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CHAPA CROMADA EN LAS CONSERVAS VEGETALES


RESUMEN

Se describe ensayos realizados en laboratorio, con enlatados de diferentes conservas vegetales, llevadas a cabo  usando envases con tapas y fondos de TFS, para ver el comportamiento de las mismas ante este material. Se llega a la conclusión que este producto es perfectamente valido para dicha función.

 

INTRODUCCIÓN 

La chapa cromada, producto conocido internacionalmente como T.F.S. (Tin Free Steel) y E.C.C.S. (Electro Cromium Coated Stell) comenzó a fabricarse en 1961 en Japón como alternativa de la hojalata convencional. Su consumo en el ultimo cuarto de siglo ha ido en aumento de forma progresiva, en el momento actual representa aproximadamente un tercio del total de acero consumido en el campo del envasado. 

El producto está formado por un acero base, idéntico al utilizado para fabricar hojalata, con un revestimiento mixto compuesto por:

-         Una capa de cromo metálico, aplicado directamente sobre el acero base de 50 a 90 mgr/m2.

-         Una capa de óxidos de cromo, sobre la anterior, de 7 a 15 mgr/m2.Ver figura nº 1

Figura nº 1: Estructura de la chapa cromada

Sobre los revestimientos citados se deposita una película de aceite similar a la de la hojalata, para prevenir daños en la manipulación del producto. 

El color de la chapa cromada es gris-azulado metálico, con ligeras variaciones cromáticas en función del depósito de óxidos de cromo. Esta apariencia puede variarse eligiendo el barniz adecuado para obtener el aspecto final que se desee. El TFS presenta una excelente adherencia al barniz, que lo hace un material idóneo para envases embutidos y reembutidos y para piezas estampadas.

La chapa cromada tiene una resistencia a la corrosión equiparable a la hojalata de recubrimiento 2,8 gr/m2. Debido al comportamiento electroquímico del cromo, este actúa siempre promoviendo la disolución del hierro, por  tanto es necesario utilizar el TFS barnizado por ambas caras. 

Este material está declarado inofensivo por la F.D.A. (Food and Drug Administration) y organismos similares de otros países. 

 

ANÁLISIS

En el presente trabajo se resume:

-         Los estudios realizados sobre el comportamiento de los envases tipo tres piezas (tapas y fondos de chapa cromada y cuerpo de hojalata) en diferentes tipos de conservas vegetales y su comparación con envases convencionales de hojalata.

-         La comprobación del grado de protección ofrecido por diferentes tipos de barnices, aplicados  en líneas industriales, en las mismas conservas.

 

  

MATERIAL Y MÉTODOS

El trabajo de laboratorio se realizó con el siguiente material:

Envases: Botes de formato ½ Kgr. Ro 73 x 110. Cuerpos de hojalata de estañado 11.6/5.8. Tapas y fondos de T.S.F.

Barnices

Para tapas y fondos se emplearon 8 opciones diferentes de barnices:

-A        Epoxifenólico oro un pase.

-B        Epoxifenólico oro dos pases.

-C        Epoxifenólico oro + oxido de Zn

-D        Organosol oro un pase

-E        Organosol oro dos pases

-F        Organosol + oxido de Zn

-G        Organosol blanco

-H        Porcelánico blanco P 

En los cuerpos se utilizó barniz epoxifenolico oro un pase, excepto en los envases denominados H, que se utilizó porcelanico.

Conservas:

Se elaboraron directamente en la planta industrial, sin modificar el proceso de elaboración estándar, conservas de los siguientes vegetales:

-         Espárragos (poder sulfurante y desestañante)

-         Espinacas (poder desestañante)

-         Puerros (poder sulfurante)

-         Tomate entero pelado (poder desestañante ácido)

Se llenaron más de 500 envases de cada producto, con los diferentes tipos de barniz. Se usaron muestras testigo en la cantidad de 1/3 del total con tapas/fondo de hojalata convencional.

 Cada tipo de conserva se dividió en dos lotes:

1.- Almacenamiento a  55º C durante 1, 2 y 3 meses

2.- Almacenamiento a temperatura ambiente durante 12 y 24 meses.

