ENVOLTURA DE ALIMENTOS DE MEZCLA DE HUMO DE VISCOSA
Esta invención se refiere a envolturas de alimentos tubulares, especialmente envolturas de salchicha, que comprenden un componente de humo que transferirá color y/o sabor de humo a la superficie de los productos alimenticios contenidos dentro de la envoltura. Las envolturas de alimentos se han elaborado de una variedad de materiales que son de forma tubular o pueden formarse en tubos. Los ejemplos de tales materiales son de intestino natural, plásticos sintéticos, películas de celulosa, y telas. Los materiales pueden reforzarse con materiales fibrosos o pueden no reforzarse. El material principalmente utilizado para la elaboración de envolturas de alimentos es la celulosa que ya sea se precipita de una solución o se regenera de una solución de un derivado de celulosa. Las soluciones de celulosa derivada y celulosa pueden referirse colectivamente en la presente como "viscosaX El término "viscosa" según se utiliza en la presente, se pretende que signifique una solución ya sea de celulosa derivada o no derivada en un solvente adecuado, por ejemplo, viscosa xantatada en álcali, celulosa solución de óxido de amina, metanato de amino de celulosa en álcali o celulosa en solución cupramónica. La formación de celulosa por la precipitación o regeneración de viscosa se refiere colectivamente como regeneración , es decir, la reformación de celulosa sólida de solución . Las envolturas de alimentos elaborados de materiales de película por precipitación de celulosa de solución o por regeneración de celulosa de una solución de un derivado de celulosa, es decir, viscosa de xantato, se ha encontrado que tienen varias cualidades muy buenas. En particular, la celulosa es muy hidroscópica mientras que es completamente insoluble en agua. Las películas de celulosa tienen buena permeabilidad de humo. Las películas de celulosa tienen buena estabilidad dimensional. Las películas de celulosa tienen buena resistencia y las películas de celulosa pueden elaborarse de materias primas fácilmente disponibles. Sin embargo, la formación de envolturas de alimentos de película de celulosa de viscosa, se ha considerado "suave" ya que aún los cambios ligeros en parámetros de procesamiento pueden afectar adversamente las propiedades de la película. El humo se ha aplicado a lo largo a productos alimenticios para propósitos de sabor y conservación. Entre tales productos alimenticios, las salchichas de diversos tipos se han humeado frecuentemente. Tradicionalmente, cuando las envolturas de alimentos naturales, es decir, envolturas de intestino natural, se utilizaron, el producto alimenticio se empaquetó en la envoltura y el producto empaquetado resultante, especialmente salchichas, se humearon en un ahumador en donde el producto se expuso a vapores de humo para impartir sabor de humo, aroma y color al producto alimenticio contenido. Este proceso ha continuado al presente en donde los productos contenidos en la envoltura de alimentos elaborada de diversos materiales sintéticos y naturales se exponen a vapores de humo. Tales materiales incluyen colágeno, plásticos sintéticos tales como nylon y celulosa regenerada, es decir, celulosa regenerada de una solución de un derivado de celulosa o celulosa precipitada de una solución de celulosa en un solvente adecuado, por ejemplo, solución de celulosa de óxido de amina terciaria o solución de celulosa cupraamónica. Cualquiera de tales materiales puede reforzarse, por ejemplo, con fibras mezcladas en el material o en la forma de un tejido afieltrado o entrelazado o mallado impregnado con el material. Tal proceso de humo para alimento contenido, por ejemplo, la carne, el producto es costoso y consumidor de tiempo. Además, todas las envolturas de alimentos no son adecuadas para tal proceso ya que la penetración de humo a través de la envoltura en el producto alimenticio puede ser pobre o aún inexistente. Además, el producto no uniforme puede darse como resultado, por ejemplo, debido a la naturaleza del producto de envoltura. Tal producto de envoltura por ejemplo, tiene áreas de penetración de humo reducida , tales como el área de costura en envoltura reforzada de fibra en donde la envoltura es más gruesa o la envoltura impresa en donde el humo no puede penetrar fácilmente las áreas impresas. Además, la cantidad de aplicación de humo puede depender de la posición del producto alimenticio empaquetado en un ahumador en donde las variaciones en la densidad de humo son probables que ocurran . Se han hecho diversos intentos para superar los defectos anteriormente descritos. Por ejemplo, se han hecho intentos para incorporar directamente saborizantes de humo en el producto de carne de salchicha. Esto en sí mismo tiene