facultad de farmacia y bioquimica universidad …

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ENVASES ALIMENTARIOS

M.S. ING. ALEJANDRO ARIOSTI

[email protected]

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUIMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE BUENOS

AIRES

CONTENIDO

FUNCIONES Y OBJETIVOS DE LOS ENVASES ALIMENTARIOS

INTERACCIONES ALIMENTO-ENVASE-MEDIO AMBIENTE

PERMEABILIDAD Y MATERIALES PLASTICOS DE BARRERA.

APTITUD SANITARIA Y ASPECTOS SENSORIALES

ENVASES DE HOJALATA: CORROSION

LEGISLACION MERCOSUR

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Según el capítulo IV del Código Alimentario Argentino (CAA) y la Legislación MERCOSUR (Resolución GMC (Grupo Mercado Común) N3/92):

Envase alimentario: es el artículo que está en contacto directo con alimentos, destinado a contenerlos desde su fabricación hasta su entrega al consumidor, con la finalidad de protegerlos de agentes externos de alteración y contaminación, así como de adulteración (incluye recipientes y envolturas).

Equipamiento y/o aparato alimentario: es todo artículo en contacto directo con alimentos, que se usa durante la elaboración, fraccionamiento, almacenamiento, comercialización y consumo de alimentos. Se incluye con esta denominación recipientes, maquinarias, cintas transportadoras, cañerías, aparatos, accesorios, válvulas, utensilios y similares.

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CONTENEDORES

ENVASESENVASES INTELIGENTES

ENVASES

ACTIVOS

FUNCIONES Y OBJETIVOS DE UN ENVASE ALIMENTARIO

• CONTENER alimentos en unidades de venta definidas

• PERMITIR EL TRANSPORTE

• PROTEGER

Adulteración humana (evidenciade apertura, tamper-evidence)

Otras alteraciones biológicas(insectos, aves, roedores)

Microorganismos

Líquidos exteriores

Polvo atmosférico

Radiaciones (luz visible, U.V.)

Aromas

PermeabilidadGases (O2 - CO2 – N2 - SO2 )

Vapor de agua

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ENVASES CON SISTEMAS DE EVIDENCIA DE APERTURA (TAMPER-EVIDENCE)


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BLISTER TERMOFORMADO

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FUNCIONES Y OBJETIVOS DE UN ENVASE ALIMENTARIO (cont.)

• INTRODUCCION DE NUEVOS SISTEMAS DE COMERCIALIZACION

• SOPORTAR CONDICIONES NORMALES Y ESPECIALES DE PROCESO Y USO (Esterilización – congelación – “Boil-in-Bag”)

• POSEER BUENAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y MECANICAS

• FACILIDAD DE IMPRESION: Brindar información

• PRESENTACION ELEGANTE DEL PRODUCTO: Atraer al consumidor y vender el producto

• SER APTO SANITARIAMENTE

• PRODUCIR, DENTRO DE LO POSIBLE, EL MENOR IMPACTO SOBRE EL MEDIO AMBIENTE

FUNCIONES Y OBJETIVOS DE UN ENVASE ALIMENTARIO (cont.)

• ADAPTARSE A LOS REQUISITOS DE GRUPOS ESPECIALES DE CONSUMIDORES:- público de la tercera edad- público con discapacidades

• CONTENER PROMOCIONES, PREMIOS, CUPONES, FIGURITAS Y JUGUETES:- en contacto directo si son aptos sanitariamente o si poseenbarrera funcional apta sanitariamente- dentro de un envase apto sanitariamente y que actúe comobarrera funcional eficiente- fuera del envase

• ENVASES ACTIVOS (REACTIVOS): Reaccionan con el productoa fin de aumentar su vida util.

• ENVASES INTELIGENTES (SMART PACKAGING): Poseendispositivos que brindan información sobre la calidad del producto envasado.

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INTERACCIONES ENVASE-PRODUCTO-MEDIO AMBIENTE


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- AGENTES ANTIBLOQUEO

- AGENTES DE EXPANSION

- CARGAS

- PLASTIFICANTES

- PROTECTORES DE ULTRAVIOLETA

- COLORANTES

- ESTABILIZANTES

- BLANQUEADORES

- AGENTES FUNGISTATICOS/BACTERIOSTATICOS

- AGENTES ANTIESTATICOS

- LUBRICANTES

- DESMOLDANTES

b) ADITIVOS

- AGENTES DE DESCOMPOSICION DECATALIZADORES

2.COMPONEN-

TES NO POLIMERI-

COS

MATERIAL

PLASTICO

- CATALIZADORES

- EMULSIONANTES

- SOLVENTES DE POLIMERIZACION

- OLIGOMEROS

- MONOMEROS

a) RESIDUOS DE POLIMERIZACION

1. POLIMERO: RESINA BASE

CO EXTRUSION-PLANA O CAST → LAMINAS → TERMOFORMADO → potes, bandejas, tapas, vasos, blister.