Se procedió a realizar aperturas a los tiempos previstos verificando en cada caso:

-         pH

-         Porosidad

-         Presencia de metales: Hierro, estaño y cromo

 

RESULTADOS

Los resultados encontrados para las cuatro conservas vegetales en estudio, pusieron de manifiesto que los valores de pH encontrados eran normales para cada producto cuando las mismas se mantenían a temperatura ambiente. 

El sistema de  almacenamiento a  55º C implica una disminución progresiva del pH con el tiempo. Ello es debido a que la temperatura elevada favorece la disociación de los ácidos orgánicos. Ninguna conserva analizada de los envases barnizados presenta niveles de cromo significativos.

El cromo hexavalente presente en la chapa cromada es mínimo, además el alimento no estaba en contacto directo con el cromo ni con los óxidos de cromo ya que siempre se utilizaron envases barnizados. De todas formas conviene señalar que si parte del cromo hexavalente hubiese pasado al alimento, este hubiese tenido la suficiente capacidad reductora para transformarlo en estado trivalente, no tóxico.

Fueron establecidos 2 años como tiempo de almacenamiento a la temperatura ambiente, por ser el periodo de tiempo a partir del cual se detectan diferencias de comportamiento de los distintos envases, si es que las hubiese. Para todos los productos que fueron incluidos en este estudio, se observó que el contenido en hierro fue el parámetro que mejor diferenció el comportamiento de los distintos barnices en hojalata y TFS. La porosidad media, sobre tapas y fondos, reveló que la influencia del tipo de barniz es mayor que la del material o la interacción material/barniz. En todos los productos, el barniz que peor comportamiento mostró respecto a la porosidad fue el epoxifenólico oro en un fase.

A.- Conservas de espárragos  

En el cuadro nº 1 se aprecia que los barnices con óxido de zinc (epoxifenolico y organosol) presentan el mejor comportamiento con relación al contenido en hierro, que es el elemento que mayor variabilidad presentó en todas las conservas. No se detectaron diferencias importantes entre estos barnices con ambos materiales, TFS y hojalata. Sin embargo el comportamiento de los envases de hojalata fue algo mejor que los de chapa cromada en prácticamente todos los barnices empleados en ese estudio, aunque sus diferencias tendían a reducirse con el paso del tiempo.

 

Cuadro nº 1: pH y contenido en metales  (p.p.m) en conservas de espárragos

A destacar que cuando se utilizaron barnices con oxido de zinc, la cantidad de hierro liberada al medio disminuyó considerablemente. Esto se produjo por la reacción química de los compuestos azufrados del espárrago con el oxido de zinc, formando sulfuro de zinc e impidiendo  que en las zonas de porosidad se libere hierro.  El contenido en hierro después de tres meses de almacenamiento a 55º C fue inferior al de dos años a temperatura ambiente. Ver cuadro nº 1. 

En cuanto al estaño, los niveles máximos encontrados fueron bajos y por tanto no dieron lugar a diferenciación entre barnices y materiales.

En la apreciación visual directa, una vez abiertos los envases, se observó un mejor aspecto de las tapas y fondos de hojalata que los de TFS. Corroborando esta apreciación se comprobó que los valores de porosidad más bajos encontrados fueron cuando se usó el barniz porcelánico sobre hojalata aunque también con el barniz organosol oro con oxido de zinc.

B.- Conservas de espinacas 

En los envases de hojalata, el contenido en hierro fue inferior que en los de chapa cromada, tras 2 años de almacenamiento  a temperatura ambiente. Ver cuadro nº 2.  En el caso de hojalata, los envases con barniz epoxifenolico de un pase dieron los valores más altos de hierro. En cambio con el TFS, todos los barnices presentaron un comportamiento muy similar, si bien aquellos que se aplicaron en dos pases, ofrecieron una mayor protección. Los niveles de hierro encontrados al cabo de 3 meses a 55º C fueron ligeramente inferiores a los de 2 años a temperatura ambiente.

