Perdida de hermeticidad y deformación de envases sanitarios metálicos en proceso

Introduccion

Una conserva total se puede definir como cualquier alimento envasado en un recipiente herméticamente cerrado y que ha recibido un tratamiento térmico equivalente a una esterilidad comercial, esto permite tenerlo comestible por un largo periodo de tiempo, inclusive años en condiciones normales de almacenamiento al ambiente, en lugares secos y bien ventilados.

Ahora el tratamiento térmico le da a la conserva una estabilidad microbiológica a largo plazo dentro de un marco de inocuidad alimentaria, siempre y cuando la hermeticidad del envase esté garantizada, en este punto podemos aseverar que la vida útil de una conserva alimenticia es directamente proporcional a la capacidad del recipiente a mantenerse hermético en el tiempo. Comercialmente los enlatados tienen fechas de vencimiento que oscilan entre los dos a cuatro años de la fecha de producción, dependiendo del proceso realizado y del alimento envasado.

Las conservas producidas industrialmente dependiendo del pH final del alimento pueden ser pasteurizadas o esterilizadas. El tratamiento térmico más riguroso es el esterilizado, que se realiza en las autoclaves o retortas y se aplica a las conservas de baja acidez (low acid canned foods – LACF) con pH sobre 4.6, como el pollo, atún, sardinas, camarón, carne, frijoles, arvejas, leche y otros. Aquí las latas pueden llegar a calentarse hasta los 121 °C (250 °F) en un ambiente cerrado de 1 atmosfera manométricas (15 psi) o más, todo esto por un periodo establecido de tiempo, luego se enfrían rápidamente hasta temperatura y presión ambiente, el shock térmico tiene un efecto letal en los microorganismos, pero también hay un estrés y fatiga importante en el material del que están hechos los envases, sea hojalata ETP, TFS, aluminio u otras aleaciones.

A continuación, vamos a tratar las causas más comunes que provocan la pérdida de hermeticidad en las conservas alimenticias, así como las deformaciones irreversibles que se dan en los envases y que imposibilitan su comercialización. Cabe señalar que todas las causas tienen un origen físico, químico y microbiológico, o una mezcla de todas propiciadas por una mala programación de la producción, deficiente mantenimiento predictivo, incompleta estandarización del banco de autoclaves, defectuosa evaluación en la recepción de envases, falta de capacitación y otras que trataremos oportunamente conforme vayamos avanzando.

Llenado Excesivo del Envase

Los envases sanitarios usados en la producción de conservas tienen una capacidad nominal declarada por el fabricante, usualmente en onzas fluidas y en ningún caso se deberán llenar al 100%, es importante dejar un espacio de cabeza (head space) de unos 4-5 mm, para que el alimento tenga un espacio libre para su expansión o dilatación al calentarse en el tratamiento térmico, de no ser así habría la posibilidad de que la tapa se levante formando cachos o picos.

Los envases cilíndricos altos deben tener un menor espacio de cabeza pues si son llenados en caliente pueden correr el riesgo de salir encuadrados por el exceso de vacío en su interior.

Vacío insuficiente

Las conservas sin vacío pueden desarrollar presiones internas altas durante el calentamiento en el proceso térmico, principalmente en las autoclaves convencionales atmosféricas a vapor directo. El exceso de presión es producto de la expansión normal de los gases propios del alimento y del aire en el espacio de cabeza, estas presiones estiran los cierres y abomban las tapas provocando desde leves levantamientos como flippers hasta tapas fuertemente convexas.

Existen procedimientos industriales para generar vacío en la producción continua de conservas alimenticias, como envasar el alimento con los líquidos de cobertura calientes a mínimo 80 °C (176 °F) o instalar en las máquinas cerradoras el sistema steam flow, que inyecta un chorro de vapor en el espacio de cabeza antes de ensamblar la tapa reemplazando el aire presente.

 La medición del vacío se realiza con los vacuómetros; normalmente las conservas cilíndricas y altas reportan mayores valores, que pueden ir hasta los 8-10 inch Hg. Como regla general los envases con mayor diámetro o área de tapa que se evidencian cóncavos registran menores valores de vacío. Una manera práctica de confirmar vacio en una conserva es colocar una gota de agua al costado de la tapa en el countersink (profundidad de ribete) y al pinchar el líquido debe ser succionado.

