no de mi autoria

1. INOCUIDAD DE LOS ENVASES PLASTICOS DESTINADOS AL ENVASADO DE
ALIMENTOS
(1)
Galotto, M.J. ; Valenzuela, X. (1) ; Guarda, A. (2)
(1) LABEN-CHILE. Laboratorio de Envases de la Universidad de Santiago de Chile.
Obispo Umaña 050. Santiago. Chile. Email: mgalotto@lauca.usach.cl
(2) Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Facultad Tecnológica.
Universidad de Santiago de Chile. Avda. Ecuador 3769. Santiago. Chile. Email:
aguarda@lauca.usach.cl

2. 2
INDICE
RESUMEN.............................................................................................. 3
INTRODUCCIÓN ..................................................................................... 3
DESARROLLO ........................................................................................ 4
PROCESOS DE INTERACCION ENVASES PLÁSTICOS-ALIMENTOS................... 4
ASPECTOS TEÓRICOS DE LA MIGRACIÓN .................................................. 5
FACORES QUE INFLUYEN EN EL PROCESO DE MIGRACIÓN ........................... 6
DETERMINACIÓN DE LA MIGRACIÓN......................................................... 7
EFECTO DE LAS MICROONDAS Y TRATAMIENTOS TERMICOS SOBRE LA
MIGRACIÓN........................................................................................... 9
MICROONDAS........................................................................................ 9
EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS TERMICOS............................................... 12
CONCLUSIONES..................................................................................... 12
AGRADECIMIENTOS................................................................................ 12
BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................... 13

3. 3
RESUMEN
El envasado de alimentos requiere de un conocimiento profundo de las prestaciones y
características de los materiales de envase y sistemas de envasado que se van a utilizar,
junto con un conocimiento de los requerimientos de protección del alimento a envasar.
Esto tiene particular importancia en el caso del envasado de alimentos con materiales
plásticos ya que estos pueden ceder componentes a los alimentos, ocasionado no solo
cambios en las características sensoriales de los alimentos, sino también pueden ser
capaces de provocar efectos tóxicos sobre el organismo.
El proceso de migración de componentes de materiales de envases plásticos a los
alimentos se revisa en esta monografía, haciendo hincapié en el efecto que los
tratamientos termicos a los que se someten alimento y envase pueden ocasionar. En el
estudio de los tratamientos termicos se analizan los procesos de esterilización,
pasterización cocinado en horno convencional y microondas, observándose incrementos
significativos de la migración tras los tratamientos térmicos.
INTRODUCCIÓN
La principal función de los envases es la protección del alimento frente agentes externos
que puedan favorecer reacciones de deterioro del mismo, de forma tal que el alimento
mantenga sus características físico-químicas, nutricionales y sensoriales desde el
momento de su elaboración hasta su consumo.
El uso del material plástico en el envasado de los alimentos ha ido desplazando a
materiales tradicionales, debido a la gran diversidad de propiedades que estos materiales
aportan, dando origen a una gran variedad de estructuras, requerimientos y
prestaciones.
Es así como la función del envase se ha ampliado y en la actualidad el envase está en
contacto con el alimento incluso durante los procesos de cocción, horneado, y
calentamiento entre otros. Por este motivo, los materiales deben ser capaces de soportar
altas temperaturas y tratamientos térmicos a los que son sometidos en conjunto con el
propio alimento.
Sin embargo, el envase plástico por sí mismo no es una estructura totalmente inerte y
puede transferir sustancias hacia el alimento envasado. Por esta razón, el envasado
óptimo de cualquier producto, debe adecuarse de forma que el envase y el producto se
combinen de la mejor manera posible siendo el grado de compatibilidad entre ellos,
máximo (Galotto y Garde, 1994).
En el caso de los materiales poliméricos, independientemente de su naturaleza, se
establece un cierto grado de interacción con el alimento que contienen. Todas las
interacciones del sistema envase/alimento/entorno son consecuencia de mecanismos de
transferencia de masa que se manifiestan particularmente como migración o
transferencia de componentes del polímero al alimento, permeabilidad o paso de gases,
vapores y radiaciones a través de los materiales poliméricos o adsorción por el polímero
de componentes del alimento. (Catalá, 2000)
La consecuencia práctica de estos fenómenos son alteraciones físico-químicas y
mecánicas del material de envase durante la vida útil del producto envasado, ya sea, por
pérdida de componentes presentes en el material polimérico o por absorción de algunas
sustancias que originalmente estaban en el producto envasado; o por cambios en la

4. 4
composición del producto envasado, que pueden afectar a su calidad final y aptitud para
el consumo.
