Empaque para vegetales y frutas frescas

El principal objetivo del empaque de alimentos es proteger los productos del daño mecánico y de la contaminación química y microbiana y del oxígeno, el vapor de agua y la luz, en algunos casos. El tipo de empaque utilizado para este fin juega un papel importante en la vida del producto, brindando una barrera simple a la influencia de factores, tanto internos como externos.

El principal objetivo del empaque de alimentos es proteger los productos del daño mecánico y de la contaminación química y microbiana y del oxígeno, el vapor de agua y la luz, en algunos casos. El tipo de empaque utilizado para este fin juega un papel importante en la vida del producto, brindando una barrera simple a la influencia de factores, tanto internos como externos.

La vida en estante de los alimentos procesados es también influenciada por la atmósfera que rodea al producto. Para algunos el contenido bajo de oxígeno es benéfico, haciendo mas lento, por ejemplo, el proceso de decoloración de la carne curada y la leche en polvo ; además, previene el sabor rancio de las nueces y otros productos con altos contenidos de grasas. Altos niveles de dióxido de carbono y bajos de oxígeno, pueden ocasionar problemas en productos frescos, conduciendo a un metabolismo anaeróbico y pudriciones rápidas del producto. Sin embargo, en carnes, quesos y otros productos procesados y en algunas frutas y hortalizas, la presencia de dióxido de carbono puede presentar efectos benéficos, eliminando posibles contaminaciones con microbios.

Empacar vegetales y frutas frescas es uno de los pasos más importantes en el recorrido hasta el consumidor. Las bolsas, embalajes, canastas y cajas son recipientes convenientes para manejar, transportar y comerciar con producto fresco. Existen innumerables tipos de empaque y el número continúa creciendo debido a nuevos conceptos y materiales de empaque. Aunque la industria acuerde que la estandarización de dicho empaque es una manera de reducir costo, la tendencia en años recientes nos ha llevado hacia toda una amplia gama de tamaños de paquetes para acomodar las diversas necesidades de mayoristas, consumidores, compradores y operaciones procesadoras.

Los materiales del empaque representan un costo importante para la comercialización e industrialización del producto, por lo tanto es importante que los empacadores, embarcadores, compradores y los consumidores comprendan las opciones que presenta el empaque disponible.

A continuación se presentan algunos de los tipos de empaque existentes en el mercado, incluyendo sus funciones, usos y limitaciones. También se incluye un listado, de los empaques que deben usarse según las normas del mercado extranjero, para algunos productos.

FUNCIÓN DEL EMPAQUE
Un porcentaje importante de las quejas del consumidor y comprador pueden deberse al fracaso del empaque (a causa del mal diseño o uso y selección inadecuados). Un empaque adecuadamente diseñado deberá contener, proteger, e identificar el producto, satisfaciendo el mercado.

1 Especificación de los empaques
1.1 Reciclabilidad y Biodegradabilidad:
Muchos mercados de exportación e incluso los nuestros, tienen restricciones para la eliminación del empaque, por lo que, en un futuro próximo, casi todos deben ser reciclables, biodegradables o ambos.

1.2 Variedad
La tendencia del mercado implica el uso de paquetes de gran volumen para procesadores y compradores al por mayor y paquetes menores para consumidores. Hay ahora más de 1,500 estilos y tamaños diferentes de empaques y paquetes para producto vegetales frescos.

1.3 Presentación
La alta calidad de las impresiones gráficas, están siendo cada vez más usadas para impulsar las ventas. Las impresiones multicolores, los letreros distintivo y el empleo de logos son ahora comunes.

1.4 La Vida de Estante
El empaque de este tipo de productos puede lograr extender la vida de estante y reducir las pérdidas.

2 Contenido
El empaque debe brindar el producto en unidades convenientes para la manipulación y distribución. El producto debe adaptarse bien en el recipiente y derrochar poco espacio. Los artículos pequeños de producto que son esféricos o cuadrilongos (tales como las papas, las cebollas, las manzanas y las guayabas que se trabajan en esta Tesis) pueden empacarse eficientemente utilizando una variedad de diferente tamaños y formas de paquete. Sin embargo, muchos artículos de producto, como los espárragos o las moras pueden requerir recipientes especialmente diseñados para esos artículos.

3 Protección
El empaque debe proteger el producto del daño mecánico y de las malas condiciones ambientales durante la manipulación y distribución. Los empaques deben ser lo suficientemente robustos para resistir el daño durante el empaque, almacenamiento y transporte; además deben resistir el apilamiento, el almacenamiento a bajas temperaturas y los ambientes con altos contenidos de humedad. El producto destinado a los mercados de exportación requiere que los recipientes sean más robustos y presenten mayor aislamiento.