Cierres Fuera de Especificaciones

Generar cierres fuera de especificaciones en la producción de conservas alimenticias es la causa más común para la pérdida de hermeticidad en los enlatados y provoca una agresiva descomposición microbiológica del alimento. Este evento puede ser un riesgo para la salud pública, por este motivo las plantas en su plan HACCP consideran el cerrado o colocación de la tapa como un punto crítico de control (PCC) y los límites o medidas para el gancho de tapa, arrugas, gancho de cuerpo, altura de cierre, overlap, etc. considerados para la evaluación del doble cierre son rigurosamente controlados por personal de Aseguramiento de la Calidad con parámetros estándar proporcionados por los fabricantes de los envases sanitarios.

 La inspección del doble cierre está muy bien implementado en las plantas conserveras, con evaluaciones destructivas y visuales, pero lo que trae un mayor riesgo y pérdidas económicas importantes es el mal ensamblaje de la tapa que genera, pendientes, caída de cierre, Ve, sello afilado, fractura interna, patinaje o slip, sello falso, sello cortado y otros que no son de fácil detección inclusive por dispositivos electrónicos cuando se corren líneas sobre las 600 latas por minuto; las latas defectuosas terminan almacenadas en las bodegas de producto terminado, contaminando todo a su alrededor, aquí el mantenimiento predictivo juega un rol importante.

Deterioro Incipiente

E l deterioro incipiente del alimento es producto del crecimiento microbiológico gradual que se va generando en la producción de conservas alimenticias, sobre todo cuando hay un excesivo tiempo de espera entre el cierre y el inicio del pasteurizado o esterilizado. Este deterioro trae consigo formación de gas como el CO2, aminas volátiles y otros que son producidos por el metabolismo bacteriano, que al estar encerrados dentro de la lata y calentarse se expande deformando la tapa del envase.

Esta desviación de calidad es consecuencia de una mala programación de la producción y se afectan también las características organolépticas del alimento como: color, olor, sabor y textura. Está claro que un correcto balance de la materia prima en todas las etapas productivas y sin cuellos de botella evitaría este deterioro incipiente que se agrava en temporada calurosa.

Mala Operación en el Ciclo de Enfriamiento en el Autoclave

Despues del tratamiento térmico, las conservas alimenticias se enfrían normalmente con agua clorinada y una de las causas más comunes para la deformación de los envases es la caída brusca de la presión al interior de la autoclave, al término del pasteurizado o esterilizado e inicio del enfriamiento; en este momento el alimento dentro de la lata llega a su máxima dilatación por calor y también el envase en su interior a su máxima presión interna que puede ser de hasta 2 Bar (29 psi), si no hay un oportuno reemplazo de la presión de vapor por aire comprimido al inicio del enfriamiento en las autoclaves convencionales atmosféricas a vapor directo, el envase saldrá con las tapas sopladas, con picos, cachos y habrá un peligroso estiramiento del doble cierre con una posible infiltración y pérdida de la hermeticidad.

Otro evento, que también provoca la deformación del envase en la fase de enfriamiento, es cuando la autoclave termina totalmente llena de agua por descuido de los operadores, solo un sonido brusco y la salida de chorros de agua por los purgadores (bleeders) alerta de este evento y es el momento preciso en que la presión de la bomba de enfriamiento con mínimo 60 psi ingresa al autoclave aplastando los envases, principalmente los del fondo que están más fríos

Ciclo de Enfriamiento Excesivo en el Autoclave

Como ya comentamos anteriormente el enfriamiento de las conservas se efectúa con agua clorinada, que debe estar como mínimo a 0.5 ppm de cloro residual en la descarga del autoclave y se realiza hasta que la lata llegue a 40 °C (104 °F). De enfriar demasiado la lata en esta etapa, se corre el riesgo de corrosión externa del envase por humedad remanente y que la conserva genere vacío inesperadamente, esto último puede propiciar el encuadrado de las latas por la presión que hay al interior de la autoclave y lo más peligroso que pueda ingresar agua de enfriamiento a la conserva por succión a través de los cierres todavía dilatados.