Los tratamientos térmicos (calentamiento, pasterización, esterilización), asi como las
microondas activan los procesos de transferencia de masa (migración, permeabilidad,
sorción), siendo de estos procesos la migración el de mayor relevancia por las posibles
consecuencias que puede tener en la salud humana.
DESARROLLO
Los envases poliméricos tienen limitaciones y problemas específicos, como consecuencia
de las interacciones con el entorno y/o con el producto envasado. Todas las interacciones
del sistema alimento/envase/entorno son el resultado de mecanismos de transferencia de
masa que se manifiestan particularmente como migración o como transferencia de
componentes del polímero al alimento, permeabilidad o paso de gases, vapores o
radiaciones a través de los materiales plásticos ó sorción por el polímero de componentes
del alimento.
PROCESOS DE INTERACCION ENVASES PLÁSTICOS-ALIMENTOS.
Los mecanismos de interacción entre envase polimérico y alimento, se especifican en
detalle a continuación:
Permeabilidad: Proceso de transferencia de masa o energía a través del material de
envase, empleado éste como medio de conservación del producto. Es habitual que exista
una diferencia de concentración entre los ambientes exterior e interior del envase. Esta
diferencia de concentraciones crea un desequilibrio en el material de envase que provoca
una transferencia de sustancias a nivel molecular entre el exterior y el interior. Dicha
transferencia cesaría en el momento que se produjera el equilibrio entre ambientes, es
decir, cuando se igualasen las concentraciones de todos los componentes (Galotto,
1996). Este aspecto puede tener interés tecnológico por afectar la estabilidad del envase,
pero no tiene incidencia en la calidad y salubridad de alimento envasado, como si puede
tener la incorporación al mismo de componentes del material plástico por migración
(Catalá, 2000).
Sorción: Proceso de transferencia de masa del alimento al envase, provocando la
pérdida de sustancias que contiene un producto, y que son esenciales para su
conservación y para mantener su sabor, color y valor nutricional. Suelen ser sustancias
volátiles formadas por moléculas orgánicas de muy bajo peso molecular, que aportan los
aromas al producto (Gutiérrez, 1996).
Migración: Proceso de transferencia de masa del polímero al alimento y al entorno, si
bien se aplica más específicamente a la interacción plástico/producto envasado,
definiéndose como la transferencia de masa de una fuente externa al alimento por un
proceso submicroscópico.
Los polímeros base de los materiales plásticos son moléculas de elevado peso molecular,
inertes y de solubilidad limitada tanto en sustancias de naturaleza lipófila como hidrófila,
cuya transferencia del envase al alimento esta obviamente limitada, e incluso, en el caso
hipotético que fuesen ingeridos accidentalmente, su absorción en el tracto gastro-
intestinal sería mínima y se expulsarían inalterados, sin producir ningún efecto sobre el
organismo. Las sustancias del material de envase que si pueden migrar al alimento son
los compuestos de bajo peso molecular que se encuentran en la matriz polimérica.
Básicamente:

5. 5
- Residuos (monómeros, oligómeros, disolventes) y coadyuvantes de la polimerización
(catalizadores, aceleradores, inhibidores).
- Aditivos o sustancias adicionadas para facilitar el procesamiento y/o modificar las
características del material final, y que deben estar presentes en el producto
acabado,
- Compuestos procedentes de la descomposición, degradación o bien reacciones
colaterales del polímero y/o aditivos.
- Sustancias adyacentes al material, tales como adhesivos en películas laminadas,
barnices y tintas de impresión.
Algunas de estas sustancias cuando migran al alimento envasado pueden modificar sus
cualidades sensoriales en detrimento de la calidad, tal sucede, por ejemplo, con el agua o
la leche envasados en ciertos tipos de polietileno. En otros casos, las sustancias
migrantes son de carácter tóxico para el organismo humano (monómeros de estireno,
cloruro de vinilo, acrilonitrilo, bifenilo, etc). Por todo ello, la migración es objeto de
especial atención en la evaluación de la aptitud de los materiales poliméricos para el
envasado de alimentos, de acuerdo con la legislación internacional.
En la práctica, se distinguen tres conceptos asociados al fenómeno de migración:
- Migración Global: Se refiere a la cantidad total de los componentes del material de
envase que son transferidos al alimento, sean conocidos o no, en las condiciones de
preparación y almacenamiento menos favorable. Así pues, esta definición engloba a
todos los compuestos que son transferidos al alimento, independientemente de que
presenten un interés particular, como pueden ser sus características toxicológicas, e
incluirá sustancias que resulten fisiológicamente inertes.
- Migración Específica: Representa la cantidad de una sustancia concreta e identificable
que es transferida al alimento y que presenta un interés especial por su posible efecto
tóxico sobre el organismo.