Los productores que deseen exportar deben consultar con las compañías de fletes sobre los requerimientos especiales de empaque y del manejo que debe darse a estos productos, ya que algunos productos vegetales pueden estar prohibidos para exportación. En este campo, el mezclar productos indiscriminadamente, puede presentar efectos considerables en la calidad de los productos almacenados o transportados

Por lo anterior, los empaques del producto deben diseñarse para mantener un ambiente óptimo para lograr una mayor duración, involucrando materiales especiales para retardar la pérdida de agua del producto, así como materiales de aislamiento para evitar que el calor entre en el fruto o diseñar materiales plásticos que mantienen una mezcla favorable de dióxido de carbón y oxígeno.

4 Identificación
El empaque debe identificar y brindar información útil sobre el producto. Es normal (y puede requerirse en algunos casos), que contengan información tal como el nombre de producto, marca, tamaño, grado, variedad, peso neto, cultivador, embarcador y país de origen. En épocas recientes se ha hecho común encontrar incluido en el empaque, la información nutritiva, recetas y otro tipo de información útil, dirigida específicamente al consumidor.

Además, se emplea el Codificador Universal de Productos (UPC o código de barras), el cual consiste en un código legible de diez dígitos, donde los primeros cinco, son un número asignado al productor específico (empacador o embarcador) y los otros cinco dígitos, presentan información específica de producto tal como tipo de producto y tamaño de paquete(ver figura 1). Estos códigos funcionan como un método rápido para el control de inventario y costos.

TIPOS Y MATERIALES DE EMPAQUES
1 Madera
En Colombia, las cajas fabricadas con madera son conocidas como cajas gasolineras y guacales (Ver figura 2).Presentan el inconveniente de no manejar tamaños estándar (además de los ya mencionados daños mecánicos) y generalmente, en el país, no se desechan después de su uso, por lo que se pueden considerar una posible fuente de transmisión de enfermedades Postcosecha. Por lo demás, el uso de un tamaño único de caja podría reducir considerablemente el almacenamiento e inventariado, conjuntamente con los costos de eliminación y reparación de estos empaques.

Es común que estos empaques se apilen, lo cual se realiza difícilmente (debido a su tamaño variable), después de lo cual deben asegurarse para impedir movimientos causando daños mecánicos mayores en los productos que sobresalen del empaque. Para evitar esta situación puede ser viable (por su bajo costo), la aplicación de una cantidad pequeña de goma en la parte superior de cada caja, para que cuando se apilen, se mantengan estables y además, la ubicación de mayor peso sobre cada caja mejorará su estabilidad, debido a la fuerza de fricción de los empaques juntos.

2 Tableros de fibra corrugados
Las láminas para construcción de cajas (erróneamente denominadas cartón corrugado) se fabricar en muchos pesos y estilos diferentes y debido a su relativa versatilidad y bajo costo, son el material dominante para la fabricación de empaques y creemos que permanecerán en el futuro próximo, ya que su fortaleza y funcionalidad ha ido mejorando en años recientes.

La mayoría de estas láminas se fabrican con tres o más capas de cartón, producto de un proceso de pulpa de madera o papel sin blanquear (a lo cual debe su color tostado), obteniendo un producto excepcionalmente fuerte. Además de fibras vírgenes de madera, se puede añadir alguna porción de fibras sintéticas buscando fortaleza adicional

Además se añade pegamento y otros materiales para aumentar la fortaleza y calidad de impresión; algunos contienen cartón reciclado en las cantidades especificadas por la ley y en algunas pruebas que se han realizado, han mostrado que cartones de pulpa totalmente reciclada, son 75% más fuertes que los de fibra virgen.

En la generalidad de los casos, se emplean láminas dobles de este tipo de material, como se aprecia en la figura 3, en donde la capa exterior se trabaja de un modo especial, para hacer los trabajos de impresión en ella, mientras que la capa interior puede ser tratada para que resista la humedad. Los empaques que van a ser empleados en trabajos pesados, como empaques de gran volumen que requieren una fuerza extra para alto apilamiento, requieren capas dobles de este material.

