pesos de recubrimiento de aditivo funcional de más de 0,3 g/m2 por jm de espesor de capa absorbente porosa, más preferentemente más de 0,4 g/m2 por jm de espesor de capa absorbente porosa, mucho más preferentemente más de 0,5 g/m2 por jm de espesor de capa absorbente porosa. Dependiendo de la composición de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica y del aditivo funcional, la absorción de un aditivo funcional en la al menos una capa absorbente porosa termoplástica puede tardar más de 15 a 25 s, por ejemplo, varios minutos, horas o incluso días.
Las composiciones y otras propiedades de más de una capa de las al menos una capa absorbente porosa termoplástica dentro de una envoltura pueden diferir entre una capa absorbente más interna y una o más capas absorbentes diferentes, aunque pueden ser parcial o totalmente idénticas si se desea.
Si hay presente al menos una capa absorbente porosa adicional adyacente a la capa absorbente porosa más interna en contacto con el producto alimenticio, la al menos una capa absorbente porosa adicional puede aumentar la cantidad de aditivo alimentario funcional, que puede absorberse/adsorberse por la envoltura, y/o puede mejorar la adhesión de las capas adyacentes, que pueden mostrar menos adhesión si la capa absorbente porosa adicional no estuviera presente. Un ejemplo típico es una capa absorbente porosa a base de poliolefina modificada como capa adhesiva entre una capa no porosa a base de poliamida y una capa absorbente porosa más interna a base de poliolefina.
En una realización preferida, como los polímeros orgánicos termoplásticos de una capa absorbente que comprende componentes de poliamina y poliolefínicos o de una capa absorbente adicional entre la capa absorbente más interna y una capa de barrera adyacente, pueden usarse copolímeros de etileno o propileno, más preferentemente alfaolefinas lineales con 3 a 8 átomos de C con ácidos carboxílicos alfa-beta-insaturados, más preferentemente ácido acrílico, ácido metacrílico y/o sus sales metálicas y/o su éster alquílico o los copolímeros de injerto correspondientes de los monómeros mencionados anteriormente sobre poliolefinas o copolímeros de etileno/acetato de vinilo parcialmente saponificados, que opcionalmente se polimerizan por injerto con un ácido carboxílico alfa-beta insaturado y tienen un grado bajo de saponificación, o sus mezclas. Además, pueden usarse poliolefinas modificadas tales como homo o copolímeros modificados de etileno y/o propileno y opcionalmente otras alfa-olefinas con 3 a 8 átomos de C, que contienen monómeros injertados tales como ácidos dicarboxílicos alfa-beta-insaturados, preferentemente ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico o sus anhídridos ácidos, ésteres de ácido, amidas de ácido o imidas de ácido, de acuerdo con la presente invención. Las más preferidas son las poliolefinas que contienen anhídrido maleico injertado, ya que los grupos de anhídrido maleico injertado proporcionan una función adhesiva de manera que se compatibilicen mezclas de componentes de poliamida o poliolefina o pueda evitarse la deslaminación de, por ejemplo, las capas a base de poliamida y a base de poliolefina.
La capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua
Por lo general, la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua está hecha predominantemente de un polímero termoplástico. Una capa que tiene un buen efecto de barrera para el vapor de agua hace que la envoltura tenga una tasa de transmisión de vapor de agua de 0,01 a 500 g/m2d, preferentemente de 0,1 a 100 g/m2d, más preferentemente de 1 a 20 g/m2d, incluso más preferentemente de 1 a 10 g/m2d a 23 °C y el 85 % de humedad relativa de acuerdo con la norma ASTM E398-03. Si la envoltura para alimentos de acuerdo con la invención muestra una tasa de transmisión de vapor de agua de 20 g/m2d o menos, entonces el producto alimenticio envuelto no pierde fácilmente su humedad y los productos cárnicos envueltos permanecen frescos durante periodos de tiempo prolongados. Cuando al menos una capa que muestra un efecto de barrera para el vapor de agua está presente dentro de la envoltura para alimentos coextruida multicapa, especialmente para salchichas, se evita eficazmente la exudación de jugo de carne procedente del alimento a través de la pared de la envoltura.
Dichos polímeros termoplásticos que han de usarse para la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua son normalmente los mismos polímeros termoplásticos que los mencionados anteriormente. En una realización preferida, dichos polímeros termoplásticos que han de usarse se seleccionan del grupo que consiste en poliolefinas, copolímeros que comprenden etileno y/o propileno y/o alfa-olefinas lineales con 3 a 8 átomos de C, copolímeros que han de usarse para una capa adhesiva opcional como se describe a continuación, poliamidas (homo, co o terpoliamidas), termoplásticos que tienen un efecto de barrera al oxígeno y (co)poliésteres. También pueden usarse mezclas de estos polímeros termoplásticos. Cuando sea necesario, pueden añadirse al polímero termoplástico compatibilizadores conocidos por un experto en la materia. Los compatibilizadores pueden seleccionarse, por ejemplo, del grupo que consiste en copolímeros de etileno y acetato de vinilo (EVA), etileno y ácido acrílico (EAA), etileno y ácido metacrílico (EMAA), etileno y acrilato de metilo (EMA), ionómeros y/o poliolefinas modificadas con anhídrido.
Las propiedades de barrera al vapor de agua pueden proporcionarse usando al menos una capa de poliolefina. Estas capas normalmente comprenden predominantemente polímeros orgánicos a base de polietileno, polipropileno, polibutileno, copolímeros que contienen unidades de etileno, de propileno, de a-olefina preferentemente con 4 a 8 átomos de carbono, de dienos y/o cualquier combinación de estas unidades o cualquier combinación de dichos polímeros orgánicos. Incluso los monómeros de vinilo funcionalizados como acetato de vinilo, ácido (met)acrílico y éster del ácido (met)acrílico pueden ser counidades posibles para los copolímeros. Los copolímeros más preferidos son los que comprenden copolímeros de poliolefina C2/C3 o C2/C8 o una combinación de estos.
Además, la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua puede contener adicionalmente un colorante, un pigmento de grano fino o ambos, que pueden usarse para la coloración y/o para la protección frente al UV de dichas envolturas. La al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua, por lo tanto, opcionalmente puede estar coloreada. También pueden añadirse aditivos antideslizamiento y/o antibloqueo, si la capa es una capa superficial.
Las composiciones y otras propiedades de más de la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua dentro de una envoltura son independientes entre sí, aunque pueden ser parcial o totalmente idénticas.
Con frecuencia, la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua tiene una buena adhesión a una capa absorbente porosa adyacente de manera que no hay necesidad de añadir un promotor de adhesión al material de la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua o de incluir una capa de adhesión entre estas capas. Pero, puede ser preferible en algunas realizaciones que la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua incluya al menos un promotor de adhesión, especialmente, si hay una capa que tiene un efecto de barrera al oxígeno u otra capa funcional adyacente que no comprende un promotor o promotores de adhesión.
Adicionalmente, la capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua puede proporcionar resistencia, capacidad de impresión y/o protección contra daños externos. Además, las propiedades de barrera evitan que la sustancia absorbida/adsorbida migre al exterior de la envoltura durante la cocción y el almacenamiento.
El espesor de capa de la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua que puede comprender uno o más promotores de adhesión puede tener un espesor de 1 a 15 |jm, preferentemente de 2 a 10 |jm, más preferentemente de 3 a 5 jm . Si la envoltura de acuerdo con la presente invención se somete a un tratamiento de termoformado, el espesor mencionado es el espesor mínimo en las áreas termoformadas después del tratamiento. La envoltura inicial debe ser más gruesa para compensar el adelgazamiento durante el termoformado.
El espesor de capa de las capas que tienen un efecto de barrera para el vapor de agua puede estar en un intervalo de 5 a 60 jm , dependiendo de la resistencia, barrera y/o resistencia a la perforación/desgarro requeridas que han de conseguirse. Si la envoltura de acuerdo con la presente invención se somete a un tratamiento de termoformado, el espesor mencionado es el espesor mínimo en las áreas termoformadas después del tratamiento. La envoltura inicial debe ser más gruesa para compensar el adelgazamiento durante el termoformado.
La capa que tiene un efecto de barrera al oxígeno
De acuerdo con la presente invención, puede haber una capa que tenga un efecto de barrera al oxígeno. Una capa de este tipo que tiene un efecto de barrera al oxígeno significa una capa que es una buena barrera para el oxígeno u otros gases, o ambos, y muestra preferentemente una tasa de transmisión de gas oxígeno (OTR, por sus siglas en inglés) a través de la envoltura para alimentos de la presente invención de 30 cm3/(m2 d bar) o menos, preferentemente de menos de 20 cm3/(m2 d bar), con frecuencia en el intervalo de 6 a 12cm3/(m2 d bar), en ocasiones de aproximadamente 0,1 o aproximadamente 1 a menos de 6 cm3/(m2 d bar) cuando se somete a ensayo de acuerdo con la norma DIN 53380-3 a 23 °C y el 50 % de humedad relativa.
Los materiales plásticos adecuados para formar dichas capas incluyen copolímeros de etileno-alcohol vinílico (EVOH), que opcionalmente pueden estar parcial o totalmente saponificados, o copolímeros de cloruro de vinilideno (PVDC), por ejemplo, con cloruro de vinilo o (met)acrilato como comonómeros o un mezcla de estos. Estos polímeros se pueden mezclar con aditivos, tales como suavizantes u otros polímeros orgánicos, por ejemplo, copoliamidas y/o ionómeros. Por lo tanto, las composiciones para la fabricación de una capa que tiene un efecto de barrera al oxígeno, así como la composición de la capa formada que tiene un efecto de barrera al oxígeno pueden consistir esencialmente en los componentes mencionados anteriormente, si se desea. Las composiciones y otras propiedades de más de una capa que tiene un efecto de barrera al oxígeno dentro de una envoltura son independientes entre sí, aunque pueden ser parcial o totalmente idénticas.
Opcionalmente, la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención comprende además al menos una capa adhesiva que se describirá con más detalle a continuación. Dicha al menos una capa adhesiva opcional puede estar en contacto directo con una capa que tiene un efecto de barrera al oxígeno en al menos un lado de la capa que tiene un efecto de barrera al oxígeno, especialmente si la capa adyacente no es una capa que comprenda un promotor de adhesión.
El espesor de capa de una capa de barrera que tiene un efecto de barrera al oxígeno puede estar en un intervalo de 1 a 20 jm , preferentemente de 2 a 15 jm , más preferentemente de 2 a 10 jm . Si la envoltura de acuerdo con la presente invención se somete a un tratamiento de termoformado, el espesor mencionado es el espesor mínimo en las áreas termoformadas después del tratamiento. La envoltura inicial debe ser más gruesa para compensar el adelgazamiento durante el termoformado.
Si la envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa de acuerdo con la presente invención ha de usarse para fermentar productos y/o queso, la permeabilidad para gases, tal como oxígeno, puede ser deseable y, por lo tanto, una capa que tenga un efecto de barrera al oxígeno puede tener un OTR superior al mencionado anteriormente o puede no estar presente en absoluto.