LAMINAS ESPUMADAS → obleas → TERMOFORMADO → bandejas, vasos térmicos para bebidas

hueveras, maples

FILMS → bolsas, films extensibles o stretch

-TUBULAR METALIZACION (con aluminio) → films metalizados(SOPLADO) RECUBRIMIENTOS: PVDC, SiOx, C amorfo, óxido de Al

BIORIENTACION → films biorientados, films termocontraíbles

LAMINACION EN SECO (adhesivos con y sin solvente)

-EXTRUSION COATING → papeles y cartones recubiertos con PE

-EXTRUSION MOLDEO POR COMPRESION ROTACIONAL → tapas y preformas de botellas

-EXTRUSION SOPLADO (EBM) → botellas, frascos, bidones, vinagreras

-LAMINACION POR CO EXTRUSION → cartones tipo Tetrabrik

CO INYECCION → DIRECTA → tapas, bandejas, potes, vasos, insertos,preformas, cucharitas para helados, vajilla y cubiertos

SOPLADO (IBM) → botellas, frascosESTIRADO Y SOPLADO (ISBM) → botellas, frascos, bidones

RECUBRIMIENTOS

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(The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology, M. Bakker y D. Eckroth editores. John Wiley and Sons. Nueva York, 1986).

EXTRUSORA

pellets de plástico

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FeedblockCloeren

BOLSAS PLASTICAS TERMOCONTRAIBLES COEXTRUDADAS

PARA VACIO

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BANDEJAS PLASTICAS ESTERILIZABLES

Polipropileno

Adhesivo de coextrusión

EVOH

Adhesivo de coextrusión

Polipropileno

COEXTRUSION PLANA PARA FONDO DE BANDEJAS TERMOFORMADAS PARA

COMIDAS PREPARADAS ESTERILIZADAS:

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•LAMINACION CON ADHESIVO SECO: se aplica el adhesivo al primer sustrato, se seca y se une al segundo sustrato (plásticos y foil de Al).

BOLSAS FLEXIBLES ESTERILIZABLES(RETORTABLE POUCHES)

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Films metalizados de alta barreracomo alternativa a los laminados con foil de aluminio

FILMS DE ALTA BARRERA

PET metalizado

WVTR ~ 0.5 g /m2.día, a 38ºC / 90%HRO2TR ~ 1 cm3 (CNPT)/ m2.día.atm, a 23ºC y 1 atm

BOPP metalizadoWVTR ~ 0,3 g /m2.díaO2TR ~ 10 cm3 (CNPT)/ m2.día.atm

a 23ºC y 1 atm

FILM CON DEPOSICION DE OXIDOS DE SILICIO

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POLIETILENO

ADHESIVO

MATERIALES LAMINADOS: 3 CAPAS

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BOPP METALIZADO

ADHESIVOTINTAS

POLIESTER

ENVASES FLEXIBLES: ESTRUCTURAS

LOS ENVASES Y MATERIALES NO DEBEN CEDER SUSTANCIAS A LOS ALIMENTOS EN CANTIDADES QUE:

SEAN UN RIESGO PARA LA SALUD DEL CONSUMIDOR;

MODIFIQUEN LA COMPOSICION DE LOS ALIMENTOS EN FORMA INACEPTABLE;

MODIFIQUEN LOS CARACTERES SENSORIALES DE LOS ALIMENTOS EN FORMA INACEPTABLE.

LOS TRES PRINCIPIOS BASICOS DE LA APTITUD SANITARIA DE ENVASES Y MATERIALES EN

CONTACTO CON ALIMENTOS

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MIGRACIÓN EN ENVASES

ENVASES

ARTÍCULOS O MATERIALES

ALIMENTOS PARA HUMANOS

ALIMENTOS PARA ANIMALES

OTRAS APLICACIONES SANITARIAS:

• ENVASES DE COSMÉTICOS

• ENVASES DE FÁRMACOS

• PLÁSTICOS DE USO EN MEDICINA

• ELEMENTOS DE PUERICULTURA Y JUGUETES

APLICACIONES INDUSTRIALES

APTITUD SANITARIA DE ENVASES PARA ALIMENTOS

AS = LP x LMT x LME x LC x CS

AS: APTITUD SANITARIA

LP: INCLUSION EN LISTAS POSITIVAS DE RESINAS Y ADITIVOS

LMT: CUMPLIMIENTO DEL LIMITE DE MIGRACION TOTAL

LME: CUMPLIMIENTO DEL LIMITE O DE LOS LIMITES DE MIGRACION ESPECIFICA

LC: CUMPLIMIENTO DEL LIMITE O DE LOS LIMITES DE COMPOSICION DE COMPONENTES

CS: INVARIABILIDAD DE LOS CARACTERES SENSORIALES DE LOS ALIMENTOS ENVASADOS

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LIMITE DE MIGRACIÓN ESPECÍFICA(LME en MERCOSUR; SML en UE).