diversas desventajas. En particular, tal incorporación no estimula el sabor de humo natural en donde los componentes de humo se concentran en el producto alimenticio, por ejemplo, carne o queso, cercano a la superficie antes que distribuirse uniformemente a través del producto alimenticio. La concentración cercana a la superficie no solamente da crecimiento a una variación agradable en sabor a través del producto sino también da como resultado un color de humo agradable en la superficie del producto. Por lo tanto, cualquier intento para agregar materiales de humo al producto alimenticio suficiente para obtener tal color de humo requiere mucho más humo que el necesario para obtener una profundidad similar de color por la exposición a vapor de humo. Esta adición en exceso puede dar como resultado un sabor sobrehumado indeseable. Se han hecho numerosos intentos para superar este problema al agregar tintes a los productos alimenticios, tal como la carne, la cual se observa como indeseable y en algunos casos se proh ibe actualmente por ley. También se han hecho intentos para fraccionar los colorantes de humo sin obtener componentes de sabor, lo cual es consumidor de tiempo, relativamente más caro y usualmente no da como resultado colorantes que tienen el mismo tono que los humos sin fraccionar. Se ha conocido a lo largo que los productos de humo podrían aplicarse a envolturas de alimentos para transferir el color de humo, sabor de humo o ambos a los productos contenidos en la envoltura. Por ejemplo , puede hacerse referencia a la Especificación de la Patente Británica 589,274, que tiene una fecha de presentación Británica del 21 de Marzo de 1945. Esa Solicitud de Patente Británica describe la aplicación de fracciones humosas de destilados de madera en la composición de película de una envoltura para salchicha u otro producto alimenticio o sobre la superficie de tal envoltura para dar un olor y sabor humoso al producto alimenticio contenido. La descripción de la Solicitud de Patente Británica contempla claramente que los destilados se obtienen mediante la destilación destructiva de la madera seguida al utilizar fracciones de tales destilados para la aplicación en o sobre la envoltura de alimentos. Tal proceso tiene deficiencias en aquellos destilados que son una mezcla de complejo de sustancias algunas de las cuales son materiales similares al alquitrán , otras de las cuales son líquidos insolubles en agua de diversas viscosidades y otras de las cuales son solubles en agua o son al menos dispersibles en agua. Por lo tanto, es difícil de aplicar uniformemente todas las fracciones destiladas a la superficie de una envoltura de alimentos. También se han hecho intentos para utilizar diversos humos líquidos modificados y no modificados para la aplicación a productos de carne y envolturas de alimentos a fin de obtener sabor o color. Los humos líquidos se forman generalmente al pasar el vapor de humo a través de un sistema acuoso el cual, absorbe los componentes del humo. Se han otorgado diversas patentes con respecto a los humos líquidos y su uso. Unas pocas representativas de tales patentes de humo líquido son las Patentes de E . U . 4, 104,408; 4,442 ,868; 4,446, 1 67 ; 4, 504, 500; 4,505,939; 4,604,309; 4,657,765; 4,717, 576; 4,905,587; y 4,933,217. Existen problemas asociados con la aplicación de humos líquidos al producto alimenticio, los cuales, en varias maneras son similares a la aplicación de destilados de humo. Por ejemplo, la incorporación de humo líquido en el producto de carne da crecimiento a las mismas consideraciones que la incorporación de destilados de humo, es decir, la incorporación da una distribución uniforme que no reitera la aplicación de superficie resultante del ahumado directo con vapor de humo con respecto ya sea al sabor o color. Adicionalmente, debido a los efectos de gravedad y la tendencia de varias composiciones de humo líquido a separarse, es difícil aplica r uniformemente los humos líquidos a la superficie ya sea del producto alimenticio o envolturas de alimentos pretendidos para transferir color o sabor al producto alimenticio contenido. Además, la transferencia de las envolturas de alimentos revestidas con una composición de humo líquido no es tan buena como se desea. Todavía más, el uso de humos líquidos sobre la superficie de las envolturas de alimentos da como resultado las envolturas de alimentos que no se revisten uniformemente de humo, pegajosas, difíciles de fruncir, que contaminan y estropean los rodillos y otro aparato de manejo de envoltura, que tienen una tendencia a ser por sí mismas adherentes originando de esta manera el desfruncimiento o desenrollamiento sobre una máquina de empaque de alimentos, que transpiran un olor de humo