Capa adhesiva opcional
En algunos casos, las capas que tienen un efecto de barrera para el vapor de agua y/o las capas que tienen un efecto de barrera al oxígeno de la envoltura de acuerdo con la invención no se adhieren suficientemente entre sí y/o a otra capa o capas cuando se coextruyen sin ninguna capa adhesiva entre medias o sin ninguna capa que tenga un contenido suficientemente alto de al menos un promotor de adhesión, o sin ambas. Puede conseguirse una buena adhesión, por ejemplo, si se genera al menos una capa adhesiva intermedia entre capas vecinas de al menos otro tipo. Una capa adhesiva de este tipo que proporciona propiedades de adhesión adecuadas puede contener predominantemente copolímeros injertados, copolímeros lineales o ambos tipos de copolímeros. Estos copolímeros pueden comprender más de uno o incluso más de dos tipos de monómeros diferentes, por ejemplo, unidades de etileno, unidades de propileno, unidades de ácido (met)acrílico, unidades de éster de ácido (met)acrílico, unidades de acetato de vinilo, unidades de anhídrido maleico o cualquier combinación de estos. Más preferidos son los polietilenos injertados con anhídrido maleico (LDPE-g-MAAA, HDPE-g-MAA, LLDPE-g-MAA y similares), copolímeros de etilenoéster de ácido acrílico, copolímeros de etileno-acetato de vinilo (EVA) o cualquier combinación de estos. Todas estas sustancias poliméricas pueden estar presentes en solitario o en combinación en una cualquiera de las capas adhesivas. Además, la capa adhesiva puede contener adicionalmente cualquier polímero orgánico adicional como polietileno, cualquier pigmento, cualquier otro aditivo o cualquier combinación de estos. Por lo tanto, las composiciones para la fabricación de una capa adhesiva, así como la composición de la capa adhesiva formada pueden consistir esencialmente en las sustancias mencionadas anteriormente si se desea. Las composiciones y otras propiedades de más de una capa adhesiva cuando hay más de una capa adhesiva presente en una envoltura de acuerdo con la invención son independientes entre sí, aunque pueden ser parcial o totalmente idénticas. La capa o capas adhesivas intermedias pueden omitirse si hay una adhesión suficientemente alta entre las capas vecinas, como ocurre con frecuencia, por ejemplo, entre las capas de poliamida y algunos tipos de capas de copolímeros de etileno-alcohol vinílico (EVOH) o si se mezcla cualquier promotor adhesivo en la composición de las capas adyacentes, por ejemplo, una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o un efecto de barrera al oxígeno.
Normalmente, la capa adhesiva contiene al menos el 50 % en peso de al menos una sustancia que tiene propiedades adhesivas. Con frecuencia, su contenido es de al menos el 60 % en peso, más preferentemente de al menos el 70 % o el 80 % en peso, en ocasiones al menos el 90 % en peso, en la mayoría de los casos incluso hasta el 100 % en peso. Mediante la selección y el uso adecuados de al menos un promotor de adhesión para la capa adhesiva, se genera una excelente adhesión entre las capas adyacentes. De este modo, puede minimizarse o evitarse la adhesión de partes de la envoltura o partes de al menos de la capa interna al alimento.
Con frecuencia, al menos una capa adhesiva es una buena barrera para el vapor de agua, pero en muchas realizaciones una capa adhesiva puede ser la única barrera para el vapor de agua en la envoltura para alimentos. Si hay otra capa en la envoltura que sea una barrera para el vapor de agua como se ha definido anteriormente, quizás no haya ninguna capa adhesiva.
Capa funcional adicional opcional
De acuerdo con la presente invención, la envoltura para alimentos de la invención puede comprender además opcionalmente una o más capas funcionales adicionales. La una o más capas funcionales adicionales opcionales contienen preferentemente al menos el 50 % en peso de una o más (co)poliamidas, con frecuencia al menos el 60 % en peso, más preferentemente al menos el 70 % o al menos el 80 % en peso, en ocasiones incluso al menos el 90 % en peso, en ocasiones incluso al menos el 95 % o incluso hasta el 100 % en peso.
Una capa funcional adicional de este tipo puede contener una, dos o incluso varias poliamidas alifáticas diferentes, copoliamidas alifáticas o ambas, así como opcionalmente un contenido de poliamidas parcialmente aromáticas, copoliamidas parcialmente aromáticas, o ambas.
Son ejemplos de las (co)poliamidas que han de usarse para la capa funcional adicional opcional:
- poliamidas alifáticas: PA6, PA66, PA11, PA12;
- copoliamidas alifáticas: PA4/6, PA6/66, PA6/69, PA6/9, PA6/10, PA6/12, poliéter amidas, poliéster amidas, poliéter éster amidas, poliamida uretanos, poli(éter-bloque-amidas);
- poliamidas parcialmente aromáticas: PA6-I (I = ácido isoftálico), Nailon-MXD-6 (policondensado de mxililendiamina y ácido adípico);
- copoliamidas parcialmente aromáticas: PA6-I/6-T, PA6/6-I (I = ácido isoftálico, T = ácido tereftálico).
Son componentes especialmente preferidos PA6, PA66, PA 12, PA6/66, Nailon-MXD-6 o PA6-I/6-T o cualquier combinación de los mismos. Las mezclas especialmente preferidas contienen al menos dos sustancias diferentes de estos componentes. La cantidad de (co)poliamidas parcialmente aromáticas puede ser preferentemente no superior al 40 % en peso con respecto a una única capa funcional adicional, más preferentemente no superior al 25 % en peso.
Adicionalmente, la al menos una capa funcional adicional puede contener cualquier otro material polimérico orgánico tal como copolímeros olefínicos tales como copolímeros de etileno-ácido (met)acrílico (EMAA), materiales ionoméricos derivados de o relacionados con EMAA, copolímeros de etileno-alcohol vinílico (EVOH), incluso materiales poliméricos orgánicos sintéticos solubles en agua o solubles en agua caliente como poli(alcoholes vinílicos) (PVA) que pueden estar todos opcionalmente total o parcialmente saponificados, polivinilpirrolidona (PVP), polivinilpolipirrolidona (PVPP), copolímeros de alcoholes vinílicos con propeno-1-ol, polialquilenglicoles, copolímeros de vinilpirrolidona con al menos una -unidad monomérica insaturada olefínica, materiales poliméricos de N-vinilalquilamidas o (co)polímeros de ácido acrílico, de acrilamida o de ácido acrílico y acrilamida o cualquier combinación de todas estas sustancias.
La cantidad del al menos otro material polimérico orgánico de la al menos una capa funcional adicional que no es una (co)poliamida, es preferentemente inferior al 50 % en peso con respecto al contenido de sólidos y compuestos eficaces de la composición que ha de usarse para una única capa funcional adicional, así como con respecto al material de una única capa funcional adicional, más preferentemente no superior al 40 % en peso, pero con frecuencia al menos el 0,1 % en peso.
Además, la una o más capas funcionales adicionales opcionales pueden contener opcionalmente al menos un pigmento de grano fino, al menos un aditivo como un lubricante, un agente antibloqueo, un estabilizador frente a la luz o cualquier combinación de estos. Por lo tanto, las composiciones para la fabricación de una capa funcional adicional opcional, así como la composición de la capa funcional adicional generada pueden consistir esencialmente en las sustancias mencionadas anteriormente, si se desea.
Las composiciones y otras propiedades de más de una capa funcional adicional dentro de una envoltura son independientes entre sí, aunque pueden ser parcial o totalmente idénticas.
La una o más capas funcionales adicionales opcionales pueden tener un espesor de capa de 2 a 40 pm, preferentemente de 3 a 30 pm, más preferentemente de 4 a 20 pm. El espesor depende del efecto que proporcionará la capa, por ejemplo, puede contribuir a la resistencia y al efecto de barrera de la estructura de la envoltura final. Si la envoltura de acuerdo con la presente invención se somete a un tratamiento de termoformado, el espesor mencionado es el espesor mínimo en las áreas termoformadas después del tratamiento. La envoltura inicial debe ser más gruesa para compensar el adelgazamiento durante el termoformado.
Opcionalmente, al menos una capa funcional adicional se puede posicionar como capa más externa sin contacto directo con la al menos una capa absorbente porosa termoplástica. En este caso, por ejemplo, la capa funcional adicional puede proporcionar una buena capacidad de impresión.
Para obtener envolturas con buena capacidad de impresión, pueden usarse poliamidas o poliéster tal como tereftalato de polietileno (PET) como materiales para la capa adicional funcional. Especialmente, el uso de tereftalato de polietileno da como resultado un alto brillo. Además, la alta temperatura de fusión del PET puede ampliar el intervalo de temperaturas de grabado en relieve aplicables, que está limitada por la diferencia entre la temperatura de fusión del polímero de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica y la temperatura de fusión de la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno.
El espesor de capa de una capa adicional funcional que muestra una buena capacidad de impresión puede estar en un intervalo de 3 a 40 pm. Si la envoltura de acuerdo con la presente invención se somete a un tratamiento de termoformado, el espesor mencionado es el espesor mínimo en las áreas termoformadas después del tratamiento. La envoltura inicial debe ser más gruesa para compensar el adelgazamiento durante el termoformado.
Aditivos de capa opcionales y el orden en el que se disponen las capas, si se desea.
Si cualquier capa, excepto una capa adhesiva opcional, debe contener al menos un promotor de adhesión (es decir, una sustancia que tiene propiedades adhesivas), el contenido del al menos un promotor de adhesión en esta capa es preferentemente de hasta el 50 % en peso, más preferentemente hasta el 40 % en peso, con frecuencia hasta el 30 o el 20% en peso, en ocasiones hasta el 10% en peso. Los promotores de adhesión adecuados incluyen preferentemente materiales poliméricos orgánicos de comportamiento adhesivo.
En algunas realizaciones, la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno contiene al menos un promotor de adhesión que puede estar presente en una cantidad como se ha mencionado anteriormente. En algunas realizaciones, se prefiere que la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno, capa que comprende un contenido de al menos un promotor de adhesión esté en contacto directo con la al menos una capa absorbente porosa, lo que significa que no existe una capa adhesiva entre la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno y la al menos una capa absorbente porosa.
En una realización preferida, la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el oxígeno está presente en la envoltura para alimentos de la presente invención. Si la envoltura para alimentos de la invención tiene un efecto de barrera para el oxígeno y quizás incluso adicionalmente para algunos otros gases, el alimento envuelto puede conservarse durante más tiempo.
En otra realización preferida, la envoltura para alimentos de acuerdo con la invención comprende al menos una capa con efecto de barrera para el oxígeno y al menos una capa con efecto de barrera para el vapor de agua, en donde, en algunas realizaciones, ambos efectos pueden estar presentes en la misma una o más capas. En algunas realizaciones, especialmente la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua o la capa adhesiva opcional (HV) o cualquier combinación de las mismas puede mostrar un efecto de barrera para el oxígeno, que es suficiente para la aplicación. Sin embargo, con frecuencia, las poliolefinas no ofrecen un efecto de barrera suficientemente alto para el oxígeno en aplicaciones de salchichas no fermentadas.
Las envolturas de acuerdo con la invención pueden contener además auxiliares de procesamiento adicionales como agentes antibloqueo, agentes de deslizamiento, estabilizantes y/o antiestáticos. Su contenido en la composición está por lo general en un intervalo del 0,01 al 5 % en peso, basándose en el peso total de la envoltura.
La envoltura para alimentos termoplástica coextruida de acuerdo con la presente invención puede ser una película plana, que se sella a un tubo más tarde en el punto de embutición, una película plana sellada o una envoltura tubular sin costuras. Además, la envoltura para alimentos termoplástica coextruida puede ser un laminado que comprenda películas monocapa y/o multicapa que se laminan antes de una etapa de termoformado.
La envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa de acuerdo con la invención puede ser una película de plástico que comprende 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 o más de 12 capas. Dicha al menos una capa interna absorbente porosa es capaz de transferir el al menos un aditivo funcional transferible desde al menos una capa interna absorbente al alimento. Preferentemente, la envoltura para alimentos tiene al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno. Puede haber incluso 2, 3, 4 o incluso más de 4 capas que tengan un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno.
En el caso de que las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa se generen mediante un tratamiento de grabado en relieve, es esencial que al menos una capa que tenga un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno tenga una temperatura de fusión más alta que el material termoplástico de la al menos una capa absorbente porosa de manera que la porosidad de la al menos una capa absorbente porosa pueda modificarse sin dañar la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno, por ejemplo, mediante el uso de una herramienta de grabado en relieve, que se calienta a una temperatura suficientemente alta para fundir la al menos una capa absorbente porosa pero no para fundir la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno. La diferencia entre la temperatura de fusión del material de la al menos una capa interna absorbente porosa y la temperatura de fusión del material de la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno, midiéndose las temperaturas de fusión de acuerdo con la norma DIN EN ISO 11357­ 3, debe ser superior a 30 °C, preferentemente superior a 40 °C, más preferentemente superior a 50 °C, mucho más preferentemente superior a 60 °C.
En el caso de que las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa se generen en un proceso de termoformado, los materiales de las diferentes capas deben seleccionarse para evitar que la temperatura de termoformado necesaria de como resultado el cierre y/o la fusión de los poros de la al menos una capa interna absorbente porosa o la fusión de una capa externa, de manera que la integridad de la envoltura coextruida se mantenga durante todo el proceso de termoformado.