- Migración Potencial (límite de composición): Cantidad máxima de una sustancia
presente en un material polimérico, que potencialmente podría ser transferida al
alimento envasado (Catalá, 2000). Esta migración se calcula a partir del dato de
concentración de un determinado monómero o aditivo en el material plástico,
suponiendo, en las condiciones más desfavorables, una completa transferencia hacia
el alimento o su simulante (Ariosti, 1999).
ASPECTOS TEÓRICOS DE LA MIGRACIÓN.
La migración de aditivos y residuos presentes en los materiales de envase
(especialmente en polímeros) a los alimentos envasados puede dividirse en tres etapas
diferentes aunque interrelacionadas: difusión del migrante en la matriz polimérica,
solvatación o disolución en el alimento en la interfase alimento-envase, y su dispersión
en el alimento.
En la primera etapa que se produce en la matriz polimérica, la migración de aditivos esta
controlada por el proceso de difusión del migrante que desde un punto de vista
macroscópico se manifiesta como un movimiento browniano de las moléculas de aditivos
dentro de una red formada por el polímero. Se ha observado que este modo de
transporte molecular obedece en la mayoría de los casos las leyes de Fick para la
difusión.
En la segunda etapa que se produce en la interfase entre el alimento y el envase, la
migración se produce por solvatación o disolución de los migrantes en el alimento. Si la
sustancia transferida se disuelve bien en el alimento y prefiere ese medio al polímero

6. 6
(coeficiente de partición favorable), el paso de migrante del envase al alimento se
produce fácil y continuamente. Sin embargo, cuando el migrante presenta un coeficiente
de partición desfavorable, el paso al alimento se produce muy lentamente. En este caso,
la segunda etapa puede ser una barrera más importante que el proceso de difusión en el
interior del polímero.
La tercera etapa representa la dispersión del migrante en el alimento. El migrante llega a
esta etapa ya solvatado por el alimento. Si el alimento es sólido, un líquido muy viscoso
o el producto envasado no sufre manipulaciones que agiten el contenido, el migrante
difunde en el alimento de acuerdo con las leyes presentadas en la primera etapa. Dado
que los coeficientes de difusión en los alimentos son significativamente mayores que en
los polímeros, esta etapa no interviene en la práctica ni en el equilibrio del sistema ni en
su cinética. En el caso en que el alimento sea líquido y exista agitación continua, esta
etapa no sería considerada y se supone que el migrante esta homogéneamente disuelto
en el alimento.
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL FENÓMENO DE MIGRACIÓN.
Son numerosos los factores que influyen sobre el proceso de migración, entre estos se
pueden señalar que la migración es directamente proporcional a la concentración del
migrante en el material de envase, está influenciada por el tipo y composición del
alimento (la migración en alimentos acuosos es normalmente muy baja, mientras que en
alimentos grasos es apreciablemente más alta), el tipo y procesamiento del plástico, el
tipo de componentes del migrante (polaridad, peso molecular), y las condiciones de
tiempo y temperatura para el procesamiento, distribución y almacenamiento durante la
vida útil del alimento envasado. (Vom Bruck y col., 1991). No obstante, se pueden
señalar como los mas importantes:
- Densidad del plástico, relacionado con su volumen libre y, por tanto, con los espacios
a cuyo través puede tener lugar la migración, es decir, mientras más denso sea el
polímero, menor es la migración.
- Concentración del migrante, por debajo de ciertos valores influye sobre el coeficiente
de difusión, además a medida que aumenta la concentración de migrantes, mayor
serán los niveles de migración.
- Tiempo de contacto, a medida que el tiempo de contacto aumenta se favorece el
proceso de migración, ya que se incrementa no sólo la disolución del migrante desde
la superficie del envase al producto, sino también se ve beneficiado el proceso de
difusión en la estructura interna del plástico (Galotto, 1996).
- Temperatura, siguiendo la ecuación de Arrhenius afecta al coeficiente de difusión, por
lo tanto, se favorece el fenómeno de difusión como el de disolución de los migrantes
y aumentan los niveles de migración global.
- Naturaleza de la fase de contacto, incide sobre la velocidad de difusión y el
coeficiente de partición, sobretodo en alimentos grasos, ya que favorecen la
migración por tener un mayor poder de absorción de componentes del material
polimérico que otros alimentos.
- Espesor del material, influye sobre la velocidad y la cantidad de migrante disponible
para migrar, mientras mayor sea el espesor del material polimérico habrá una mayor
dificultad del traspaso del migrante hacia el alimento.
- Superficie de material en contacto, a mayor superficie de contacto con el alimento o
simulante, mayor será el nivel de migración.