desagradable y que no se descortezan limpiamente del producto alimenticio contenido después de que el producto alimenticio se procesa. Las envolturas que contienen suficiente humedad para proporcionar la flexibilidad necesaria para empaquetar, tienen un problema adicional en que el humo de superficie frecuentemente da como resultado empaques de envoltura de alimentos desordenados y desagradables que contienen el líquido de humo residual que puede y no derramarse o gotearse fácilmente del empaque cuando el empaque se abre para obtener la envoltura de alimentos para la colocación sobre el equipo de empaquetamiento de alimentos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención es una envoltura de alimentos que comprende una película tubular que tiene una superficie de celulosa interna que contiene componentes de humo íntegramente mezclados con la celulosa. La invención comprende además el método para elaborar la envoltura de alimentos de la invención al mezclar el humo, usualmente en la forma de una solución acuosa o dispersión de componentes de humo (humo líquido), en viscosa antes de la formación de la viscosa en una película por extrusión y regeneración. La envoltura de alimentos de la invención transfiere consistentemente el sabor y color de humo al producto alimenticio contenido, tiene olor reducido, no es pegajosa, no estropea la maquinaria de procesamiento, no tiene color y sabor degradado como resultado de la exposición al ácido o sosa caustica, se frunce fácilmente, desarruga y desenrolla , no produce líquido pegajoso oscuro oloroso en empaques de envoltura prehidratados y puede descortezarse fácilmente del producto alimenticio procesado.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la invención , una envoltura de alimentos se proporciona porque comprende una película tubular que tiene una superficie de celulosa interna que contiene componentes de humo íntegramente mezclados con la celulosa. La envoltura de alimentos, según se utiliza en la presente, significa la envoltura de alimentos tubular que tiene al menos una capa interna que comprende celulosa regenerada. La envoltura de alimentos tubular puede elaborarse al eliminar la viscosa en la forma de un tubo seguido por la regeneración de celulosa de la viscosa. La envoltura de alimentos tubular también puede elaborase por coextrusión de viscosa que contiene componentes de humo como una capa interna, con uno u otros más materiales coextruidos para formar una envoltura de alimentos en capas. Los otros materiales coextruidos por ejemplo, pueden ser de viscosa sin componentes de humo o un polímero sintético. En tales envolturas de alimentos coextruidos, la capa interna, es decir, la capa que contactará el alimento contenido, siempre es una mezcla de viscosa y componentes de humo. La envoltura de alimentos tubular también puede elaborarse por extrusión de viscosa sobre un tejido de fibra de reforzamiento o mallado enrollado en una forma tubular. Tales envolturas se conocen en la materia como envolturas de alimentos "fibrosas". De acuerdo con la invención, el material extruido sobre el interior del tejido o mallado siempre es una mezcla de viscosa y componentes de humo. El material extruido sobre el exterior del mallado o tejido puede ser viscosa, viscosa mezclada con componentes de humo u otro material formador de película extruible. La envoltura tubular de la invención también puede elaborarse al enrollar una película plana y hacer una costura para formar un tubo. La película en tal caso comprende celulosa regenerada de una mezcla de viscosa y componentes de humo y la superficie interna del tubo se forma por una capa de celulosa formada por regeneración de una mezcla de viscosa y componentes de humo. La película plana utilizada en tal proceso puede ser una película laminada , por ejemplo, una primer capa de celulosa regenerada de una mezcla de viscosa y componentes de humo, una segunda capa adhesiva y una tercer capa unida a la capa de celulosa por la capa adhesiva. La tercer capa puede ser esencialmente de cualquier material de película, por ejemplo, nylon, polietileno, cloruro de polivinilideno, celulosa regenerada, colágeno o una resina de metaloceno. Tal película laminada no se limita a tres capas sino puede ser de cualquier número de capas de película que se unen por sí mismas entre sí o se unen juntas por las capas adhesivas intermedias. La superficie interna puede ser la superficie interna de una película de envoltura de alimentos de celulosa tubular que contiene componentes de humo distribuidos uniformemente a lo largo de la envoltura completa. Alternativamente, la superficie interna puede ser la superficie interna de una capa interna de la envoltura, cuya capa interna comprende celulosa