De acuerdo con la presente invención, la envoltura para alimentos de la presente invención puede consistir en al menos 2 capas (una capa interna absorbente porosa y una capa de barrera), pero puede comprender 10 o más capas. Son posibles muchas estructuras multicapa diferentes. Más preferentemente, una envoltura de acuerdo con la invención comprende dos, tres, cuatro, cinco o siete capas, incluso más preferentemente cinco o siete capas como se muestra a continuación. Se usan las siguientes abreviaturas en la denominación de los tipos de capa:
- paL: Capa absorbente porosa
- BL: Capa volumétrica con efecto de barrera, efecto adhesivo y/o función adicional
Cuando sea necesario, se usan las siguientes abreviaturas para describir subtipos de material:
- A: material adhesivo opcional
- B: material que tiene un efecto de barrera al vapor de agua, por ejemplo, un material formado por poliolefina - C: material que tiene un efecto de barrera al vapor de agua, por ejemplo, un material formado por poliamida - D: material opcional que tiene efecto de barrera al oxígeno
- E: material de tereftalato de polietileno opcional
Las letras pueden ir seguidas de números que definen capas del mismo (sub)tipo de material, cuya composición puede ser diferente, pero también puede ser la misma composición para dos o más capas del mismo (sub)tipo de material.
La estructura general de la envoltura de acuerdo con la invención es desde el lado de contacto con alimentos hacia el exterior: paL/.../BL/...
La estructura puede extruirse como una envoltura tubular con la al menos una capa absorbente porosa en el interior o en el exterior. Si la estructura absorbente porosa está en el exterior, la envoltura tiene que invertirse en algún punto del proceso antes o después de ser embutida con el producto alimenticio.
La capa volumétrica BL puede tener propiedades adhesivas (subtipo A), propiedades de barrera al vapor de agua (subtipos A, B y C), propiedades de barrera al oxígeno (capas C y D) y/o propiedades de impresión optimizadas (capas C y E) según sea necesario en la aplicación de la envoltura.
En consecuencia, las estructuras preferidas son las siguientes, pero no se limitan a las enumeradas:
2 capas: paL-B1/BL-B2
paL-A/BL-C
paL-C1/BL-C2
3 capas: paL-B1/BL-A/BL-B2
paL-B/BL-A/BL-C
paL-A/BL-C1/BL-C2
paL-C1/BL-A/BL-C2
4 capas: paL-B1/BL-B2/BL-A/BL-C
paL-B1/paL-B2/BL-A/BL-C
paL-C1/BL-C2/BL-D/BL-C3
5 capas: paL-B1/BL-B2/BL-A1/BL-C/BL-A2
paL-B1/paL-B2/BL-B3/BL-A/BL-C
paL-B1/BL-A1/BL-B2/BL-A2/BL-C
paL-B/BL-A/BL-C1/BL-D/BL-C2
paL-C1/BL-C2/BL-A1/BL-C3/ BL-C4
paL-C1/paL-A/BL-B/BL-A/BL-C2
paL-C1/paL-C2/BL-C3/BL-A/BL-C4
6 capas: paL-B1/BL-B2/BL-A/BL-C1/BL-D/BL-C2
paL-B1/paL-B2/BL-A/BL-C1/BL-D/BL-C2
paL-B1/BL-B2/BL-A1/BL-C/BL-A2/BL-E
7 capas: paL-B1/paL-B2/BL-B3/BL-A/BL-C1/BL-D/BL-C2
paL-C1/BL-A1/BL-C2/BL-D/BL-C3/BL-A2/BL-E
8 capas: paL-B1/BL-B2/BL-A1/BL-C1/BL-D/BL-C2/BL-A2/BL-E
paL-C1/BL-C2/BL-A1/BL-C3/BL-D/BL-C4/BL-A2/BL-E
9 capas: paL-C/BL-A1/BL-B/BL-A2/BL-C1/BL-D/BL-C2/BL-A3/BL-E
paL-C/paL-A/BL-B/BL-A1/BL-C1/BL-D/BL-C2/BL-A2/BL-E
Especialmente si la al menos una capa volumétrica BL comprende solo composiciones a base de poliamidas (BL-C) y otros polímeros termoplásticos hidrófilos, la envoltura puede ser permeable al vapor de agua sin permitir que las sustancias absorbidas en la al menos una o más capas absorbentes porosas migren al exterior de la envoltura, contaminando a las personas o la maquinaria durante la manipulación y el procesamiento. Obviamente, con el número de capas, las combinaciones posibles aumentan y, por lo tanto, las estructuras enumeradas solo pueden proporcionar una pequeña selección de estructuras posibles.
En una realización más preferida, se prefieren las siguientes estructuras:
5 capas: Capa interna absorbente porosa/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa adhesiva/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa volumétrica que tiene efecto de barrera,
Capa interna absorbente porosa/capa adhesiva/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa adhesiva o capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa volumétrica que tiene efecto de barrera,
Capa interna absorbente porosa/capa absorbente que tiene opcionalmente efecto adhesivo/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa adhesiva/capa volumétrica que tiene efecto de barrera, tal como
paL-B1/BL-A1/BL-B2/BL-A2/BL-C
paL-B/BL-A/BL-C1/BL-D/BL-C2
paL-B1/paL-B2/BL-B3/BL-A/BL-C
paL-C1/BL-C2/BL-A1/BL-C3/BL-C4
paL-C1/paL-A1/BL-B/BL-A2/BL-C2
paL-C1/paL-C2/BL-C3/BL-A/BL-C4 y
7 capas: Capa interna absorbente/capa absorbente que tiene opcionalmente efecto adhesivo/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa volumétrica que tiene efecto adhesivo/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa volumétrica que tiene efecto de barrera,
Capa interna absorbente/capa adhesiva/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa volumétrica que tiene efecto de barrera/capa volumétrica que tiene efecto adhesivo/capa volumétrica que tiene efecto funcional, tal como
paL-B1/paL-B2/BL-B3/BL-A1/BL-C1/BL-D/BL-C2
paL-C1/BL-A1/BL-C2/BL-D/BL-C3/BL-A2/BL-E.
Cuanto menor sea el número de capas en la envoltura de acuerdo con la invención, se debe tener más cuidado de que haya al menos una capa que genere suficiente resistencia y flexibilidad. Esto puede requerir que la al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno no tenga o casi no tenga poros y quizás sea más gruesa. Como la al menos una capa interna porosa se debilita debido a sus poros y su resistencia se reduce fuertemente si hay poros más grandes o intersticios bien conectados, o ambos, una buena adhesión de la al menos una capa interna porosa a la una o más capas externas adyacentes y una resistencia suficiente de al menos una de las capas no porosas es importante.
Formación de una capacidad de retención diseñada en al menos una capa absorbente porosa termoplástica
Con el fin de generar al menos una capa interna absorbente porosa (o capa externa, si la envoltura para alimentos se invierte después del tratamiento) que comprenda áreas que tengan un espesor de capa promedio reducido y áreas que tengan un espesor de capa promedio no reducido, dicha al menos una capa absorbente porosa de la envoltura para alimentos puede someterse a un tratamiento mecánico y/o térmico, tal como una etapa de grabado en relieve y/o termoformado.
Con el fin de formar, por ejemplo, un diseño en forma de red de un aditivo funcional transferido a un producto alimenticio envuelto en la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención, el espesor de capa de dicha al menos una capa absorbente porosa se reduce en las áreas que deben tener un espesor de capa promedio reducido en un intervalo de 7 a 140 pm y en un intervalo de 30 a 85 % en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido. Es más preferible que el espesor de capa de dicha al menos una capa absorbente porosa se reduzca en áreas que deben tener un espesor de capa promedio reducido de 7 a 120 pm, incluso más preferentemente de 8 a 90 pm, incluso más preferentemente de 8 a 60 pm, incluso más preferentemente de 15 a 60 pm, mucho más preferentemente de 20 a 40 pm, de manera que se formen áreas que tengan un espesor de capa reducido en donde la cantidad de aditivo funcional que puede adsorberse y/o adsorberse difiere en comparación con las áreas circundantes que tienen un espesor de capa no reducido. Al hacerlo, se forma un diseño de áreas que crea una diferencia significativa en la cantidad transferida del aditivo funcional sobre el producto alimenticio entre las áreas de alta y baja capacidad de retención.
Además, con el fin de formar, por ejemplo, un diseño en forma de red de un aditivo funcional transferido a un producto alimenticio envuelto en la envoltura para alimentos de acuerdo con la presente invención, el espesor de capa de dicha al menos una capa absorbente porosa debe reducirse en las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido en un intervalo del 30 al 85 %, preferentemente del 30 al 80 %, más preferentemente del 35 al 75 %, incluso más preferentemente del 55 al 70 % en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, de manera que se forme un diseño de áreas en dicha al menos una capa termoplástica porosa que sea capaz de transferir aditivo funcional, tal como humo líquido, sobre el producto alimenticio envuelto, de manera que pueda determinarse un contraste verificable visualmente en la cantidad de aditivo funcional que se transfiere.
Un tratamiento de grabado en relieve puede incluir métodos continuos que usan cilindros o bobinas de compresión que tienen la superficie en forma de red o el logotipo deseado como macho/positivo y relieve calentado en su superficie, así como métodos discontinuos tales como la estampación en caliente mediante, por ejemplo, placas de estampación en caliente. Por lo general, la envoltura para alimentos coextruida de acuerdo con la presente invención no tiene que precalentarse. En cambio, la envoltura se hace pasar por un par de ejes metálicos que tienen una imagen masculina/positiva y calentada en la superficie de la misma que corresponde, por ejemplo, a un diseño en forma de red. Es necesario calentar la herramienta de grabado en relieve a la temperatura, en la que, tras el contacto de la herramienta con la envoltura, el polímero termoplástico de la matriz de la al menos una capa absorbente porosa que ha de grabarse en relieve está cerca de su estado termoplástico o incluso en el estado fundido. Las capas que contienen (co)poliamida deben estar secas para evitar la formación de burbujas de gas de humedad. Esta forma de grabar en relieve una envoltura no inflada puede realizarse especialmente en el caso de que la al menos una capa absorbente porosa sea una capa externa de la envoltura, posteriormente invertida, en el momento del grabado en relieve.
En el caso de que la al menos una capa absorbente porosa sea la capa interna de una envoltura tubular en el momento del grabado en relieve, hay que evitar que el tratamiento de grabado en relieve selle la envoltura entre sí. Sorprendentemente, puede ser suficiente con dejar un colchón de aire entre las bobinas de compresión de grabado en relieve, es decir, para no tener un yunque contra el que grabar en relieve, y seguir obteniendo la textura deseada en la al menos una capa absorbente porosa, especialmente cuando la envoltura es una envoltura orientada. Si el diseño de la textura debe cubrir toda la circunferencia de la envoltura, el diseño puede distribuirse a los clichés de 2 pares consecutivos de bobinas de compresión, colocándose los pares perpendiculares entre sí, exprimiendo la envoltura inflada lo suficiente para que cada ubicación de la circunferencia de la envoltura entre en contacto con al menos una de las bobinas una vez, cuando pasa a través del conjunto de bobinas exprimidoras.
Otro método para grabar en relieve una red en forma de diamante sobre una envoltura tubular consiste en guiar la envoltura inflada a través de 2 anillos contra giratorios de mayor diámetro que el diámetro de la envoltura inflada. Cada uno de los anillos giratorios está equipado con una serie de pasadores o boquillas calentados colocados radialmente que liberan un chorro de aire caliente, siendo el diámetro de los pasadores o boquillas igual al ancho del hilo del diseño de red deseado y siendo la distancia entre los pasadores o boquillas cuando afecta a la envoltura inflada igual al ancho de malla del diseño de red deseado.
Como alternativa, el efecto del tratamiento de grabado en relieve, en concreto, la reducción local de la porosidad de la al menos una capa absorbente porosa, puede sustituirse por otros métodos de contacto o sin contacto, que creen suficiente calor en la al menos una capa absorbente porosa para reducir eficazmente la porosidad de la misma. Este método puede ser, por ejemplo, un tratamiento con láser o, dependiendo del diseño, uno o varios chorros de aire caliente, retraer el diseño sobre la envoltura.
El grabado en relieve de la rejilla en al menos una capa absorbente porosa termoplástica es un tratamiento superficial preferido de acuerdo con la presente invención.