- Factores mecánicos, la agitación y vibración provocan movimientos de las cadenas
poliméricas, lo cual facilita que los posibles migrantes se trasladen de una zona
amorfa a otra, aumentando la cantidad migrada.
- Diferencias morfológicas y estructurales en la matriz polimérica, originadas durante el
proceso de fabricación que se deben, entre otras, a: dirección del flujo durante la
extrusión, tensión de orientación durante el moldeado, presencia de puntos activos,

7. 7
formación de enlaces cruzados en la matriz polimérica, plastificación del polímero,
grado de cristalinidad, etc.
Numerosas investigaciones han estudiado y constatado estos factores, es así como Castle
y col. (1989) estudiaron los niveles de migración global desde PET en comidas durante el
cocinado en microondas y horno convencional, y botellas de bebida, utilizando análisis
CG/MS. En el caso del horno convencional fijaron una temperatura de 204°C hasta que
las comidas estuvieran cocinadas. Las bandejas de PET de uso repetitivo, fueron
calentadas por 2 horas a 175°C con aceite de oliva, por un total de 5 veces sucesivas y
repetición después de un descanso de 3 semanas. Los resultados de la migración
variaron entre 0,02 y 2,73 mg/kg para una variedad de comidas a diferentes condiciones
de calentamiento. Estos resultados indicaron que la migración fue influenciada por la
temperatura y tiempo de exposición, magnitud del contacto con la comida, y naturaleza
de la comida. Los niveles más altos de migración fueron para las comidas grasas. La
temperatura y tiempos de exposición, fueron factores determinantes en la migración, los
niveles más altos los observaron después del cocinado en horno convencional a
temperaturas de horno de 204°C por períodos de 30 a 90 min, y los niveles más bajos en
el cocinado en microondas (3 min y una temperatura no superior a 120°C). En el caso de
las botellas de bebida, la migración fue mínima en bebidas acuosa, mientras que fue
levemente más alta en muestras de bebidas alcohólicas debido al medio más agresivo.
Una mayor superficie de contacto favoreció la migración.
Es importante destacar que la migración no es sólo una propiedad de un aditivo o
componente englobados en un polímero, sino que se ven involucrados aditivos,
polímeros, alimento en contacto y las condiciones ambientales (temperatura y factores
mecánicos, ya mencionados) que afectan a todo el conjunto (Catalá, 2000).
DETERMINACIÓN DE LA MIGRACIÓN
La diversidad y complejidad en la composición de los alimentos obliga a trabajar con
"simulantes de alimentos" para la realización de los análisis de migración. Estos
simulantes pueden ser líquidos, disoluciones e incluso sólidos, los cuales deben poseer
una capacidad de extracción de los migrantes similar al de los alimentos que simulan, y
permitir un análisis más sencillo, ya que con los alimentos surgen limitaciones prácticas
como el desconocimiento de la naturaleza de los migrantes, las bajas concentraciones de
los mismos dentro de matrices complejas, o la posibilidad de utilizar un mismo material
polimérico para envasar productos de características muy diferentes (Galotto y Garde,
1994).
La Directiva Europea 93/8/CEE se definen cuatro tipos de simulantes de alimentos:
- Simulante A: Agua destilada, para alimentos acuosos con pH mayor a 4,5.
- Simulante B: Ácido acético al 3% (p/v) en solución acuosa, para alimentos acuosos
con un pH menor a 4,5.
- Simulante C: Etanol al 10% (v/v) en solución acuosa, para alimentos alcohólicos.
Esta concentración se ajustará a la graduación alcohólica real del alimento si es
superior al 10% (v/v).
- Simulante D: aceite de oliva rectificado, aceite de girasol, mezcla sintética de
triglicéridos (HB 307) para alimentos grasos.
En cuanto al simulante que debe escogerse para cada tipo de alimento, la legislación lo
establece en forma precisa. No obstante, en el caso de materiales poliméricos que vayan
a utilizarse con cualquier tipo de alimento, los simulantes que deberán emplearse son el
B, C y D, quedando el A, restringido a aquellos materiales que únicamente van a
contener alimentos acuosos (Garde, 1996).

8. 8
En el caso del simulante D, se han propuesto un gran número de simulantes para simular
la migración desde un plástico a un alimento graso, por ejemplo solventes orgánicos
como heptano, etanol, isopropanol y grasa como aceite de coco, aceite de girasol y otros
triglicéridos sintéticos. Los solventes orgánicos generalmente exhiben características de
extracción marcadamente diferentes de la migración observada en un alimento, ni
siquiera los aceites y las grasas son totalmente representativos del comportamiento de
los alimentos grasos. Además, los solventes orgánicos simples tienden a extraer un gran
porcentaje de aditivos y causan el hinchazón de los plásticos (casi una solubilización)
particularmente a altas temperaturas (Crosby, 1981).
