Alimento

La industria de alimentos y bebidas es una de las industrias más antiguas y, como tal, también es una de las más innovadoras y diversas. Incluye la agricultura, el procesamiento de alimentos, la fabricación, el transporte y el servicio. El público, sin saberlo, interactúa diariamente con estos grupos comprando alimentos envasados ​​en la tienda de comestibles o sirviendo refrescos de cola de una máquina dispensadora de refrescos.

La persona promedio no piensa mucho en los materiales utilizados en el revestimiento de un recipiente de comida o en los tubos de una máquina de refrescos. Entonces, ¿cómo saben los usuarios que están a salvo? Tenga la seguridad de que existen varios requisitos, establecidos por las agencias, para garantizar que los alimentos y las bebidas no enfermen a las personas.

Los fabricantes deben seleccionar el material en contacto con alimentos que sea compatible con su categoría de alimentos para reducir el riesgo de contaminación. Los materiales en contacto con alimentos son cualquier material que tenga un contacto directo o indirecto previsible con alimentos o bebidas potables. Por ejemplo, la función principal de la tubería en una máquina de refrescos es transportar fluidos y evitar que los olores, los microorganismos y las plagas contaminen las bebidas carbonatadas. Sin embargo, los productos químicos aún pueden transferirse desde el interior del tubo a la bebida. Esta migración de productos químicos, también conocida como lixiviación, afecta la seguridad y la calidad de los alimentos.

Los alimentos se clasifican en cinco categorías: acuosos, ácidos, alcohólicos, grasos y secos. La migración puede ocurrir en cualquiera de estas categorías de las siguientes maneras:

Esta migración de productos químicos, como prácticamente todos los procesos químicos y físicos, se acelera aún más con el calor. La migración también puede acelerarse con un aumento del tiempo, el espesor del material y la concentración química.

Elegir el material correcto para una aplicación requiere pruebas exhaustivas. No debería sorprender que estos materiales utilizados en la industria alimentaria estén fuertemente regulados por la legislación estatal, federal e internacional. Dentro de los Estados Unidos, uno de los reguladores más comunes es la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). La FDA es responsable de proteger y promover la salud pública. No fue sino hasta 1958 que el congreso de los EE. UU. otorgó autoridad a la FDA para regular los aditivos alimentarios a través de la Enmienda de Aditivos Alimentarios. Recibir el cumplimiento de la FDA para aditivos alimentarios ocurre de tres maneras: materiales existentes, nuevos y exentos.

El Título 21 del Código de Reglamentos Federales (CFR), partes 170-199, proporciona reglamentos generales y específicos sobre materiales en contacto con alimentos ya existentes. También se proporcionan limitaciones extractivas para cada material.

Un fabricante debe registrar cualquier material nuevo que aún no exista. Esto requiere una notificación de contacto con alimentos (FCN). El proceso más común y menos largo es la petición de aditivos alimentarios (FAP).

El proceso de presentación del umbral de regulación (TOR) se utiliza para la exención del material en contacto con alimentos, debido a su riesgo insignificante para la salud.

Es responsabilidad del fabricante del producto tomar las medidas adecuadas para reclamar el cumplimiento de grado alimentario.

Cuando se trata de aditivos para agua potable, el nombre National Sanitation Foundation (NSF) no se queda atrás. NSF International es una agencia independiente sin fines de lucro que establece normas sobre el agua potable. A menudo vinculado con el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI), sus certificaciones requieren pruebas de organizaciones de terceros acreditadas por NSF para recibir la aprobación.

Una de las agencias más estrictas se encuentra dentro de la industria médica. La Farmacopea de los Estados Unidos (USP) tiene seis clases de certificaciones. La clase VI de la USP, la más rigurosa, requiere que los compuestos se elaboren a partir de ingredientes con antecedentes claros de biocompatibilidad que cumplan con los requisitos más estrictos para los lixiviados.

Para mantenerse dentro del cumplimiento, las plantas de procesamiento de alimentos solicitarán certificados con sus pedidos de materiales. Un material favorito que se encuentra a menudo en la industria es el politetrafluoroetileno (PTFE). Los alimentos son químicamente agresivos y pueden interactuar fuertemente con los materiales que tocan.

El PTFE es una de las sustancias químicamente más inertes, no tóxicas y no inflamables que repele la suciedad y los líquidos, tiene un bajo coeficiente de fricción y es térmicamente estable, incluso a temperaturas criogénicas. El PTFE tampoco absorbe agua y el contacto con productos lácteos o alimentos húmedos no afectará su sabor.