La modificación de la capacidad de retención de la envoltura para alimentos de una manera diseñada también puede conseguirse mediante un estiramiento local definido de la al menos una capa absorbente porosa en un proceso de termoformado, abriendo de este modo la porosidad de dicha al menos una capa absorbente porosa y adelgazando la al menos una capa no porosa. Por ejemplo, realizar un estiramiento local durante el termoformado de la envoltura por una relación de retracción del área de superficie después del termoformado con respecto a la superficie antes del termoformado de, por ejemplo, 3, después recubrir toda la superficie de la envoltura con la misma cantidad por área de superficie de un aditivo funcional y después, en una etapa de recocido, permitir que las áreas estiradas se vuelvan a contraer, por ejemplo, en un 30 % tanto en la dirección de la máquina como en la dirección transversal, duplica la cantidad disponible de aditivo funcional transferible en las áreas termoformadas y después recocidas en comparación con las áreas no termoformadas, porque, después del recocido, la superficie termoformada recubierta se reduce en un 51 %. Para obtener una superficie que tenga una capacidad de retención diseñada que origine la formación de un diseño en forma de red en el alimento envuelto, la diferencia de capacidad de retención entre las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido de la envoltura para alimentos debe ser de al menos el 10 %, preferentemente, al menos el 40 %, mucho más preferentemente al menos el 70 %.
Otro método preferido para preparar una envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa que comprende al menos una capa absorbente porosa comprende áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, usa un proceso de termoformado. El termoformado estira localmente la envoltura y aumenta la capacidad de retención, como se ha descrito anteriormente, de manera que se obtiene al menos una capa absorbente porosa que comprende áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido. El termoformado de envolturas tubulares puede realizarse usando moldes específicamente diseñados en líneas de corrugado. Para el termoformado de una película plana que comprende al menos una capa absorbente porosa que comprenda áreas que tengan un espesor de capa promedio reducido y áreas que tengan un espesor de capa promedio no reducido, pueden usarse líneas de termoformado convencionales en la envoltura de acuerdo con la presente invención.
Antes del termoformado, la envoltura por lo general se precalienta hasta alcanzar una temperatura de termoformado de la envoltura. Si la superficie de contacto con los alimentos es la superficie externa en el momento del termoformado, es necesario estirar mecánicamente el área de las protuberancias, por ejemplo, mediante los denominados tapones, hacia el interior contra la presión del aire de la envoltura inflada. Si la superficie de contacto con los alimentos es la superficie interna, la área de las protuberancias se estirará neumáticamente en el molde de termoformado, opcionalmente, se aspirará en el molde de termoformado mediante vacío. En ambos casos, el proceso de termoformado de una envoltura tubular requiere un control de la presión del aire dentro de la envoltura inflada. Dependiendo de la posición de la etapa de termoformado en el proceso, el control de la presión del aire puede conseguirse a través de la envoltura de partida inflada recta o desenrollada, a través de la envoltura final recta o enrollada inflada y/o manteniendo la presión del aire entre las bobinas exprimidoras móviles.
Teniendo en cuenta que el proceso de cocción tiene lugar a temperaturas a las que puede liberarse la contracción de las áreas estiradas, para conseguir un diseño con protuberancias, por ejemplo, en forma de red, en el producto alimenticio, es aconsejable estirar la envoltura en el termoformado y/o recocer la envoltura de manera que se evite la inversión completa de la deformación durante la cocción. Esto puede incluir el uso de moldes calentados móviles, que permiten una relajación de las tensiones internas con la restricción del molde.
Los métodos mencionados anteriormente, por ejemplo, de grabado en relieve y termoformado, también pueden combinarse para producir una envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa que comprenda, en la superficie interna de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, áreas que tengan un espesor de capa promedio reducido y áreas que tengan un espesor de capa promedio no reducido, capa que forma, por ejemplo, un diseño en forma de red con líneas de rejilla de color claro y protuberancias en el producto alimenticio envuelto.
La envoltura para alimentos termoplástica coextruida de acuerdo con la presente invención puede ser una película plana, que se sella a más tardar en el momento de la embutición, una película plana sellada o una envoltura tubular. Por conveniencia, si la envoltura es una película plana o una película tubular cortada, las etapas de grabado en relieve y/o termoformado de la superficie de contacto con los alimentos y la etapa de recubrimiento con el aditivo funcional pueden realizarse antes de sellar la película a un tubo. El sellado puede realizarse, por ejemplo, mediante soldadura de la herramienta calentada o, preferentemente, mediante soldadura por ultrasonidos, pero dependiendo de los materiales utilizados en la estructura puede usarse cualquier otro método de sellado conocido, incluyendo el encolado.
Como se ha esbozado anteriormente, la presente invención proporciona además un método para producir una envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa como se ha definido anteriormente, dicha envoltura para alimentos comprende al menos una capa absorbente porosa y al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno, en donde dicha al menos una capa absorbente porosa comprende áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, en donde el espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa en áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido está en un intervalo de 10 a 200 pm y en donde el espesor de capa promedio en áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido es inferior en 7 a 140 pm y reducido en un intervalo del 30 al 85 % en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, comprendiendo dicho método las etapas de:
- extruir la envoltura para alimentos termoplástica,
- someter opcionalmente la envoltura para alimentos a una etapa de orientación seguida de una etapa de recocido si se desea,
- someter la al menos una capa absorbente porosa termoplástica de la envoltura opcionalmente precalentada a una etapa de grabado en relieve y/o termoformado seguida de una etapa de recocido si se desea,
- recubrir la al menos una capa absorbente porosa con una sustancia transferible, seguido de una etapa de secado si es necesario.
Si la al menos una capa absorbente porosa está en el exterior, el método incluye una etapa de inversión de la envoltura. Si la al menos una capa absorbente porosa está en el exterior, es aconsejable un recubrimiento externo, que debe tener lugar antes de la inversión. Después, debe realizarse una etapa opcional de termoformado antes del recubrimiento para conseguir el efecto de oscurecimiento descrito anteriormente. En principio, la inversión puede tener lugar antes del termoformado y el recubrimiento interno. Generalmente, la inversión debe realizarse antes o durante el corrugado o, a más tardar, antes de la embutición.
Por lo general, el método para producir una envoltura para alimentos termoplástica multicapa comprende una etapa de preparar al menos dos composiciones termoplásticas diferentes, comprendiendo cada una al menos un material polimérico orgánico para generar al menos dos capas diferentes por coextrusión que se combinarán a alta temperatura para formar una envoltura para alimentos termoplástica multicapa.
Antes de la coextrusión, las composiciones termoplásticas por lo general se ablandan o se ablandan y a continuación se funden al menos parcialmente y después se hacen pasar a través de una disposición de extrusoras que se conectan a un troquel anular multicapa calentado que tiene al menos tantos canales en forma de anillo como sea necesario para las diferentes composiciones calentadas. La masa fundida de las extrusoras se suministra de acuerdo con la relación deseada de los espesores de capa de las diferentes capas. Cuando deja el troquel, la envoltura para alimentos extruida solidifica al enfriarse en una envoltura multicapa primaria que comprende al menos dos capas bien adheridas entre sí.
En una realización preferida, la envoltura para alimentos coextruida a continuación puede estirarse al menos localmente monoaxial o biaxialmente, por ejemplo, con la ayuda de un colchón de aire entre dos rodillos exprimidores. Durante el estiramiento, el material termoplástico de la envoltura se orienta y la envoltura adquiere una retrocontracción (que puede reducirse gradualmente mediante termoendurecimiento) de modo que la envoltura está en una condición apretada y muy redondeada incluso después de su uso mediante un procedimiento de "rellenado y cocción". Durante este estiramiento, el número y/o el volumen de los poros pueden aumentar.
Después de eso, la película multicapa estirada puede pasar por otra zona de calentamiento adicional para realizar un tratamiento de termoendurecimiento, en donde la envoltura se estabiliza por lo general mediante una burbuja de aire atrapada. Por lo tanto, el potencial de encogimiento térmico puede reducirse a valores bajos, como se necesita para la aplicación práctica como envoltura para alimentos.
Con el fin de crear al menos una capa absorbente porosa que comprenda áreas que tengan un espesor de capa promedio reducido y áreas que tengan un espesor de capa promedio no reducido, las diferentes técnicas descritas anteriormente también pueden usarse en combinación. Aunque en principio puede realizarse un tratamiento mecánico en frío de la superficie de la al menos una capa absorbente porosa de la envoltura, de acuerdo con la presente invención es aconsejable garantizar que la envoltura se caliente a una temperatura suficientemente alta con el fin de evitar que se dañe la envoltura durante el proceso de creación de una capacidad de retención diseñada en la al menos una capa absorbente porosa.
En el caso del termoformado con el fin de aumentar localmente la capacidad de retención de la superficie de dicha al menos una capa absorbente porosa, las temperaturas adecuadas deben ser al menos superiores a la temperatura de transición vítrea del componente formador de matriz. Por lo tanto, puede preferirse realizar etapas de precalentamiento antes de una etapa de tratamiento mecánico. Si la al menos una capa absorbente porosa se somete a un tratamiento térmico con el fin de reducir localmente la capacidad de retención de la superficie de dicha al menos una capa absorbente porosa, la temperatura de un tratamiento térmico local de este tipo es preferentemente superior a la temperatura de fusión del material formador de la matriz de dicha al menos una capa absorbente porosa.
Una técnica preferida para reducir localmente el espesor de capa promedio de la superficie de dicha al menos una capa absorbente porosa es un tratamiento de grabado en relieve o estampado en caliente, que puede tener lugar entre placas o cilindros, que tienen grabados macho/positivos correspondientes al diseño objetivo en su superficie.
El tratamiento de grabado en relieve tiene como resultado la reducción del espesor de capa promedio en las áreas grabadas en relieve de la al menos una capa absorbente porosa. Esto puede tener lugar como una deformación en frío, pero se consigue más preferentemente usando un tratamiento de grabado en relieve en caliente, que fusiona parcialmente los poros de la al menos una capa absorbente porosa. En este último caso, la al menos una capa que tiene propiedades de barrera debe tener una temperatura de fusión más alta que el material de matriz de la al menos una capa absorbente porosa que ha de fundirse. Esto permite que el al menos un aditivo funcional transferible solamente se absorba en áreas que tengan una porosidad abierta. La al menos una capa absorbente porosa tratada de este modo puede estar en el exterior de la envoltura, proceso que incluye además a continuación una etapa de inversión para terminar con la al menos una capa absorbente porosa en contacto con el producto alimenticio envuelto, o en el interior de la envoltura, permitiendo el recubrimiento externo o interno, respectivamente. De nuevo, en la salchicha final, la rejilla permanece sin recubrir, proporcionando el aspecto de estar formada por un producto ahumado cocido en red. Después de la etapa de grabado en relieve, opcionalmente puede seguir una etapa de termoformado, en la que la envoltura, opcionalmente precalentada adicionalmente, está formada por un molde o rejilla metálica.
La manipulación local de la al menos una capa absorbente porosa también puede realizarse mediante otras técnicas de aplicación, de contacto o sin contacto, de una energía a la al menos una capa absorbente porosa sin afectar o destruir la una o más de otras capas. Por ejemplo, puede aplicarse una rejilla metálica calentada, opcionalmente con recubrimiento de baja adherencia, a la superficie de la al menos una capa absorbente porosa. También pueden usarse láseres para manipular la capacidad de retención de la al menos una capa absorbente porosa. O bien el haz láser se aplica directamente a la superficie de la al menos una capa absorbente porosa, fundiendo de este modo la capa porosa, o la luz láser penetra en la una o más capas externas no porosas transparentes al láser antes de convertir la energía en calor en la capa absorbente no transparente al láser. Si la al menos una capa absorbente porosa es la capa interna, el tratamiento térmico debe realizarse en un estado inflado de manera que los lados opuestos de la capa interna de la envoltura tubular no se sellen entre sí. Si la envoltura se trata en un estado no tubular o con la al menos una capa absorbente porosa que ha de fundirse en el exterior, pueden usarse técnicas adicionales habitualmente utilizadas para el sellado de películas.