Es así como en el caso de algunos alimentos sometidos a prueba con simulantes grasos,
se les asigna un coeficiente de reducción cuando los simulantes grasos presentan una
mayor capacidad de extracción que la del propio alimento, obteniéndose resultados de
migración sobredimensionados para ese alimento. La aplicación de estos factores de
reducción implica la división de los resultados obtenidos en el ensayo de migración por el
valor absoluto de dicho factor (Galotto y Garde, 1994). Dos estudios permiten verificar
este hecho, es así como Soto-Valdez y col. (1997), estudiaron la migración en aceite de
oliva de bolsas de Nylon 6,6 y Nylon 6. Bolsas de este material conteniendo aceite de
oliva las expusieron a 175°C por 1 hora en un horno, y se analizaron en HPLC, de lo que
determinaron una migración de compuestos no volátiles del 41,8% de la cantidad
presente en las bolsas. Posteriormente Soto-Valdez y col. (1998), estudiaron la
migración desde bolsas de Nylon 6,6 y Nylon 6, pero esta vez en pollo que se expuso a
200°C por 2 horas en un horno convencional para su asado dentro de estas bolsas. La
migración se determinó por HPLC, la mayoría de los compuestos determinados en el
estudio anterior se detectaron en el pollo. La cantidad de migrantes no volátiles
transferidas al pollo asado fue de un 16% del presente en las bolsas, lo que es menor
que en el aceite de oliva. Por lo tanto, determinaron que en el caso del pollo asado el
aceite de oliva sobre estima los valores de migración global.
Otros investigadores han estudiado la viabilidad de realizar ensayos de migración con
simulantes alternativos, es así como Freytag y col. (1984) compararon la migración
especifica en isooctano y aceite de oliva desde diferentes plásticos. Para esto colocaron
18 muestras en contacto por inmersión con isooctano por 2 horas a 40°C , y en aceite de
oliva por 10 días a 40°C, en estas condiciones se considera una migración equivalente en
los simulantes. Con un método radioanalítico se determinaron los componentes de la
migración. Lograron determinar que cantidades diferentes del mismo componente de un
material plástico se transfieren al isooctano y al aceite de oliva, de lo que concluyeron
que la migración global en isooctano da por resultado una composición diferente a la que
se produce en un alimento graso. Por lo tanto, incluso en los casos en que los valores de
migración global son iguales, la migración en isooctano es de baja importancia
toxicológica, porque no representa la migración que ocurre en los alimentos.
Hamdani & Feigenbaum (1996) utilizando muestras de PVC y 3 simulantes de alimentos
grasos, aceite de girasol a 40°C, iso-octano a 20 y 40°C y etanol 95-96% a 40°C,
concluyeron que los criterios para seleccionar simulantes grasos volátiles están en
función de: i)penetración del simulante en el material, ii)solubilidad del migrante en el
simulante y iii)cinéticas de la migración.
Feigenbaum y col. (1997) utilizaron 1H-NMR, para determinar los tiempos de extracción
de los migrantes potenciales, y obtuvieron que con isooctano la extracción completa
demoró 20 horas y con etanol a reflujo, 200 horas. Determinaron que los factores que
determinan la extracción son la selectividad y afinidad del solvente con el migrante, y la
accesibilidad, capacidad del solvente para llegar a moléculas ligadas a la red polimérica
de los plásticos. Las afinidades migrante-simulante, juegan un gran papel con todos los
tipos de materiales. El etanol es de naturaleza polar y el isooctano es apolar, mientras
que el aceite de girasol y el aceite de oliva tiene un comportamiento intermedio pero más

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cercano al isooctano. Estudiaron, además, el papel que podría jugar la accesibilidad del
simulante en la migración, ya que moléculas grandes o ramificadas, como el isooctano,
no pueden alcanzar regiones densas de un polímero. La selectividad y accesibilidad
pueden ser responsables de una extracción deficiente.
Varios son los estudios realizados por diferentes grupos de trabajo respecto a la
utilización de simulantes alternativos. Así, Kruijf & Rijk (1997) utilizando 56 muestras
comerciales de materiales de envase para la migración global en aceite de oliva, bajo las
siguientes condiciones: 2 h a 175°C, 30 min a 130°C, 1 h a 100°C seguido de 10 días a
40°C y 10 días a 20°C, y comparado con iso-octano, etanol 50%, etanol 95% e
isopropanol como simulantes alternativos, determinaron que el isopropanol bajo las
mismas condiciones de prueba que el iso-octano, generalmente subestima la migración
global y que los resultados obtenidos con el etanol 95% como simulante alternativo
concuerda razonable con los valores de migración global en aceite de oliva.