regenerada que contiene componentes de humo distribuidos uniformemente a lo largo de la capa y la envoltura además comprende una capa externa libre de componentes de humo, por ejemplo, cuando la envoltura se elabora por coextrusión de capas de celulosa unidas, con o sin reforzamiento. A fin de obtener tal envoltura de alimentos, los componentes de humo se mezclan con viscosa antes de regenerar la celulosa. En la regeneración, es decir, precipitación con eliminación de grupos de derivación, si se presenta, la envoltura de alimentos resultante tiene componentes de humo distribuidos uniformemente dentro de al menos una capa interna de la celulosa y transferirá color y sabor de humo al producto alimenticio contenido en la misma sin desventajas asociadas con las envolturas de alimentos de transferencia de humo anterior. La incorporación eficaz de los componentes de humo, por ejemplo, humo líquido, en viscosa para formar una envoltura de alimentos de película de celulosa regenerada que contiene íntegramente componentes de humo, es muy sorprendente ya que antes de la presente invención, en vista de la sensibilidad del proceso de viscosa, uno podría esperar que el humo afecte crítica y adversamente las propiedades de la película de celulosa. Los intentos anteriores para incorporar el humo en viscosas dieron como resultado la gelificación de la viscosa. Tal incorporación se hizo posible por el descubrimiento de que el humo alcalino, como opuesto a los humos líquidos de ácido comúnmente utilizados, no gelifica la viscosa. Los componentes de humo distribuidos uniformemente a lo largo de la película comprenden usualmente los componentes sólidos de humo líquido según se describe anteriormente. Tal humo l íquido es preferible, pero no siempre, humo líquido de álcali ya que es compatible con la naturaleza normalmente alcalino de viscosa. . El humo líquido también puede ser otro diferente al humo de álcali, por ejemplo, humo líquido agotado de alquitrán siempre que tenga un pH lo suficientemente alto para prevenir la gelificación cuando se agregue a la viscosa. Los humos normalmente ácidos pueden utilizarse si se elaboran de alcalino antes de la incorporación. La cantidad de humo líquido mezclado en la viscosa antes de la regeneración comprende desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 25 gramos y preferentemente desde 5 hasta aproximadamente 20 gramos de humo líquido por metro cuadrado de área de superficie interna de la envoltura terminada. Cuando se utiliza el humo líquido alcalino, esencialmente según se describe en la Patente de E. U . 4,446, 1 67, en aproximadamente 40 por ciento de sólidos, las envolturas coloreadas de humo más obscuro se elaboran cuando se utiliza desde aproximadamente 14 hasta aproximadamente 25 gramos por metro cuadrado de humo líquido. El color de alcance medio ocurre en aproximadamente 1 0 hasta aproximadamente 14 gramos del humo líquido alcalino por metro cuadrado y el color de humo ligero se da como resultado cuando se utiliza desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 1 0 gramos por metro cuadrado del humo líquido alcalino. El humo líquido utilizado es originalmente ya sea alcalino o alcalizado y usualmente contiene desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso y contiene preferentemente desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de sólidos suspendidos y disueltos combinados. Después de la regeneración de la viscosa, solamente los sólidos del humo líquido permanecen en la envoltura. Tales sólidos se filtran en el producto alimenticio contenido como resultado de la presencia de agua y otros componentes líquidos agregados subsecuentemente a la envoltura y/o presentes en el producto alimenticio. La envoltura de alimentos puede ser una envoltura de alimentos fruncida y puede empaquetarse dentro de un empaqueto resistente a la humedad, a una humedad suficiente para proporcionar la plastificación necesaria para empaquetado. La invención también incluye un producto alimenticio elaborado al empaquetar el producto alimenticio dentro de una envoltura de alimentos de la invención para transferir los componentes de humo de la envoltura al producto alimenticio, congelar el producto alimenticio y remover la envoltura. El producto alimenticio se congela usualmente al calentarse y/o secarse. Los siguientes ejemplos sirven para ilustrar y no limitar la presente invención . Al menos que se indique de otra forma, toda las partes y porcentajes son en peso. En general, en los siguientes ejemplos, el humo líquido de álcali se dosificó en un flujo de viscosa de xantato y se mezcló en línea antes de alcanzar una boquilla de extrusión . El humo l íquido de álcali que tiene 40% de sólidos (Patente de E. U. 4,446, 