Especialmente en el caso de envolturas que tienen al menos una capa externa absorbente porosa (que necesita ser invertida en una etapa posterior antes de la embutición), puede formarse una capacidad de retención diseñada mediante grabado en relieve. Después de eso, la superficie en relieve puede imprimirse con el al menos un aditivo funcional transferible. Los valles de la rejilla grabada en relieve no deben entrar en contacto con el cilindro de impresión de manera que en la salchicha final la rejilla quede sin recubrir, proporcionando el aspecto de un producto ahumado cocido en red. Después de grabar en relieve un diseño en forma de rejilla sobre la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, opcionalmente puede realizarse una etapa de termoformado, en la que la envoltura, si es necesario, adicionalmente precalentada, se forma mediante un molde, de manera que se creen protuberancias.
Además, si la al menos una capa absorbente porosa es al menos una capa interna absorbente, puede realizarse una etapa de grabado en relieve de una rejilla. La al menos una capa absorbente porosa se altera y, por lo tanto, durante el recubrimiento interno las áreas grabadas en relieve de la rejilla no absorben un aditivo funcional. El efecto puede potenciarse, si el diseño de retención se forma adicionalmente mediante un proceso de termoformado.
En el caso de que el grabado en relieve sea respaldado por temperaturas elevadas (por ejemplo, durante la estampación en caliente), es esencial que la envoltura tubular no se pegue internamente entre sí. Aunque esto puede evitarse mediante una temperatura de fusión suficientemente alta de la capa interna con respecto a la temperatura de grabado en relieve si la al menos una capa absorbente porosa está en el exterior, la adherencia de la capa interna a sí misma puede ser un factor limitante para el uso del grabado en relieve en caliente si la al menos una capa absorbente porosa está en el interior. Para el último caso, la presión de la envoltura inflada con aire contra un molde o rejilla convenientemente diseñado y calentado permitirá reducir localmente la capacidad de retención de la superficie de dicha al menos una capa absorbente porosa, ya que el calor será conducido a través de las capas externas a la al menos una capa interna absorbente porosa.
La etapa de termoformado puede ser una etapa adicional, que tiene lugar junto con el grabado en relieve de un diseño o puede omitirse si se considera que el grabado en relieve es adecuadamente eficaz para crear el diseño de capacidad de retención deseado en la al menos una capa absorbente porosa. Si la etapa de termoformado es una parte de la texturización de la envoltura, puede tener lugar en dispositivos de moldeo asistidos por vacío (tales como corrugadores) conocidos por los expertos en la materia o con máscaras (por ejemplo, rejillas metálicas) que permiten una deformación a través de las aberturas de la máscara. Dependiendo del diámetro de los moldes del corrugador, la envoltura puede orientarse en la misma etapa que el termoformado. Opcionalmente, el corrugador puede alimentarse con una envoltura ya orientada, si la envoltura sigue siendo suficientemente termoformable, porque no se ha estirado antes a su máxima relación de orientación de área.
Una combinación de moldes de termoformado con hilos calentados por impulsos en la ubicación de la rejilla puede unir las 2 etapas de fusión del diseño de rejilla y el termoformado de las protuberancias en un solo molde. Después de precalentar la envoltura a la temperatura de termoformado, la envoltura se infla contra el molde en el que primero tiene lugar el termoformado asistido por vacío y después se funde la rejilla mientras la envoltura está en el molde.
Las protuberancias termoformadas ofrecen una superficie adicional que de recubrirse por el al menos un aditivo funcional. Como la al menos una capa absorbente porosa es porosa, la porosidad aumenta adicionalmente por el proceso de estiramiento durante el termoformado, generando una gran capacidad de retención.
El diseño de red se caracteriza por la relación de área del área de la rejilla con respecto al área no de rejilla, por la relación de espesor del espesor grabado en relieve con respecto al espesor no grabado en relieve y por la relación de retracción de las protuberancias.
La etapa de recubrimiento normalmente se realiza por separado del proceso de extrusión con el fin de mantener la flexibilidad en la producción. Sin embargo, también es posible realizar un proceso de recubrimiento externo junto con las etapas de extrusión, grabado en relieve, termoformado y/o recocido en un proceso en línea si la al menos una capa absorbente porosa es accesible, es decir, es externa en el caso de una envoltura tubular.
En una realización preferida, la envoltura para alimentos de la presente invención, que deberá recoger el al menos un aditivo funcional transferible, el recubrimiento de la superficie externa tiene lugar con técnicas de impresión o pulverización o sumergiendo la envoltura en un baño. Normalmente, no es necesaria una etapa de secado por separado si la dosis es adecuada. No obstante, una etapa de secado, que al mismo tiempo puede servir como etapa de recocido si la estabilidad térmica del aditivo funcional es suficientemente alta, puede ser útil para inmovilizar el al menos un aditivo funcional transferible. El secado puede tener lugar mediante tecnologías de secado convencionales como aire caliente, infrarrojos u otros medios, incluyendo cuchillas de aire. Aunque por lo general las cuchillas de aire estarán configuradas de tal manera que no retiren por soplado el recubrimiento, pueden ser útiles para retirar por soplado el recubrimiento sobrante de áreas de baja capacidad de retención o de las ubicaciones sobresaturadas. Si la cuchilla de aire está haciendo uso de aire frío, el recocido no es posible, pero tampoco se liberará el encogimiento.
Si se desea el recocido para reducir la contracción de la envoltura y de las áreas termoformadas, puede introducirse una etapa de recocido garantizando que la envoltura se caliente hasta la temperatura de recocido con una tensión suficiente para no perder las propiedades geométricas. Las áreas termoformadas y recubiertas se contraen durante el secado, de manera que estas áreas tengan ahora una mayor cantidad de aditivo funcional por área que las áreas no termoformadas, dando como resultado, por ejemplo, una intensidad de color diferente en la superficie del producto alimenticio final.
Como alternativa, la envoltura de la presente invención, que, después del grabado en relieve y/o el termoformado, deberá recoger al menos un aditivo funcional transferible, puede transferirse a través de dos pares de rodillos exprimidores dispuestos uno después del otro, donde puede ubicarse una burbuja de líquido que contiene la composición que contiene el al menos un aditivo funcional transferible que es preferentemente una solución o suspensión de dicho al menos un aditivo transferible. Esta impregnación mediante una burbuja móvil es posible cuando la envoltura grabada en relieve y opcionalmente termoformada con una capa absorbente porosa externa se ha invertida o la al menos una capa absorbente porosa ya es una capa interna de una envoltura tubular o una película plana sellada grabada en relieve opcionalmente termoformada.
Cuando se recubre internamente una envoltura que tiene un diseño termoformado de áreas que tienen un espesor de capa reducido por una burbuja móvil entre pares de bobinas de compresión, las áreas termoformadas aplanadas de espesor de capa reducido pueden atrapar líquido, que no está siendo exprimido fuera de la envoltura. En este caso es aconsejable que la al menos una capa absorbente porosa no tenga tiempo de saturarse por el al menos un aditivo funcional transferible mientras está entre los pares de bobinas de compresión de manera que el líquido atrapado pueda ser absorbido en cierta medida por la al menos una capa absorbente porosa durante el siguiente almacenamiento de la envoltura impregnada. Esta absorción del aditivo funcional líquido puede aumentarse mediante el uso de los componentes hidrófilos mencionados anteriormente en la receta de las capas en contacto con el aditivo funcional. Además, la cantidad de líquido atrapado se reduce si la burbuja se encuentra verticalmente entre las 2 bobinas de compresión con la envoltura moviéndose hacia arriba, de manera que, por gravedad, el líquido sobrante fluya fuera de las áreas termoformadas de vuelta al depósito de aditivos alimentarios.
Cuando se aplica un recubrimiento externo a través de inmersión o se realiza un recubrimiento interno a través de burbuja móvil, el recubrimiento cubre homogéneamente la superficie de la envoltura que tiene un diseño de áreas que tienen un espesor de capa reducido y áreas que tienen un espesor de capa no reducido. Por el contrario, la pulverización desde el exterior o la pulverización desde el interior durante el corrugado por lo general no suministrará el aditivo funcional de acuerdo con la capacidad de retención específica localmente variable, si las boquillas no se pulsan y se posicionan específicamente para las necesidades del diseño de capacidad de retención deseado o si la cantidad pulverizada es inferior a la cantidad que la capacidad total de retención de la envoltura puede retener.
Si la impregnación con el al menos un aditivo funcional transferible tiene lugar antes del proceso de termoformado pero después de la etapa de grabado en relieve/fusión, las áreas termoformadas comprenderán menos aditivo por área de superficie de la al menos una capa absorbente porosa, de manera que en el producto alimenticio final dichas áreas estarán menos recubiertas por aditivo funcional transferible por área. La diferencia de color entre las áreas de alta capacidad de retención y las áreas de baja capacidad de retención, que se hace visible en la superficie de la salchicha, depende del grado de modificación de la porosidad de la al menos una capa absorbente porosa en la etapa de grabado en relieve/fusión.
Las envolturas para alimentos finales de acuerdo con la invención por lo general tienen un espesor total localmente diferente, dependiendo del tratamiento aplicado sobre la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, en el intervalo de 10 jm a 230 |jm, preferentemente en el intervalo de 20 a 180 |jm, más preferentemente en el intervalo de 30 a 150 jm .
Opcionalmente, la envoltura puede corrugarse con tecnología convencional como sabe el experto en la materia. Como alternativa, el uso de la bobina, en secciones o en forma de bolsas también es posible.
Si la envoltura para alimentos debe sellarse, por ejemplo, para crear envolturas tubulares o bolsas, la capa de contacto con los alimentos está formada por un material termoplástico termosellable. Si se trata de una película tubular cortada o de una película plana, se sellará en un tubo, la secuencia de capa debe reflejar las necesidades del sello que se quiere conseguir, es decir, las superficies que han de sellarse deben haberse formado por un material termoplástico termosellable. La película laminada o la película moldeada pueden estar compuestas por capas con un ancho reducido en comparación con otras capas de la estructura de película, de manera que, por ejemplo, la capa o capas externas puedan sellarse directamente entre sí en un cierre solapado, por ejemplo, por medio de soldadura por ultrasonidos. Como alternativa, si las capas externas de una película plana en relieve no pueden solaparse con una tira, la película puede laminarse con una película termosellable para convertir la película plana en una envoltura tubular para después sellar una tira adicional del mismo material termosellable sobre el solapamiento o con los bordes de la película en posición de borde a borde.
Basándose en las propiedades anteriores, una envoltura para alimentos recubierta o impregnada de acuerdo con la invención puede embutirse con productos alimenticios, especialmente con productos cárnicos como salchichas o emulsión de jamón o queso procesado o productos de pescado, y transferir los aditivos alimentarios funcionales colorantes o aromatizantes sobre el producto alimenticio durante la cocción y/o el almacenamiento.
La invención se describirá ahora usando ejemplos de realizaciones y ejemplos comparativos, pero sin limitar el alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Ejemplos
La envoltura no orientada del ejemplo comparativo C1 se produjo en una línea de extrusión de película soplada con 5 extrusoras, usando las siguientes materias primas:
-PE: polietileno: LLDPE 1004 YB de ExxonMobil
-unión: poliolefina modificada: Admer NF 518E de Mitsui Chemicals
- PA6: poliamida: 80 % de Tarnamid T30 de Zaklady Azotowe
20 % de PA 6I/6T Grivory G21 de EMS
La envoltura tubular se fabricó plastificando y homogeneizando el PE, unión y PA6 en las respectivas extrusoras, como se describe en la tabla 1, siendo la primera capa mencionada la que está en contacto con el producto alimenticio. Las capas a base de poliamida tenían temperaturas de fusión de aproximadamente 240 °C y las capas a base de poliolefina y los adhesivos (= unión) de aproximadamente 220 °C. Los 5 flujos de fusión se coextruyeron en un tubo usando un cabezal de 5 capas a 240 °C en el que los flujos individuales se unieron en relaciones cuantitativas de acuerdo con el espesor de capa deseado de las capas individuales y se extruyeron a través de un troquel anular. La burbuja se enfrió por aire a través del aire interno y por un anillo de enfriamiento en el exterior. La superficie interna de la envoltura se trató con corona para que tuviera una tensión de humectación de 40 mN/m. El ancho plano de la envoltura tubular era de 160 mm. Los espesores de capa de las capas del interior al exterior eran de 15 jm de PE, 7 jm de unión, 20 jm de PA, 7 jm de unión y 15 jm de PA. En una siguiente etapa, la envoltura se recubrió internamente con el aditivo funcional Hickory Alkalized Smoke de Kerry Ingredients & Flavours usando una "burbuja móvil" vertical entre 2 pares de bobinas exprimidoras, lo que permitió un tiempo de contacto de 120 s. La presión del par de bobinas exprimidoras superior fue de 0,2 MPa (2 bar).