Czerniawski & Pogorzelska (1997) utilizando 38 artículos para envasado diferentes en
pruebas de migración global con aceite de girasol por 10 días a 40°C y los simulantes
alternativos iso-octano por 2 días a 20°C y etanol 95% por 10 días a 40°C, concluyeron
que el uso de iso-octano o etanol 95% simplifica los procedimientos de prueba y en el
caso que los resultados de migración global con simulantes alternativos excedan los
límites, esto no significa que exceda los límites de migración en aceite de girasol, siendo
este último el decisivo.
Cooper y col. (1997) trabajando con láminas y envases terminados de PVC, utilizando
como simulantes: metanol y mezclas de metanol/agua (75/25 (v/v)) bajo condiciones de
10 días a 40°C y bajo reflujo por 2 horas; concluyeron que la extracción rápida con
simulantes alternativos es una prueba ideal de control y puede reemplazar todas las
pruebas de migración global que usan como simulante de alimento agua, ácido acético
3%, etanol 15% y aceite de oliva sobre todos los recipientes termoformados bajo
cualquier condición de tiempo de exposición y temperatura hasta 70°C.
Papaspyrides & Tingas (1998) realizando ensayos de migración con PVC utilizando
isopropanol e iso-octano, concluyeron que la migración de plastificantes fue más intensa
en isopropanol que en iso-octano, ya que el isopropanol penetra fácilmente en el PVC
resultando en altas cantidades del simulante absorbido.
Garde y col. (1998) trabajaron con polipropileno de 3 espesores utilizando 5 simulantes:
agua, ácido acético, n-heptano y etanol 95%, sometiéndolos a dos tratamientos térmicos
y posterior almacenamiento, de lo que determinaron que los valores de migración global
en aceite de oliva fueron intermedios a los obtenidos con etanol y n-heptano; la
migración global en n-heptano fue casi el triple que la obtenida en aceite de oliva debido
posiblemente a la alta compatibilidad entre el n-heptano y el film de polipropileno
(similar estructura química y pequeño tamaño de la molécula de n-heptano), este gran
poder extractivo del n-heptano se compensa con la alta temperatura usada en el ensayo
con aceite de oliva (96°C v/s 121°C) y en términos experimentales, resulta más fácil y
más rápido realizar ensayos de migración con dos simulantes volátiles puros (uno polar,
como el etanol, y otro no polar, como el n-heptano e iso-octano) que con aceite de oliva
únicamente.
EFECTO DE LAS MICROONDAS Y LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS SOBRE LA
MIGRACIÓN
MICROONDAS
Las microondas son ondas electromagnéticas de energía radiante con longitud de onda
entre las ondas desde 1 m a 1mm y una frecuencia de trabajo de 300 MHz hasta

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300GHz. Los hornos comerciales trabajan a 2450 y 950 MHz donde las ondas son
generadas por un componente electrónico llamado magnetron que transforma
electricidad en microondas en una cavidad cerrada (Rojas de Gante, 2000).
El calentamiento de los alimentos se lleva a cabo por fricción molecular y por migración
electroforética, a partir de lo cual se produce una elevación instantánea de la
temperatura, esto de acuerdo a las propiedades dieléctricas de los alimentos
asociándolas a su vez a la presencia de sus compuestos iónicos acuosos (Rojas de Gante,
2000). Los alimentos absorben las microondas, así se produce un calentamiento
dieléctrico que se lleva a cabo mediante un elemento no conductor, es decir , las
moléculas de agua de carácter dipolar que están presentes en los alimentos,
interaccionan con la energía de las microondas e intentan girar para alinearse con el
campo alterno, pero al cambiar rápidamente de estado positivo a negativo, los dipolos se
trasladan constantemente generando calor (López, 2000). De esta forma estando el agua
presente en la mayoría de los alimentos fue posible desarrollar un nuevo estilo de
calentamiento y cocinado capaz de dar beneficios, como la reducción en el tiempo de
preparación de comidas y en los gastos energéticos y generación de menos calor en las
cocinas. Las microondas son capaces de penetrar de 2 a 4 cm en el alimento, ocurriendo
el calentamiento/cocinado a partir de ahí de forma convencional por conducción y/o
convección (Olivera, 1994).
Los envases para el uso en hornos microondas deben de: Permitir el calentamiento
uniforme del producto, si es necesario tostar o dar crocancia al alimento, resistir
temperaturas de hasta 120°C, ser de fácil manejo una vez calentado el alimento,
presentar un sistema de cerrado que permita la salida de vapor si es necesario, debe
prever el sobrecocinado del producto en puntos localizados (Oliveira, 1994).
Los materiales/envases para uso en microondas se clasifican en activos y pasivos.