Cuadro nº 2: pH y contenido en metales  (p.p.m) en conservas de espinacas

El barniz porcelánico empleado fue el que mejor respuesta presentó en cuanto a la liberación de estaño, para los dos materiales. También fue este barniz el que mejores valores dio de porosidad

En cuanto al aspecto visual, las tapas y fondos hechos con hojalata presentaron mejor presencia que los de chapa cromada.

C.- Conservas de puerros

En la chapa cromada, el contenido en hierro fue mayor que en la hojalata. Dado que el puerro es un producto sulfurante, los barnices que mejor comportamiento ofrecieron fueron los que llevaban oxido de zinc en su composición. El contenido en hierro en las conservas de puerros mantenidas 3 meses a 55º C es inferior a las de 2 años. Ver tabla nº 3.

Cuadro nº 3: pH y contenido en metales  (p.p.m) en conservas de puerros

 Los niveles de estaño detectados en estas conservas, fueron prácticamente despreciables en todos los barnices y en los dos materiales. También presenta un aspecto similar ambos materiales en cuanto a la inspección visual. Los niveles mas bajos de porosidad fueron encontrados con el barniz organosol oro 2 pases y organosol oro con oxido de zinc.

D.- Conservas de tomate

a.- Envases barnizados: Su contenido en hierro es muy pequeño y se corresponde con los niveles de hierro que aporta el producto vegetal. Con el transcurso del tiempo no se observó una evolución de este metal en el producto, por tanto el tomate no presentó agresividad frente a los envases. Este comportamiento fue similar tanto en los envases con tapas y fondos TFS como en los de hojalata. Ver cuadro nº 4.

Cuadro nº 4: pH  y contenido en metales  (p.p.m) en conservas de tomate en envase con cuerpo barnizado

Se presentó una ligera disolución de estaño con el paso de tiempo, no superando en ningún caso las 50 p.p.m al cabo de dos años a la temperatura ambiente.

El aspecto de tapas y fondos es muy parecido con ambos materiales aunque parece ligeramente mejor en las de hojalata.

b.- Envases desnudos: Como en el anterior caso, el contenido en hierro tanto en hojalata como en TFS se correspondió con el del propio producto. Ver cuadro nº 5.

Cuadro nº 5: pH  y contenido en metales  (p.p.m) en conservas de tomate en envase con cuerpo desnudo

El contenido de estaño disuelto fue elevado, procedente del cuerpo del envase. Estas cantidades son prácticamente iguales a 1 mes a 55 º C que a 24  meses a temperatura ambiente.

El aspecto de las tapas es idéntico en los dos materiales, no se observó ningún defecto por corrosión. En los fondos, los barnices epoxifenolicos de 1 y 2 pases sobre chapa cromada, se evaluaron como los de peor comportamiento aunque sin ser rechazables por ellos.

  

RESUMEN FINAL

1.- En todos los productos estudiados, el contenido en hierro fue el parámetro que mejor diferenció el comportamiento de los distintos barnices en TFS y hojalata.

2.- En todas las conservas, so observó una concentración de hierro algo mayor en los envases con TFS que en los de hojalata.

3.- La migración de hierro desde el envase hacia el producto fue mayor en espárragos seguido de puerros, siendo muy ligera en espinacas e inapreciable en tomate.

4.-No presentaron niveles de cromo significativos ninguna conserva enlatada en envases barnizados.

5.-En el caso de conservas de productos sulfurantes (espárragos y puerros) los barnices que mejor comportamiento presentaron fueron los que llevaban óxido de zinc en su composición.

6.- Los diferentes barnices ejercieron una protección similar tanto para la chapa cromada como para hojalata en las conservas de espinacas y tomate.

7.- En ningún  envase se observo abombamiento de tipo químico durante el almacenamiento a temperatura ambiente y a 55º C.

8.- Como resumen final, los envases con chapa cromada, adecuadamente barnizados, pueden ser utilizados como alternativa validad a los envases de hojalata, cumpliendo todos los requerimientos técnicos y sanitarios.

 

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