El Ejemplo Comparativo C2 se produjo como el Ejemplo Comparativo C1, pero la capa de PE se hizo porosa mediante la adición de un agente espumante. La capa en contacto con el producto alimenticio tenía la siguiente composición:
-P1: Porosa 1: 95% en peso de LLDPE 1004 YB de ExxonMobil
05 % en peso de Ecocell H1 de Clariant
Los espesores de las capas de dentro a fuera eran de 15 jm (contenido sólido no expandido) P1, 7 jm de unión, 20 jm de PA, 7 jm de unión y 15 jm de PA. Tras salir del cabezal, el agente espumante aumentó el espesor de capa de P1 a un promedio de 69 jm . La superficie interna de la envoltura se trató con corona con la misma intensidad que C1, pero, debido a la porosidad, la tensión superficial no puede evaluarse sometiendo a ensayo tintas. En una siguiente etapa, la envoltura porosa se recubrió con el aditivo funcional Hickory Alkalized Smoke de Kerry Ingredients & Flavours usando una "burbuja móvil" vertical entre 2 pares de bobinas de compresión, lo que permitió un tiempo de contacto de 120 s. La presión del par de bobinas exprimidoras superior fue de 0,2 MPa (2 bar).
El Ejemplo 1 de acuerdo con la invención se realiza usando el Ejemplo Comparativo C2 sin recubrimiento como envoltura original e invirtiéndolo para tener la capa porosa en el exterior. La envoltura tubular aplanada se gravó en relieve durante 15 s a 8 Mpa (80 bar) de presión hidráulica en un cilindro hidráulico de 45 mm de diámetro entre 2 herramientas de grabado en relieve recubiertas de polímero de fluoroetileno (PTFE) de 280 mm de longitud y 250 mm de ancho, las herramientas calentadas a una temperatura de aproximadamente 130 °C, es decir, por encima de la temperatura de fusión de la capa de contacto de alimentos a base de poliolefina porosa, pero por debajo de la temperatura de fusión de la capa de poliamida, y capaz de grabar en relieve una rejilla de 1 mm de espesor y 17 mm de ancho de malla de forma cuadrada fundiendo el diseño de rejilla en la capa porosa. Después del grabado en relieve, las áreas de rejilla grabadas en relieve fino tenían menos opacidad en comparación con las áreas de malla porosa. La envoltura grabada en relieve se invirtió de nuevo y se recubrió con el aditivo funciona1Hickory Alkalized Smoke de Kerry Ingredients & Flavours usando una "burbuja móvil" vertical entre 2 pares de bobinas de compresión, lo que permitió un tiempo de contacto de 120 s. La presión del par de bobinas exprimidoras superior fue de 0,2 MPa (2 bar).
El Ejemplo 2 de acuerdo con la invención se realiza usando el Ejemplo Comparativo C2 sin recubrir como envoltura original. La envoltura se recortó a lo largo de un borde para tener un ancho plano abierto de 270 mm. La cara porosa de la envoltura abierta se grabó en relieve durante 15 s a 8 MPa (80 bar) de presión hidráulica en un cilindro hidráulico de 45 mm de diámetro con una herramienta de grabado en relieve recubierta de PTFE de 280 mm de longitud y 250 mm de ancho, las herramientas calentadas a una temperatura de aproximadamente 130 °C y capaces de grabar en relieve una rejilla de 1 mm de espesor y una malla de forma cuadrada de 17 mm de ancho. La película se colocó con respecto a la herramienta de manera que no se grabaron en relieve 10 mm en ambos bordes de la película abierta. Después del grabado en relieve, las áreas de rejilla grabadas en relieve fino tenían menos opacidad en comparación con las áreas de malla porosa. La película grabada en relieve con las áreas de forma cuadrada porosas que han de termoformarse se precalentó por infrarrojos sobre la cara no grabada en relieve hasta una temperatura de termoformado de aproximadamente 100 °C. En una estación de termoformado, mientras que la película se mantenía en su lugar gracias a los patrones de rejilla de los moldes de termoformado apareados superior e inferior, las áreas de forma cuadrada se retrajeron por vacío en el molde inferior y presión de aire en el molde superior de forma homogénea en las cavidades del molde inferior, que tenían la forma, en la dirección perpendicular al plano de la película, de protuberancias sobreestiradas (profundidad de 10 mm), estirando por lo tanto las áreas de forma cuadrada grabadas en relieve en una relación de retracción de aproximadamente 3 a 4. Después del termoformado, la profundidad de las protuberancias se redujo mediante calentamiento por infrarrojos a aproximadamente 3 o 4 mm. En una siguiente etapa, la película grabada en relieve y termoformada se recubrió con el aditivo funciona1Hickory Alkalized Smoke de Kerry Ingredients & Flavours mediante pulverización, inundando la película horizontal grabada en relieve y termoformada durante 1 minuto. Para retirar el líquido sobrante, la película pasó por un cilindro y fue guiada hacia arriba en un ángulo de 45° durante 1 min, las cuchillas de aire en la parte inferior de la película impiden que el aditivo funcional llegue a la parte inferior de la película. Después de pasar un cilindro cubierto por manga con la topología de protuberancia negativa de manga que coincide con la topología termoformada de la película, la película recubierta, ahora horizontal se secó en una corriente de aire a 80 °C. El secado se detuvo cuando el aditivo funcional estaba suficientemente seco para pasar a la siguiente etapa. Por último, la película se selló a un tubo con la cara recubierta hacia dentro usando una banda de 30 pm de espesor de Tarnamid T30 (que es una poliamida 6), sellándose a la capa de PA de los bordes no solapados, no grabados en relieve y no termoformados de la película mediante 2 costuras longitudinales de soldadura por ultrasonidos de 1 mm de ancho, que tengan suficiente fuerza de sellado para sobrevivir al ciclo de cocción. La envoltura del Ejemplo 2 no tuvo que ser invertida antes de la embutición.
La envoltura orientada del Ejemplo Comparativo C3 se produjo en una línea de extrusión de película tubular de doble burbuja como una estructura de 3 capas con 3 extrusoras de tornillo simple, usando las siguientes materias primas:
- P2: Porosa 2: Compuesto A como se describe a continuación -unión: poliolefina modificada: Bynel 50E571 de Du Pont
- PA6: poliamida: 80 % de PA 6 Ultramid B 36 SL de BASF
20 % de PA 6I/6T Grivory G21 de EMS
El Compuesto A, que se usa en P2, se combinó usando las siguientes materias primas:
- 63 % en peso de polipropileno: MTEGRITY PP100 de M. Holland Company
- 19 % en peso de aceite de soja: refinado IP Ph. Eur. 8.0 de Gustav Heess GmbH
- 8 % en peso de glicerina: 99,5 % de Glicerina destilada/calidad farmacéutica de Preol, a.s.
- 10 % en peso de sílice: Hi-Sil ABS-D de PPG Industries
Para la preparación, en una caldera de agitación calentable a una temperatura de 50 °C, se mezclaron el aceite y la glicerina antes de añadir la sílice y mezclar hasta que la mezcla se convirtiera en grumos flotantes. Estos grumos y el polipropileno formaron compuesto usando una ZSK 25 de Werner & Pfleiderer, que tenía tornillos de 25 mm con una relación longitud a diámetro de 50. El compuesto se homogeneizó a 250 rpm a temperaturas de 170 a 230 °C y salió del mezclador a través de un troquel de hebra de 2 x 3,5 mm de diámetro con una salida de 12 kg/h. La hebra de color blanco después se enfrió en un baño de agua y se cortó en gránulos.
La envoltura tubular del Ejemplo Comparativo C3 se fabricó plastificando y homogeneizando las materias primas en las respectivas extrusoras de tornillo simple, como se describe en la tabla 1 a continuación, siendo la primera capa mencionada la que está en contacto con el producto alimenticio. Las capas a base de poliamida tenían temperaturas de fusión de aproximadamente 255 °C y las capas a base de poliolefina y los adhesivos (= unión) de aproximadamente 240 °C. Los 3 flujos de fusión se coextruyeron en un tubo primario usando un cabezal de 3 capas a 255 °C en el que los flujos individuales se unieron en relaciones cuantitativas de acuerdo con el espesor de capa deseado de las capas individuales y se extruyeron a través de un troquel anular. El tubo primario se enfrió rápidamente a aproximadamente 20 °C y después se calentó a aproximadamente 80 °C para orientarlo en una relación de área de 9,24:1. En una zona de calentamiento adicional, la envoltura generada se termoendureció de manera que la contracción térmica ascendiera al 12 %. En la envoltura de 3 capas, el espesor de capa externa (A) era de 42 pm, el espesor de capa de la capa adhesiva (HV) era de 4 pm y el espesor de capa de la capa interna (P) era de 34 pm. La contracción de la envoltura después de 15 min en agua de 80 °C fue del 20 % en la dirección de la máquina y del 19 % en la dirección transversal. El ancho plano de la envoltura tubular era de 160 mm. En una siguiente etapa, la envoltura se recubrió con el aditivo funcional SmokEz Cherrywood Poly2515 de Red Arrow usando una "burbuja móvil" vertical entre 2 pares de bobinas de compresión, lo que permitió un tiempo de contacto de 300 s. La presión del par de bobinas exprimidoras superior fue de 0,2 MPa (2 bar).
El Ejemplo 3 de acuerdo con la invención se realiza usando el Ejemplo Comparativo C3 sin recubrir como envoltura original. Para fundir el diseño de rejilla en la capa porosa, la envoltura se infló durante 3 s con una presión de aire de 0,04 MPa (0,4 bar) entre 2 herramientas de grabado en relieve recubiertas de FEP, que se calentaron a 165 °C y con una separación de 20 mm, cada herramienta de grabado en relieve de 280 mm de longitud y 250 mm de ancho, capaz de grabar en relieve una rejilla de 1 mm de espesor y 17 mm de ancho de malla de forma cuadrada, fundiendo el diseño de rejilla en la capa porosa. Cuando la envoltura entró en contacto con las herramientas de grabado en relieve, la envoltura tenía una opacidad reducida, mostrando que la porosidad se colapsó parcialmente cuando la matriz se fundió. En una siguiente etapa, la envoltura tratada térmicamente se recubrió con el aditivo funcional SmokEz Cherrywood Poly2515 de Red Arrow usando una "burbuja móvil" vertical entre 2 pares de bobinas de compresión, lo que permitió un tiempo de contacto de 300 s. La presión del par de bobinas exprimidoras superior fue de 0,2 MPa (2 bar).
La envoltura orientada del Ejemplo Comparativo C4 se produjo en una línea de extrusión de película tubular de doble burbuja como una estructura de 5 capas con 5 extrusoras de tornillo simple, usando las siguientes materias primas:
- P3: Porosa 3: 73% en peso de Flexirene CL 10U de Polimeri Europa
27 % en peso de lote maestro a base de LLDPE con
40 % en peso de talco de Performance Compounding
6,356 g/h de Nitrógeno 4,0 (99,99 %) de Linde Gas
-unión: poliolefina modificada: Admer NF 518E de Mitsui Chemicals
-PE: polietileno: Flexirene CL 10U de Polimeri Europa
- PA6: poliamida: 95 % de PA 6 Akulon F136C de d Sm
05 % de PA 6I/6T Grivory G21 de EMS
La envoltura tubular del Ejemplo Comparativo C4 se fabricó plastificando y homogeneizando las materias primas en las respectivas extrusoras de tornillo simple, como se describe en la tabla 1, siendo la primera capa mencionada la que está en contacto con el producto alimenticio. Las capas que contenían poliamida tenían temperaturas de fusión de aproximadamente 250 °C y las capas a base de poliolefina y adhesivos (= unión) aproximadamente 230 °C. El sistema de dosificación para la inyección del agente formador de poros supercrítico, el nitrógeno, estaba unido a la extrusora que alimentaba la capa interna porosa. Los 5 flujos de fusión se coextruyeron en un tubo primario utilizando un cabezal de 5 capas a 250 °C en el que los flujos individuales se unieron en relaciones cuantitativas de acuerdo con el espesor de capa deseado de las capas individuales y se extruyeron a través de un troquel anular. El tubo primario se enfrió rápidamente a aproximadamente 20 °C y después se calentó a aproximadamente 80 °C para orientarlo en una relación de área de 8,0:1. En una zona de calentamiento adicional, la envoltura generada se termoendureció de forma que la contracción térmica después de 1 min en agua a 80 °C ascendiera al 15 % en ambas direcciones. En la envoltura de 5 capas, el espesor de capa de la capa externa de poliamida era de 30 pm, el espesor de capa de las capas de unión era de 2,5 pm cada una, el espesor de capa del núcleo de polietileno era de 10 pm y el espesor de capa de la capa interna (P3) era de 55 pm. El ancho plano de la envoltura tubular era de 160 mm. En una siguiente etapa, la envoltura se recubrió con el aditivo funcional Hickory Alkalized Smoke de Kerry Ingredients & Flavours usando una "burbuja móvil" vertical entre 2 pares de bobinas de compresión, lo que permitió un tiempo de contacto de 120 s. La presión del par de bobinas exprimidoras superior fue de 0,2 MPa (2 bar).