Los fabricantes de este material imprimen dos tipos de certificados sobre el fondo de recipientes para presentar las limitaciones y características de fortaleza de dichas láminas. El primero certifica el peso mínimo combinado de los lados interior y exterior y el segundo presenta las características seguras de apilamiento, relacionando, en conjunto, las limitaciones del tamaño máximo para el empaque (largo, ancho y alto) y el peso máximo bruto.
Las temperaturas frías y las humedades altas, reducen la fortaleza de los empaques de fibras corrugadas y, a menos que el empaque se trate especialmente, la humedad absorbida del aire y del producto vegetal, puede llegar a reducir la fortaleza de este empaque hasta en un 75%, por lo que se cubren, generalmente, con cera o plástico, buscando reducir el efecto nocivo de esta humedad

Los empaques de fibra corrugada encerada (en donde la cera aporta el 20% del peso total), se usan para muchos tipos de productos que deben ser enfriados con agua o hielo. La objeción principal para encerar las láminas es la eliminación después del uso, ya que no pueden ser reciclados, por lo que se prefieren empaques tratados con plástico en su parte interior o que el enfriamiento con agua o hielo sea reemplazado por aire forzado, con lo cual se mejora la rigidez de estos empaques.

En la mayoría de los casos, el producto fresco no puede soportar mucha carga vertical sin sufrir daño, por lo tanto, una de que características deseadas para estos empaques es su resistencia al aplastamiento. A causa de su geometría, la mayoría de esta resistencia será soportada por las esquinas, por lo que las perforaciones de aireación del empaque no deben ubicarse cerca de los rincones y se limitan entre el 5 al 7% del área del lado

El apilado cruzado, que se presenta en la figura 4, es ampliamente utilizado, en busca evitar el desplome de los empaques agrupados o "arrumados", aunque a veces es frecuente hallar capas superiores en cruz e inferiores en columna, con lo cual no se pierde mucha estabilidad.

Existe una gran variedad de empaques de fibra corrugada, siendo los más usados, el empaque de ranura regular simple (regular slotted container o RSC) y el empaque doble telescópico (full telescoping container o FTC), siendo más empleado el primero, ya que es más simple y económico. Sin embargo, el RSC tiene poca resistencia al apilado, por lo que debe emplearse con productos fuertes (como papas, yucas y frutos verdes), que puedan brindar fortaleza.

El FTC, que consiste en un empaque dentro de otro (Ver figura 5), se usa cuando se requiere mayor fortaleza de apilado. Los fondos y las tapas de estos empaques pueden ser cerrado con goma, grapas o puntillas. En años recientes, estos empaques se han usado apilados en grandes contenedores para embarcar grandes volúmenes para los procesadores y minoristas. Productos como repollo, melones, papas, calabazas y cítricos han sido embarcados exitosamente en estos recipientes, con bajos costos.

Desde hace muchos años, las etiquetas se imprimieron sobre papel grueso y eran engomadas o engrapadas al empaque, presentándose costos altos en el trabajo y en los materiales, pero esta práctica ha ido desapareciendo. La capacidad para imprimir la marca, tamaño e información general, directamente sobre el recipiente es uno de los más grandes beneficios de este tipo de empaques. Existen básicamente dos métodos para la impresión en este material:

1. Post - impreso. Se presenta cuando el rótulo se imprime después de que el empaque se tiene formado. Este sistema es el más usado, ya que es económico y puede usarse para pequeñas cantidades de empaques; sin embargo, produce gráficas con menos detalles y se limitan comúnmente a uno o dos colores.

2. Preimpreso. Consiste en imprimir los datos antes de tener formado el empaque, brindando alta calidad y mejores gráficas. Considerando que el costo es sólo un 15% mayor que la impresión estándar a dos colores, su calidad visual influye en la percepción del producto, ya que es la primera impresión que tiene el comprador, siendo excelentes en las exhibiciones de mercado. Los empaques preimpresos se reservan, comúnmente, para la introducción de nuevos productos o nuevas marcas. Generalmente su costo no se justifica para productos maduros en un mercado estable, pero hacen el mercado más competitivo.

3 Empaques de pulpa de papel
Los recipientes hechos de pulpa reciclada de papel y almidón se usan principalmente para empaques pequeños de producto fresco. Se encuentran disponibles en una gran variedad de formas y tamaños, a un costo relativamente bajo, siendo biodegradables y fabricados a partir de materiales recirculados y reciclables. Este tipo de empaques pueden absorber la humedad de superficie del fruto, lo que es un beneficio para bayas y frutas pequeñas que son alteradas fácilmente por el agua.

4 Bolsas de malla
Este tipo de material tiene amplio uso (Ver figura 6), siendo frecuente encontrar en ellos papas, cebolla, repollo, nabos y cítricos. Además de su costo bajo, la malla tiene la ventaja de permitir el paso de las corrientes de aire, siendo particularmente beneficiosa en productos como las cebollas y además pueden lograrse exhibiciones atractivas que estimulan compras. Sin embargo, este material tiene desventajas serias, ya que no se apilan bien y las bolsas pequeñas no ocupan eficientemente el espacio interior de los empaques de fibra corrugada, además no ofrecen protección a la luz o los contaminantes y el producto puede llegar al consumidor en mal estado.