167) se inyectó en el interior del flujo de viscosa utilizando un mezclador en línea estático. La envoltura se elaboró utilizando una boquilla de coextrusión de bicapa para la aplicación de viscosa a través de los orificios internos y externos. El humo líquido se atrapó dentro de la celulosa como si se regenerará de la viscosa. En todos los ejemplos, el olor del humo se perdió en los primeros pocos tanques de lavado después de la regeneración inicial que se ventilaron lejos de la envoltura de alimentos resultante. El procesamiento normal de la viscosa crea un producto de envoltura de alimentos en donde el ambiente de humo final es el mismo que la envoltura. Esto elimina la degradación de la celulosa durante el almacenamiento debido a los pH's extremos encontrados en el producto de envoltura revestido por humo y además elimina las interacciones negativas con celulosa de carboximetilo (CMC) utilizado en la solución de fruncimiento al prevenir la conversión del CMC de sodio lubricante al CMC ácido. En los ejemplos, la boquilla de coextrusión fue por una envoltura de alimentos de código 25 (34 mm de longitud plana en seco) que tiene un verificador de secado total de 18 gramos de celulosa por 1 0 metros de envoltura de alimentos. La envoltura se elaboró a una velocidad de 1 25 pies por minuto (38.1 metros por minuto y 2.6 metros cuadrados por minuto) según se mide al extremo de la máquina de secado (el extremo de envoltura terminado de la máquina). La envoltura se elaboró utilizando una boquilla de bicapa para la aplicación de viscosa a través de los orificios internos y externos. El humo líquido de álcali (Patente de E. U . 4,446, 1 67) se inyectó en el flujo de viscosa interna utilizando un mezclado en línea estático. Eiemplo 1 La viscosa que contiene aproximadamente 7.7% de celulosa y se eliminó a una velocidad de aproximadamente 890.6 gramos por minuto
(68.58 gramos por minuto) de celulosa. Una tercera de la celulosa se eliminó dentro y dos terceras se eliminaron fuera. El humo líquido, pH 1 1 , se inyectó en la viscosa interna a una velocidad de 106.5 ml por minuto.
La envoltura en seco resultante tuvo buena resistencia, solamente mínimo olor de humo, una absorbencia de luz de espectrofotómetro de espesor único de 2.459 a 400 nm en donde la absorbencia es log?0(1 /transmitancia) y una lectura de opacidad de 0.34. La envoltura se frunció sin dificultad en 125 hilos de asiento. La envoltura resultante se empaquetó en equipo de empaquetamiento comercial con emulsión de pollo sin dejar humo residual sobre el equipo cocinado sin cualquier humo y descortezar sin dificultad. El producto de pollo resultante tuvo una profundidad, color de humo rico café transferido a ello desde la envoltura. Eiemplo 2 La envoltura se elaboró utilizando una boquilla de bicapa para la aplicación de viscosa a través de los orificios internos y externos esencialmente según se describe en el ejemplo 1 , excepto que el flujo de viscosa a las capas internas y externas se separó 50:50 y el humo líquido de álcali se introdujo en la capa interna a una velocidad de 31 ml/min . La absorbencia de la envoltura resultante a 400 nm fue de 0.401 y la opacidad fue de 0.09. La envoltura tuvo buena resistencia, no fue pegajosa y tuvo muy poco olor de humo. La envoltura impartió un color y sabor de humo a la emulsión de pollo que se empaquetó en la envoltura, se cocinó y se descortezó. Eiemplo 3 El Ejemplo 2 se repitió excepto que el humo líquido se introdujo en la capa interna a una velocidad de 14 ml/min. La absorbencia de la envoltura resultante a 400 nm fue de 0.225 y la opacidad fue de 0.07. La envoltura tuvo buena resistencia, no fue pegajosa y tuvo muy poco olor de humo. La envoltura resultante impartió un color y sabor de humo a la emulsión de pollo que se empaquetó en la envoltura, se cocinó y se descortezó. Eiemplo 4 El Ejemplo 1 se repitió excepto que la boquilla de capa única se utilizó y el humo líquido se introdujo en el espesor completo de la película a una velocidad de 31 ml/min. La envoltura resultante tuvo una absorbencia de espesor único de 0.572 a 400 nm y una opacidad fue de 0.09. La envoltura tuvo buena resistencia, no fue pegajosa y tuvo muy poco olor de humo. La envoltura impartió un color y sabor de humo a la emulsión de pollo que se empaquetó en la envoltura, se cocinó y se descortezó. Eiemplo 5 El Ejemplo 4 se repitió excepto a 14 ml/min. Se utilizó de humo líquido. La envoltura resultante tuvo una absorbencia de espesor único de 0.394 a 400 nm y una opacidad fue de 0.07. La envoltura tuvo buena resistencia, no fue pegajosa y tuvo muy poco olor de humo. La envoltura impartió un color y sabor de humo a la emulsión de pollo que se empaquetó en la envoltura, se cocinó y se descortezó.