Envases activos son los que afectan directamente el calentamiento del producto. Los
envases pasivos no afectan directamente la calidad del alimento. Estos envases son
producidos por lo general a partir de materiales transparentes a las microondas. La
forma de los envases pasivos tiene la función determinante de la distribución del calor al
alimento, cantos angulares concentran las microondas, provocando con frecuencia
sobrecalentamiento localizado que quema el producto. Los envases de forma circular y
oval, y base redondeada, pueden evitar estos problemas. Los materiales más usados en
los envases pasivos son el cartón, los plásticos, el vidrio y el aluminio, que a pesar de
reflejar microondas y ser usado en muchos envases activos puede, en condiciones
determinadas, considerarse pasivo (Oliveira, 1994).
En los últimos años ha ocurrido un aumento de la utilización del plástico en los
envases para el uso doméstico en los hornos microondas, porque ofrecen las propiedades
de permeabilidad a la humedad y gases, peso ligero, relativamente baratos y pueden
producirse de variadas formas y colores (Gilbert, 1999). Los materiales usados para
hornos microondas incluyen: Poli etilen tereftalato (PET), polipropileno (PP), poliamida
(PA) o policloruro de vinilideno (PVdC) (Filipe, 1996).
El cocinado en microondas ha despertado el interés público debido a la migración de
componentes desde el material de envase durante el calentamiento en microondas, ya
que el tiempo de calentamiento o cocinado en microondas es comúnmente corto, pero
tanto el alimento como el envase pueden rápidamente alcanzar altas temperaturas. Las
temperaturas no son uniformes a lo largo del calentamiento de un alimento en el horno
microondas, particularmente cuando se calienta un alimento congelado, así las
temperaturas de la interfase plástico/alimento varían según la ubicación dentro del
recipiente. Las temperaturas alcanzadas dependen también del alimento que se caliente,
es así como en alimentos con alto porcentaje de agua se alcanzan temperaturas del

11. 11
orden de 100-110°C, mientras que en alimentos con un elevado contenido graso o
azúcares, las temperaturas son del orden de 200°C y superiores.
En el caso de aplicación de temperaturas por calentamiento en horno
convencional, el material de envase se calienta por acción directa de la fuente de calor,
mientras que en el caso del calentamiento por microondas, los materiales se calientan
por transmisión del calor por conducción a partir del alimento, ya que en principio son
transparentes a la radiación.
Dixon-Anderson y col. (1988) realizaron pruebas de migración con un envase
termoformado coextruido de PP/Saran/PP, llevando trozos de éste al microondas en
frascos de vidrio por períodos que varían de 3 a 7 min. Encontraron una relación lineal
entre la temperatura de la superficie del material y el tiempo en el horno microondas.
Las cantidades de componentes del envase liberadas aumentaron con el tiempo de
calentamiento en el microondas. La liberación de compuestos del plástico durante el
breve tiempo en el microondas sería un fenómeno superficial, ya que ninguno de los
compuestos importantes detectados contenía cloro, lo que indicó que sólo contribuyeron
la caras externas, o sea el polipropileno. La superficie externa del alimento absorbe la
mayor parte de la energía y alcanza la temperatura más alta, lo que provoca que la
superficie del envase en contacto directo con el alimento sufra la mayor pérdida de
componentes.
Castle y col. (1988) estudiaron la migración de acetyltributyl citrate (ATBC) en
alimentos durante el calentamiento en microondas y otros usos domésticos desde
película de co-polimero PVDC/PVC plastificado, usando GC/MS. Los ensayos incluyeron
alimentos de tipo acuoso y graso, y contacto directo e indirecto con la película a
diferentes tiempos y temperaturas de exposición. Los valores medios de migración de
ATBC en una amplia gama de condiciones de cocinado en microondas osciló de 0,1 a 5,1
mg/dm² ( o sea pérdida del 1 al 51% del plastificante disponible). El nivel más bajo de
migración ocurrió donde no había contacto directo entre la película y el alimento (sopa, la
migración fue producto del vapor generado). Los niveles más altos de migración fueron
cuando la película se usó como envoltura en contacto directo con una superficie de
comida grasa. Para comidas donde el contenido de grasa era bajo, la migración
correspondiente fue baja.
Lox (1993), colocó muestras de PET en contacto con 200 ml de simulante (agua
destilada, 15% etanol-agua y 3% ácido acético-agua) y midió el cambio de temperatura
en el horno microondas en función del tiempo, calculó la migración en condiciones de
temperatura estacionaria y desarrolló un modelo teórico para el cambio de la migración,
durante el calentamiento en el horno de microondas, confirmando la dependencia de la
migración debido a las variaciones de temperatura en el horno. Determinó así mismo,
que la temperatura en el horno microondas varía en función del tiempo, la migración
calculada exclusivamente con el efecto de la temperatura coincidió con la migración
medida bajo el efecto temperatura y microondas en todos los simulantes. Por lo tanto,
concluyó que las microondas no tienen influencia sobre el comportamiento migracional
en el PET.