5 Bolsas plásticas
Este tipo de empaque (compuestos por películas de polietileno) es el material predominante para envolver frutas y vegetales y fue el empaque empleado en este trabajo, como se presentará más adelante. Aparte de los costos bajos de los materiales, el proceso de empaque se puede automatizar reduciendo aun más los costos de producción. Estos materiales son claros, permitiendo la inspección fácil del contenido y pueden ser impresos con gráficas de alta calidad.

Las películas plásticas se encuentran en una amplia gama de espesores y pueden diseñarse para controlar los gases ambientales adentro del empaque, ya que los productos alimenticios justo después de la cosecha o incluso antes de su muerte, presentan actividad biológica y la atmósfera dentro del empaque (si este es cerrado), cambia constantemente junto con las mezclas de gases y humedad producidas durante los procesos metabólicos.

El tipo de empaque usado también tiene influencia en el ambiente alrededor del producto, ya que algunos plásticos presentan unas propiedades muy pobres al funcionar como barreras, ante los gases y la humedad, por lo cual debemos tener presente que el material de la película debe "respirar" a una velocidad necesaria para mantener la mezcla correcta de oxígeno, dióxido de carbono y vapor de agua en el interior de la bolsa.

Muchos frutos producen etileno como parte de su actividad metabólica. Este componente simple orgánico desencadena, en algunos productos su madurez y envejecimiento; esto explica por qué ciertas frutas como el banano y los aguacates maduran rápidamente cuando son almacenados en contenedores, junto con frutos dañados o muy maduros ; o que el brócoli se torne amarillo aún cuando se almacene en el refrigerador. Cada producto alimenticio tiene su propia composición de gas óptima y el nivel de humedad adecuado que maximiza su vida en el almacenamiento. El empaque dinámico, que interactúa con las atmósferas interna y externa, ofrece ciertas características que lo hace superior cuando se compara con el empaque tradicional en bolsas impermeables, en donde se complica el manejo de gases y especialmente la manipulación del vapor de agua.

La investigación desarrollada mostró que la vida de estante del producto fresco se extiende apreciablemente debido al uso de este tipo de empaque, por lo cual analizaremos algunas características de las frutas y vegetales al modificarse la atmósfera que las rodea al ser empacadas en este material.

4 Empaques rígidos plásticos
Los empaques con tapa y fondo formados por uno o dos pedazos de plástico son conocido como celdas de almeja. Este tipo de empaques ganan popularidad porque son baratos, versátiles, brindan protección óptima al producto y su presentación es muy agradable. No son de uso en nuestro mercado común, pero se emplean en productos de alto valor comercial, como algunas frutas pequeñas, bayas, setas o artículos que se dañan fácilmente al ser aplastados, como en productos precocidos y ensaladas. Este tipo de empaque se presenta en la figura 6. Algunos otros tipos de empaques se presentan en la figura 7, pero ya que no son de empleo frecuente en nuestro medio, sólo los presentaremos en forma gráfica, aún cuando su empleo puede deducirse fácilmente.

CONTROL SOBRE LA ATMOSFERA DE PRODUCTOS EMPACADOS
El concepto de extender la vida de estante de los productos, controlando los gases en el ambiente circundante, no es nueva. El almacenamiento con atmósferas controladas (CA) y modificadas (MA), son términos que se usan para describir la adición o remoción de gases de los cuartos de almacenamiento, de los contenedores de transporte o de los empaques de venta del producto.

Los niveles de oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua y etileno, son manejados para brindar una atmósfera, diferente a la normal alrededor del producto. La concentración de nitrógeno, también puede cambiar, particularmente cuando es necesario reemplazar este gas por oxígeno, en un proceso inerte. La atmósfera controlada consiste en el monitoreo y control de la composición de gases. Este es el caso de la mayoría de los almacenamientos de frutas y de algunos contenedores de transporte. Estos tipos de atmósferas no son prácticos cuando se manejan empaques pequeños en el sistema de distribución.

El término atmósfera modificada, que se utiliza en este trabajo, es usado cuando la composición de la atmósfera de almacenamiento no es totalmente cerrada. Es muy usado en ventas al por mayor y en empaques de manejo de poco volumen de producto. La atmósfera inicial es ajustada, para dar una mezcla de gases tan cerrada como sea posible, para optimizar la vida de estante. Subsecuentemente, el movimiento de gases y humedad en el exterior y el interior del empaque es controlado, únicamente, por la capacidad que presente dicha película de empaque, para actuar como barrera.