El Ejemplo 4 de acuerdo con la invención se realiza usando el Ejemplo Comparativo C4 sin recubrir como envoltura original. Para fundir el diseño de rejilla en la capa porosa, la envoltura se infló durante 10 s con una presión de aire de 0,02 MPa (0,2 bar) entre 2 herramientas de grabado en relieve recubiertas de Teflon, que se calentaron a 130 °C y con una separación de 20 mm, cada herramienta de grabado en relieve de 280 mm de longitud y 250 mm de ancho, capaz de grabar en relieve una rejilla de 1 mm de espesor y 17 mm de ancho de malla de forma cuadrada, fundiendo el diseño de rejilla en la capa porosa. Cuando la envoltura entró en contacto con las herramientas de grabado en relieve, la envoltura tenía una opacidad reducida, mostrando que la porosidad se colapsó parcialmente cuando la matriz se fundió. En una siguiente etapa, la envoltura tratada térmicamente se recubrió con el aditivo funciona1Hickory Alkalized Smoke de Kerry Ingredients & Flavours usando una "burbuja móvil" vertical entre 2 pares de bobinas de compresión, lo que permitió un tiempo de contacto de 120 s. La presión del par de bobinas exprimidoras superior fue de 0,2 MPa (2 bar).
La envoltura orientada del Ejemplo Comparativo C5 se produjo como C4, pero usando las siguientes materias primas para la capa porosa:
- P4: Porosa 4: 75% en peso de Admer NF 518E de Mitsui Chemicals
05 % en peso de lote maestro a base de LLDPE con
40 % en peso de talco de Performance Compounding
20 % en peso de PA 6 Akulon F136C de DSM
7,718 g/h de Nitrógeno 4,0 (99,99 %) de Linde Gas
En la envoltura de 5 capas, el espesor de capa de la capa externa de poliamida era de 30 pm, el espesor de capa de las capas de unión era de 2,5 pm cada una, el espesor de capa del núcleo de polietileno era de 10 pm y el espesor de capa de la capa interna (P4) era de 65 pm. La envoltura se recubrió con el aditivo funciona1Hickory Alkalized Smoke de Kerry Ingredients & Flavours usando una "burbuja móvil" vertical entre 2 pares de bobinas de compresión, lo que permitió un tiempo de contacto de 120 s. La presión del par de bobinas exprimidoras superior fue de 0,2 MPa (2 bar).
El Ejemplo 5 de acuerdo con la invención se realiza usando el Ejemplo Comparativo C5 sin recubrir como envoltura original y tratándolo como en el Ejemplo 4, excepto por el uso de las herramientas de grabado en relieve a una temperatura de 150 °C. La envoltura tratada térmicamente se recubrió con el aditivo funciona1Hickory Alkalized Smoke de Kerry Ingredients & Flavours usando una "burbuja móvil" vertical entre 2 pares de bobinas de compresión, lo que permitió un tiempo de contacto de 120 s. La presión del par de bobinas exprimidoras superior fue de 0,2 MPa (2 bar).
Por lo tanto, con fines comparativos, las envolturas originales de los ejemplos se recubrieron y evaluaron sin someterlas previamente a una etapa de grabado en relieve térmico y/o termoformado. El ejemplo de comparación C1 es el ejemplo de comparación C2 sin agente espumante químico en la capa de contacto con los alimentos; el ejemplo de comparación C2 es la envoltura original de los ejemplos 1 y 2; los ejemplos de comparación C3, C4 y C5 son las envolturas originales del ejemplo 3, 4 y 5, respectivamente.
La Tabla 1 proporciona una descripción general de los ejemplos preparados.
EVALUACIÓN DE LA MUESTRA
Los ejemplos se caracterizaron usando los siguientes métodos de evaluación:
- Espesor de pared total de un área que tiene un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una Capa Absorbente Porosa (TWT n-r PL)
Las áreas no tratadas de la envoltura son las áreas que tienen un espesor promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa. Si la envoltura solamente está grabada en relieve, las áreas no tratadas de las envolturas de la invención tienen una mayor opacidad que las áreas tratadas, de manera que estas áreas puedan detectarse visualmente y marcarse contra una fuente de luz tal como un visor de rayos X u otro fondo de contraste. Si la envoltura se imprime en la superficie externa de la capa volumétrica externa, puede ser necesario retirar las tintas de impresión mediante un método adecuado, por ejemplo, aplicando un disolvente a la tinta. A lo largo de la circunferencia de la envoltura se marcaron con un rotulador permanente 10 ubicaciones con la mayor opacidad visual en la superficie externa de la capa más externa, marcando las ubicaciones que tienen un espesor de capa no reducido que ha de analizarse. Ningún par de las 10 ubicaciones está en la misma línea en la dirección de la máquina. Además, cuando la topología de la superficie lo permite, las 10 ubicaciones del área que tiene un espesor de capa no reducido se elegirán cada una de manera que en la dirección de la línea de extrusión un área en relieve esté suficientemente cerca para tener ambas áreas, es decir, con espesor de capa no reducido y con espesor de capa reducido, cortada en una sección fina para el análisis del espesor de capa volumétrica en esta ubicación. Después de almacenar la muestra durante 1 día en las condiciones de ensayo de 23 °C y 50 % de h.r., el espesor de pared total en estas 10 ubicaciones se mide de acuerdo con el método F de la norma DlN 53370:2006-11 (para películas grabadas en relieve) por medio de un calibre de espesor, que tiene un diámetro de superficie de medición de 8 mm y una presión de contacto de 20 kPa. Como las capas porosas pueden mostrar deformación viscoelástica a presión, la lectura después de 1 segundo de contacto se toma como el espesor de pared total.
Si la envoltura es termoformada, las áreas termoformadas pueden observarse como áreas que salen del plano de la película cuando la envoltura tubular abierta se coloca con su superficie externa de la al menos una capa absorbente porosa plana contra una superficie plana. En función de las dimensiones de poro de la envoltura no tratada, las áreas termoformadas pueden tener una opacidad mayor o una opacidad inferior a las áreas no tratadas de espesor de capa no reducido. Las áreas de espesor de capa no reducidas, que han de marcarse para la evaluación del espesor de pared total, se seleccionan de las ubicaciones de mayor opacidad, que están en el plano de la película, es decir, no están termoformadas.
Como el calibre de espesor descrito anteriormente con una punta de 8 mm puede no ser adecuado para la medición del espesor de una ubicación no tratada dentro de las áreas termoformadas, en caso de que la envoltura se termoforme, las áreas que tienen un espesor de capa no reducido se hacen accesibles, después de almacenar la muestra durante 1 día en las condiciones de ensayo de 23 °C y 50 % de h.r., cortando tiras de 5 mm de ancho con las ubicaciones marcadas contenidas en las tiras. Por medio de un calibre de espesor con fuerza de contacto de 0,5 N de acuerdo con el método P de la norma DIN 53370:2006-11 se mide el espesor de pared total de un área que tiene un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa. Como las capas porosas pueden mostrar deformación viscoelástica a presión, la lectura después de 1 segundo de contacto se toma como el espesor de pared total.
- Espesor de pared total de un área que tiene un espesor de capa promedio reducido de la al menos una Capa Absorbente Porosa (TWT r PL)
Cuando la envoltura está grabada en relieve, las áreas grabadas en relieve de la envoltura son áreas de espesor de capa medio reducido de la al menos una capa absorbente porosa. En términos generales, las áreas grabadas en relieve de las envolturas de la invención tienen una menor opacidad que las áreas no tratadas, de manera que estas áreas puedan detectarse visualmente y marcarse contra una fuente de luz tal como un visor de rayos X u otro fondo de contraste. Si la envoltura se imprime en la superficie externa de la capa volumétrica externa, puede ser necesario retirar las tintas de impresión mediante un método adecuado, por ejemplo, aplicando un disolvente a la tinta. Se seleccionan 10 ubicaciones de menor opacidad visual, es decir, la mayor transparencia, para las mediciones, teniendo en cuenta la cercanía mencionada anteriormente a la ubicaciones de espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa. En el caso de una envoltura diseñada, es aconsejable comenzar la selección de las ubicaciones que han de evaluarse en las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido de la al menos una capa absorbente porosa y, después, seleccionar ubicaciones vecinas de espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa en la dirección de la máquina.
Si el área de grabado en relieve de acuerdo con la presente invención es demasiado pequeña para una medición de acuerdo con el método F de la norma DIN 53370:2006-11 (para películas grabadas en relieve), entonces la evaluación tendrá lugar con un microscopio óptico o de luz, tal como se describe a continuación, para la determinación del espesor de capa de la una o más capas volumétricas.
En caso de que la envoltura haya sido termoformada, se determina el espesor de pared total de las áreas de espesor de capa promedio reducido de la al menos una capa absorbente porosa, después de almacenar la muestra durante 1 día en las condiciones de ensayo de 23 °C y 50 % de h.r., a lo largo del contorno termoformado más largo de 10 áreas termoformadas diferentes se corta una tira de 5 mm de ancho. Por medio de un calibre de espesor con una fuerza de contacto de 0,5 N de acuerdo con el método P de la norma DIN 53370:2006-11 y un barrido con mediciones múltiples para el espesor de pared total más bajo, se determina la ubicación del espesor de pared total más bajo del área de alta capacidad de retención y se mide el espesor de pared total. Como las capas porosas pueden mostrar deformación viscoelástica a presión, la lectura después de 1 segundo de contacto se toma como el espesor de pared total.
- Espesor de capa de una o más capas volumétricas en ubicaciones de espesor de capa no reducido y reducido de la al menos una capa absorbente porosa (BL LT n-r PL y BL LT r PL, respectivamente)
Todas las ubicaciones de mediciones de espesor de capa se marcan en la superficie externa no porosa de la envoltura con un rotulador permanente, de manera que pueda evaluarse la misma ubicación con un microscopio óptico o de luz con un aumento y contraste adecuados. El espesor de al menos una capa no porosa (= capas volumétricas) en las ubicaciones marcadas para la determinación del espesor de capa se determinó en secciones delgadas de 20 pm de espesor, cortadas con un microtomo RM 2245 de Leica y analizadas con un microscopio BX51 de Olympus, usando un aumento de 10x40 en modo de transmisión de luz.
En caso de que la envoltura no pueda cortarse sin que se separe la sección fina, puede ser útil un criomicrotomo y/o la muestra puede ser incluirse en resina de curado antes del corte.
- Espesor de capa de una o más capas porosas en ubicaciones de espesor de capa no reducido y reducido de la al menos una capa absorbente porosa (PL LT n-r PL y PL LT r PL, respectivamente)
El espesor de capa de la al menos una capa absorbente porosa se determina como la diferencia entre el espesor de pared total de la envoltura en la ubicación analizada (TWT n-r PL y TWT r PL, respectivamente) y el espesor de la al menos una capa volumétrica (BL LT n-r PL y BL LT rPL, respectivamente) en la misma ubicación.