Estas características del PTFE son ventajas en el sellado. Específicamente, como empaquetadura trenzada, los filamentos delgados de hilo de PTFE se trenzan en una estructura reticular, se cortan en anillos y se comprimen en una caja de relleno. Debido al bajo coeficiente de fricción del PTFE, la empaquetadura se usa con o sin lubricante. El lubricante, hecho de aceite mineral de parafina blanca, es una mezcla de hidrocarburos líquidos. De naturaleza parafínica y nafténica (obtenida del petróleo) cumple con las pautas de registro de la FDA y la NSF. Sin embargo, algunos usuarios finales prefieren PTFE seco para eliminar cualquier riesgo de contaminación con su fluido de proceso.

Los mezcladores y agitadores se usan comúnmente para combinar ingredientes alimentarios y pueden ser un desafío para sellar debido al alto descentramiento del eje. Si un eje sobrecomprime el empaque en la dirección radial, puede afectar su capacidad de sellado y causar una falla prematura. El empaque trenzado alrededor de un núcleo de elastómero le da memoria al empaque y le permite soportar el movimiento radial del eje. Muchos elastómeros cumplen con la FDA, incluidos Buna-N (nitrilo) y silicona.

Aunque todos los ingredientes presentados con su estatuto de la FDA en la tabla anterior cumplen con los requisitos de calidad alimentaria, siempre se deben implementar buenas prácticas de fabricación (GMP) para minimizar los riesgos de contaminación. El sistema GMP garantiza que los productos se produzcan y controlen de manera constante de acuerdo con los estándares de calidad. Por ejemplo, si el filamento de PTFE que cumple con la FDA se trenza en el mismo trenzador que tenía un material que no cumplía con la FDA, entonces se ha producido una contaminación. Otros riesgos incluyen etiquetar mal el contenedor en el que se coloca o manipular el material sin el equipo adecuado.

La contaminación también puede ocurrir en el lugar de la planta de procesamiento de alimentos. La instalación de empaques en una aplicación seca o abrasiva a menudo incluye un sistema de lavado. El lavado se usa para lubricar los anillos de empaque o actúa como una barrera de alta presión que evita que los sólidos entren en la caja de empaque. El agua es un medio de lavado común. Cuando se usa en un contexto de procesamiento de alimentos, la planta debe asegurarse de que el agua se filtre adecuadamente. La filtración del agua elimina sedimentos, productos químicos, minerales y materia orgánica, que pueden ser peligrosos para el consumo humano.

Desafortunadamente, siempre existe la posibilidad de que los alimentos y bebidas adulterados lleguen al público. Un sello sin mantenimiento se degrada con el tiempo y puede terminar en los productos alimenticios. Una vez que esto ocurre, la estrategia adecuada es separar la comida del usuario. Las empresas pueden anunciar voluntariamente un retiro del mercado para mantener una reputación que muestre preocupación por sus usuarios. La FDA también tiene el poder de iniciar ese retiro. Este es sin duda un proceso que las plantas procesadoras quieren evitar a toda costa.

Los productos alimenticios ya pasan por un detector de rayos X o de metales para identificar cualquier partícula extraña que pueda haber contaminado el producto, pero a menudo se pasan por alto los sellos de polímero. Una forma de abordar este problema es mediante el uso de plástico detectable de metales. La solución implica agregar pequeños fragmentos de polvo metálico o aditivos de alta densidad a los componentes de plástico. Si lo hace, los hace más fáciles de detectar antes de salir de la instalación.

Hay varios materiales en contacto con alimentos utilizados en la industria de alimentos y bebidas, lo que significa que también hay muchas situaciones en las que puede ocurrir migración química. Los fabricantes y procesadores de alimentos deben seguir los estándares de sus agencias locales para garantizar que sus productos nunca se vean comprometidos, incluso en las aplicaciones más complejas. Reunir el cumplimiento correcto, elegir un material compatible y tomar las precauciones adecuadas son fundamentales para la salud y la seguridad de los consumidores.

Le invitamos a hacer sugerencias sobre los temas de los artículos, así como preguntas sobre problemas de sellado para que podamos responder mejor a las necesidades de la industria. Dirija sus sugerencias y preguntas a [email protected].

Zaid Alaraj es ingeniero de aplicaciones en John Crane dentro de Standard Cartridge Group, que maneja empaquetaduras, juntas, sellos húmedos y sellos de gas no turbo. Zaid recibió su licenciatura en ingeniería mecánica de la Universidad de Illinois Chicago. Se le puede contactar en [email protected].