Sistemas de empaques dinámicos
Los empaque dinámicos emplean un material envolvente, que interactúa con el gas que compone el medio ambiente interno, buscando extender la vida en estante del producto. Continuamente se implementan nuevas tecnologías para modificar el gas del medio y pueden, incluso, interactuar con la superficie del producto, eliminando gases del empaque.

Innovaciones tecnológicas recientes para el control de ciertos gases específicos en un empaque, involucran el uso de absorbedores químicos, usados para retener gases u otros químicos alternativos que pueden reemplazar un gas específico requerido. La investigación en esta tecnología consiste en la incorporación química de los absorbedores en las películas de los empaques para controlar gases como el etileno y el oxígeno, de los cuales ampliaremos conceptos.

Absorbedores de etileno
Un agente químico, incorporado a las películas del empaque, atrapa el etileno producido por las frutas y algunos vegetales maduros. Esta reacción es irreversible y solo unas pequeñas cantidades de absorbedor son requeridas para remover el etileno en las concentraciones que producen los frutos. Algunas empresas, presentan sistemas de indicadores de cambios de color, que muestran cuando estos químicos deben ser reemplazados. Este tipo de materiales son muy usados en la exportación de frutas, verduras y flores.

Otros sistemas, desarrollados en otros países, consisten en incluir pequeñas bolsas que contienen los absorbedores adecuados. El material con que está fabricada esta bolsa es altamente permeable al etileno y la difusión hacia la misma no presenta limitaciones serias. El reactivo químico utilizado en estas bolsas es, generalmente, el permanganato de potasio, que oxida e inactiva al etileno.

Absorbedores de oxígeno
La presencia de oxígeno en los empaques de las frutas acelera el deterioro en muchos de estos productos. El oxígeno puede ocasionar disminución de sabores, cambios de color, pérdidas de nutrientes y ataques microbiológicos. Una de las aplicaciones más prometedoras de este sistema es el control del crecimiento de los mohos (que requieren oxígeno para su desarrollo) y el retardo de la oxidación de algunos productos. Los ingredientes activos en la mayoría de los sistemas consisten de agregados no tóxicos marrones o polvo negro que es visualmente poco atractivo si el saco que lo contiene se rompe.

Control de humedad
La condensación o "sweating" es un problema en muchos tipos de vegetales y fruta empacada. Es de interés particular en cartones de flores frescas para el que hay un comercio importante de exportación y a menos que la humedad relativa en ellas esté por encima del 98%, el agua se perderá desde los manojos. Tales humedades significan un riesgo alto de condensación, el cual puede ocurrir en el transporte y hacer fluctuar la temperatura interior en 1 o 2ºC. Si el agua puede almacenarse lejos del producto, allí puede ocasionar poco daño al producto, pero si la condensación moja el producto, pueden presentarse crecimientos acelerados de mohos y de otras enfermedades Postcosecha, como se ha explicado anteriormente.

ESTANDARIZACION DE EMPAQUE
La estandarización de los empaques se interpreta de manera diferente por grupos diferentes y la amplia variedad de estos responde a la demanda de segmentos diferentes de la industria, que exigen que el empaque sea trabajado con materiales reciclables y biodegradables y que presenten tamaños diferentes según la conveniencia.Los empacadores quieren limitar la variedad de paquetes en las existencias; han conducido la tendencia hacia el preimpreso de empaques y desean normalizar los tamaños de los empaques, para mejorar el apilado y el manejo.

Los compradores de producto no son un grupo homogéneo, ya que los compradores para las cadenas de tienda tienen necesidades diferentes que los compradores para el servicio alimentario o la agroindustria. Para los artículos de tienda normalmente vendidos en volumen, los procesadores requieren paquetes más grandes para minimizar el tiempo de desembalar y reducir el costo de manejar o disponer de los empaques usados. Los gerentes de mercadeo, por otra parte, quieren que estos sean personalizados y que su alta calidad de gráficas atraiga compradores en las exhibiciones. La selección del empaque adecuado para el producto fresco no debe ser una materia de elección personal del empacador. Para cada mercancía, el mercado tiene normas, no oficiales pero rígidas, para el empaque.

Por lo tanto es muy riesgoso usar empaques no estandarizados. La tecnología del empaque, su aceptabilidad en el mercado y las regulaciones de eliminación cambian constantemente, así que deben consultarse frecuentemente los mercados tanto interno como externo y las leyes que se expiden para éste fin.

Información de http://www.angelfire.com/ia2/ingenieriaagricola/empaques.htm