Para un espesor promedio de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica en el área de espesor de capa no reducido o reducido, el promedio de los valores de PL WT, determinado para las 10 áreas cada una de espesor de capa no reducido y reducido por grabado en relieve y por termoformado, respectivamente, se calcularon por separado. Si la envoltura se grabó en relieve y se termoformó, se toma el menor espesor de capa promedio de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica y se usa para calcular la diferencia del espesor de capa promedio de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica en las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido y las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica.
- Relación de capacidad de retención (RCR)
Para la relación de capacidad de retención de cada ubicación evaluada, la relación del espesor de capa de la al menos una capa absorbente porosa, calculada como la diferencia entre el espesor de pared total y el espesor de la una o más capas volumétricas, se calcula sobre el espesor de la al menos una capa volumétrica en la misma ubicación.
A partir de los 10 valores de RC cada uno por área que tiene un espesor de capa promedio no reducido, área que tiene un espesor de capa promedio reducido por grabado en relieve y/o área que tiene un espesor de capa promedio reducido por termoformado, se calcula el respectivo valor de RCR promedio. La Diferencia de Capacidad de Retención (RCD) entre las áreas de alta capacidad de retención y las áreas de baja capacidad de retención se calculó como la diferencia absoluta entre el valor de RCR promedio más alto y el valor de r Cr promedio más bajo y se proporcionó como la Diferencia de Capacidad de Retención del ejemplo en % de la relación de capacidad de retención promedio de las áreas que tenían la relación de capacidad de retención promedio más baja de la muestra.
- Peso del recubrimiento
El peso del recubrimiento se evaluó midiendo el peso de la envoltura tubular interna de la capa porosa (es decir, el ejemplo 2 sellado sin recubrir) antes y después de la impregnación con humo líquido (dependiendo del ejemplo con humo de tipo Hickory Teepak Alkalized Smoke de Kerry Ingredients & Flavours o con SmokEz Cherrywood Poly2515 de Red Arrow). Se cortaron 1000 mm de longitud de la envoltura, se calculó el ancho plano promedio a partir de 3 mediciones con una regla de 0,5 mm en ambos extremos y en el centro del trozo, y el peso se midió en una balanza (para un peso máximo de 420 g con d = 0,001 g de Satorius). Después, la envoltura se cerró en un extremo con cinta adhesiva y se llenó con el humo líquido, de manera que, durante el almacenamiento horizontal en una mesa, toda la superficie interna estuviera en contacto con el humo líquido durante 2 min o 5 min, como el tiempo de contacto en la preparación de la muestra. Después de vaciar la envoltura, se retiró la cinta adhesiva de su extremo, el trozo se pegó a una película portadora y se exprimió con un par de bobinas de compresión a una presión de 0,2 MPa (2 bar), Una vez exprimido, el trozo se retiró de la película portadora y se pesó de nuevo. El peso del recubrimiento en g/m2 se calculó como la diferencia de las dos mediciones de peso por área de superficie de la envoltura, proporcionada por la longitud de la envoltura por el doble del ancho plano promedio.
Para un valor del peso del recubrimiento, se realizaron 3 mediciones y se calculó el valor medio.
- Altura de las protuberancias
Para la determinación de la altura de las protuberancias de la salchicha final sin pelar se usó una regla calibre con d = 0,1 mm. Se cortaron 5 rodajas de 50 mm de ancho de la salchicha cocida y enfriada. El núcleo de cada rodaja se cortó circularmente de manera que quedaba un anillo cilíndrico de aproximadamente 5 mm de espesor más la profundidad de las posibles protuberancias y 50 mm de ancho. El anillo se abrió y se colocó en posición horizontal en la superficie de una mesa. Se colocó una placa de vidrio rectangular en forma de cubo de 10 cm x 10 cm x 1,3 mm (peso = 31 g) a través de al menos 3 protuberancias y se midió la distancia entre la base entre dos protuberancias y la superficie superior de la placa de vidrio con la regla calibre. La altura de las protuberancias es la distancia medida menos el espesor de la placa de vidrio. Se midieron 2 ubicaciones por corte, y a partir de las 10 mediciones se calculó un valor promedio.
- Barrera de aditivos
Para la evaluación de la barrera de aditivos, la superficie de la salchicha sin pelar cocida se limpió con una toallita de papel de color blanco. Se observó cualquier transferencia de aditivo funcional a través de la envoltura. "Exterior limpio" significa que no se ha detectado visualmente un cambio de color de la toallita de papel de color blanco.
- Patrón de superficie después de la cocción
Se prepararon salchichas de tipo Bolonia embutiendo emulsión cárnica en el material de muestra impregnado, cocinando las salchichas en una cámara de cocción a 76 °C durante 2 horas y enfriándolas durante una noche a 3 °C en una cámara de enfriamiento. El diseño transferido de aditivo funcional en la superficie de la salchicha final pelada se evaluó visualmente como la visibilidad de un diseño de rejilla más claro frente a áreas más oscuras sin rejilla en una escala de 0 (= diseño de rejilla no visible) a 1 (= diseño de rejilla ligeramente visible) y 2 (= diseño de rejilla bien visible) a 3 (= diseño de rejilla muy visible).
La Tabla 1 muestra los resultados de las propiedades evaluadas.
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0002
Las muestras del ejemplo comparativo C1 y C2 no presentaron protuberancias ni un diseño de red. En el C1, el poco humo que quedaba en el interior de la envoltura recubierta se transfirió en tiras claras muy irregulares, ya que la mayor parte del humo líquido fue exprimido por las bobinas de compresión y el líquido restante se desplazó a los pliegues, desde donde el líquido se transfirió a la carne. C2, C3, C4 y c 5 transfirieron el humo de forma homogénea, sin mostrar un diseño de red.
Por el contrario, los ejemplos de acuerdo con la invención muestran una transferencia de aditivos buena, que no permite que el aditivo funcional transferible migre al exterior. Lo que es más importante, hay una clara diferencia de color entre las áreas más oscuras no de rejilla y el color más brillante de la ubicación de rejilla. Comparando los Ejemplos 4 y 5, el Ejemplo 5 mostró más adherencia a la superficie de la salchicha tras pelarla que el Ejemplo 4.
Después de la cocción, las protuberancias termoformadas del ejemplo 2 todavía tenían altura restante para ayudar a potenciar el aspecto de un producto de salchicha cocinado en una red. El aumento de la porosidad resultante y el humo líquido retenido en las protuberancias consiguieron un oscurecimiento significativo de la superficie de la salchicha en las áreas no de rejilla sobre las áreas de rejilla grabadas en relieve.
Los ejemplos de acuerdo con la invención podrían embutirse y cocinarse sin roturas. Los ejemplos de acuerdo con la invención mostraron una transferencia intensa y homogénea del aditivo funcional en las áreas no de rejilla, dejando la rejilla más clara a diferencia de la transferencia insatisfactoria o sin diseño de los ejemplos comparativos. El peso del recubrimiento no cambió significativamente por el tratamiento de grabado en relieve/fusión para crear la rejilla en los ejemplos 1, 3, 4 y 5.
Los ejemplos de acuerdo con la invención muestran una capacidad de retención de líquidos de buena a excelente. En función de las materias primas utilizadas y de la deformación realizada, la capacidad de retención puede definirse en un intervalo amplio.
Como se ha descrito anteriormente, como alternativa, pueden incorporarse sustancias hidrófilas en las capas de barrera para aumentar la transmisión de agua de la envoltura de acuerdo con la invención o pueden incorporarse en la al menos una capa absorbente porosa para aumentar la absorción del aditivo funcional transferible.
En resumen, los ejemplos muestran que las envolturas de acuerdo con la invención combinan capacidad de retención, capacidad de transferencia, no permeabilidad a los aditivos funcionales, coloración selectiva y textura típica de un producto cocinado en red, versatilidad en el diseño del patrón y propiedades mecánicas fiables.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa que comprende:
al menos una capa absorbente porosa termoplástica y
al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno,
en donde dicha al menos una capa que tiene un efecto de barrera para el vapor de agua y/o el oxígeno tiene un espesor de capa promedio en un intervalo de 5 a 60 pm en toda el área de superficie, caracterizada porque dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica comprende como componente principal al menos un material polimérico termoplástico seleccionado del grupo que consiste en (co)poliamidas y (co)poliolefinas, en donde dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica comprende áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido, en donde el espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica en las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido está en un intervalo de l0 a 200 pm, en donde el espesor de capa promedio en las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido es inferior en 7 a 140 pm y se reduce en un intervalo del 30 al 85 % en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica, en donde ambas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y un espesor de capa promedio no reducido comprenden poros que son capaces de absorber un aditivo funcional, y en donde las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido y las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido muestran niveles de porosidad diferentes en la superficie interna de la envoltura o pueden mostrar poros más grandes en partes de toda la superficie interna y poros más pequeños en otras partes de la al menos una capa absorbente porosa.
2. La envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa comprende como capa interna dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica que comprende una (co)poliolefina como componente principal, en donde la superficie de una capa absorbente porosa termoplástica más interna de dicha al menos una capa absorbente porosa es adyacente a los alimentos que han de envolverse en la misma, comprendiendo además dicha capa absorbente porosa termoplástica al menos el 5 % en peso de una (co)poliamida basado en el peso del material polimérico termoplástico utilizado para formar dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica, en donde la al menos una capa absorbente porosa termoplástica comprende una carga en una cantidad del 0,1 al 15 % en peso.
3. La envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, que es una envoltura para alimentos termoplástica coextruida multicapa tubular y sin costuras que comprende el material polimérico termoplástico en dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica en una relación en peso de al menos el 55 % en peso basado en el peso del material polimérico termoplástico utilizado para formar dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica.
4. La envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa en dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido se reduce en 10 a 90 pm y del 35 al 75 %, preferentemente en 15 a 60 pm y del 40 al 70 %, en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido.
5. La envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el espesor de capa promedio de dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica en las áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido está en un intervalo de 15 a 130 pm, en donde el espesor de capa promedio en las áreas que tienen un espesor de capa promedio reducido es inferior en 8 a 60 pm y se reduce en un intervalo del 55 al 70 % en comparación con dichas áreas que tienen un espesor de capa promedio no reducido de la al menos una capa absorbente porosa termoplástica.
6. La envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un material polimérico termoplástico se selecciona del grupo que consiste en (co)poliamidas y (co)poliolefinas, está presente en dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica en una relación en peso de al menos el 80 % en peso basado en el peso del material polimérico termoplástico utilizado para formar dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica.
7. La envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la porosidad de dicha al menos una capa absorbente porosa se ha generado coextruyendo una composición polimérica que comprende un agente formador de poros supercrítico.
8. La envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la envoltura para alimentos está exenta de cualquier agente formador de poros no supercrítico.
9. La envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde como material termoplástico se usa una (co)poliamida.
10. La envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha al menos una capa absorbente porosa termoplástica está libre de cualquier agente formador de poros líquido.
11. Método para producir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho método comprende las etapas de
(co)extruir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa;
someter opcionalmente la envoltura para alimentos a una etapa de orientación seguida de una etapa de recocido si se desea;
someter la al menos una capa absorbente porosa termoplástica de la envoltura opcionalmente precalentada a una etapa de grabado en relieve y/o termoformado seguida de una etapa de recocido si se desea; y
recubrir la al menos una capa absorbente porosa con una sustancia transferible, seguido de
una etapa de secado opcional y una etapa de inversión posterior opcional de volver la envoltura del revés si la al menos una capa absorbente porosa ha estado en el exterior.
12. Método para producir una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende la etapa de someter la envoltura coextruida o laminada en el estado de una película plana a al menos un tratamiento mecánico y/o térmico para crear en su al menos una capa absorbente porosa una capacidad de retención diseñada, recubrir este lado en contacto con los alimentos con un aditivo funcional, seguido de una etapa de secado opcional y una etapa de sellado posterior para crear una envoltura tubular con el aditivo funcional recubierto en su interior.
13. El método para preparar una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, que comprende una etapa de grabado en relieve, que tiene lugar en el estado termoplástico del material de la capa de contacto con los alimentos para crear una superficie texturizada en la superficie de contacto con los alimentos de la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida.
14. Método para preparar una envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende una etapa adicional de someter la envoltura para alimentos termoplástica (co)extruida multicapa a un tratamiento de orientación monoaxial o biaxial antes de una etapa de formación de una superficie texturizada en la envoltura para alimentos.
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