Lau y Wong (1996) investigaron el efecto de las microondas utilizando láminas de
PVC en contacto con los siguientes alimentos: Queso de bajo contenido graso, queso
Cheddar, queso medio graso, queso cremoso y jamón rebanado. Las muestras de queso
fueron calentadas en un microondas por 30 s en baja potencia, seguido por 5 min a
temperatura ambiente, y las muestras de jamón calentadas en microondas por 1 min en
baja potencia, concluyendo que la extensión de la migración aumenta exponencialmente
mientras el contenido graso en el alimento es mayor y que una cantidad adicional de
plastificante puede migrar al alimento, si éste se mantiene en contacto con el film
durante el período de enfriamiento, siendo una desventaja del cocinado en microondas.

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Galotto y Guarda (1999) realizaron una comparación entre los tratamientos térmicos y
las microondas sobre la migración global en diferentes materiales. Para esto utilizaron el
método descrito en la ENV 1186-7 para bolsas, y usaron simulantes acuosos: agua
destilada, ácido acético 3% (p/p) en solución acuosa y etanol 15% en solución acuosa.
Como condiciones normales consideraron 40°C por 10 días, tratamientos térmicos a 80
°C y 121°C por 30 min y calentamiento en microondas por 3 min a 100% de potencia.
Los resultados obtenidos con los 3 simulantes acuosos, indicaron que en el caso de la
muestra de PVC el calentamiento en microondas produce un incremento en la migración
global, en comparación con los resultados bajo condiciones normales y tratamientos
térmicos, evidencia que no se manifiesta en las otras muestras (PA/adh/PA/adh/Surlyn,
PE/adh/PA/adh/PET-PE, PE/adh/PA/adh/PE, BOPP/PA/adh/PA/adh/PE, PP) estudiadas
después del calentamiento en microondas
EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS TERMICOS
Las temperaturas elevadas conducen a la degradación del material y consiguiente
formación de productos que puedan migrar al alimento. Adicionalmente, a temperaturas
elevadas los compuestos difunden más rápidamente hacia la superficie del material, y de
ahí, son transferidos al alimento. Consecuentemente se obtienen valores de migración
más elevados en este tipo de aplicaciones, no obstante el corto tiempo de contacto
(Filipe, 1996). El incremento del proceso de migración a través de la estructura del
plástico, se debe a la dependencia de la temperatura del coeficiente de difusión y la
solubilidad, siguiendo una relación tipo Arrhenius.
Elñ efecto de la temperatura sobre la migración ha sido estudiado por variso autores.
Castle y col (1989) realziaron pruebas de migración global de opligómeros de poliéster
(PET) de bolsas y botellas en contacto con distintos alimentosy a temperaturas de 205ºC
durante 30 y 90 minutos en horno convencional, observándose niveles de migración de
oligómeros de PET entre 0.02 y 2.73 mg/Kg de alimento, demostrando ademas la
importancia de la fase de contacto alimento-envase ya que en el caso de los alimentos
grasos los niveles de migración eran superiores. Lickly y col (1990) analizaron la
migración de Irganox (plastificante) desde el polipropileno y polietileno de alta densidad
en simulantes grasos a altas temperaturas, observándose un incremento significativo de
la migración a altas temperaturas, además encontraron una relación tipo Arrhenius entre
los coeficientes de difusión y la temperatura. Villalón y Silva (2002) determinaron el
efecto significativo que la temperatura produce sobre los niveles de migración global de
envases de PE/PA y PET utilizados actualmente en la industria de alimentos para el caso
de productos que son sometidos a procesos térmicos en el propio envase, llegando en
algunos casos a superar los limites máximos permitidos pro la legislación internacional.
CONCLUSIONES
La selección de envases de alimentos se ha de realizar entre otros factores tomando en
consideración la posible migración de componentes desde el envase hacia el alimento, ya
que durante el tiempo de envasado, componentes pueden pasar del envase al alimento
provocando no solo cambios en las características organolépticas de los mismos, sino
también pueden llegar a ocasionar efectos tóxicos sobre el organismo. Este hecho es
mucho mas importante en el caso de alimentos que vayan a ser sometidos a
tratamientos térmicos durante su procesamiento o previamente a su consumo.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo de la Facultad
Tecnológica el apoyo económico brindado a los autores para la realización de los estudios
de migración de envases plásticos en contacto con alimentos.

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