LÍMITE DE COMPOSICIÓN (LC en MERCOSUR; QM en UE).

PAPELES

ELASTOMEROS

BARNICESPESO MOLECULAR

PLASTICOSLIQUIDOS O SOLIDOSDE BAJO

CELOFAN

ALUMINIOAl 3+

ACERO INOXIDABLE

TFS (ECCS)Cr 3+

HOJALATASn 2+

CERAMICAPb, Cd

VIDRIONa+, K+IONES

POLIETILENOPVC

ETILENOCLORURO DE

VINILO

GASES

MOVIENDOSE EN UN SUSTRATO

MIGRANTES

ESQUEMA GENERAL DE MIGRACION EN ENVASES

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PROYECTO DE INVESTIGACION PRECOMPETITIVAXI.7 DEL CYTED (PROGRAMA IBEROAMERICANO

DE CIENCIA Y TECNOLOGIA PARA EL DESARROLLO)

“IMPACTO DE LA MIGRACION DE COMPONENTES Y RESIDUOS DE ENVASES EN LA CALIDAD Y SALUBRIDAD DE

LOS ALIMENTOS ENVASADOS Y SU INCIDENCIA EN LA COMERCIALIZACION”.

1997-2001

•INSTITUCIONES PARTICIPANTES DE LOS SIGUIENTES PAISES: ARGENTINA, BRASIL, CHILE,

CUBA, ESPAÑA Y MEXICO.

Coordinador Internacional: Dr. Ramón Catalá (IATA-Valencia, España). Coordinador nacional: M.S. Ing. Alejandro Ariosti

Publicado por el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA), Valencia, España, 2002.

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SORCION O MIGRACION NEGATIVA

FENOMENO MUY IMPORTANTE, QUE JUSTIFICA LA PROHIBICION GENERAL DE REUSO DE PLASTICOS EN CONTACTO CON ALIMENTOS, Y DEBE SER TENIDO EN CUENTA EN ENVASES PLASTICOS RETORNABLES Y RECICLADOS.

1. Botellas de PET retornables

2. Botellas de PET reciclado multicapa con barrera

funcional

3. Botellas de PET reciclado monocapa

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BOTELLAS RETORNABLES DE PET PARA GASEOSAS

ROTULACION

Envases tricapa de PET reciclado(Adaptada de Bayer, 1996; Ariosti, 2002).

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Envases monocapa de PET reciclado. Tecnología bottle-to-bottle.(Adaptada de Bayer, 1996;

Ariosti, 2002)

CODIGO ALIMENTARIO ARGENTINO(CAPITULO IV – ENVASES)

ART. 212: Prohibición del reuso de materialesplásticos en envases para alimentos. ART. 212 Bis (Resolución 857/97): Autorización del uso de envases de PET multicapa para bebidasanalcohólicas carbonatadas. ART. 196 (Resolución 4485/91): Autorización de envases de retorno de vidrio, de hojalata y sifonesplásticos. ART. 196 Bis (Resolución 795/93): Autorización de envases de retorno de PET para bebidas analcohólicascarbonatadas. Normativa a cumplir por los establecimientos embotelladores.ANEXO (Resolución Conjunta 180/2008 y 478/2008):Autorización de envases de PET fabricadoscon material reciclado descontaminado gradoalimentario.

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CODIGO ALIMENTARIO ARGENTINO(CAPITULO IV – ENVASES)

ART. 214: Obligación de los fabricantes de objetosplásticos en contacto con alimentos de efectuar suaprobación.

ART. 216: Variaciones de composición de los materialesplásticos. Obligación de declararlas.

ART. 217: Obligación de los industriales usuarios de objetos plásticos en contacto con alimentos de utilizar sólolos aprobados por la autoridad sanitaria competente.

www.anmat.gov.ar

Hay varias Autoridades Sanitarias que aprueban/registran envases, de acuerdo con lo establecido en el Código Alimentario Argentino – Capítulo IV, que incorpora las Resoluciones GMC del MERCOSUR:

A nivel nacional: •INAL (INSTITUTO NACIONAL DE ALIMENTOS) (envases importados)•SENASA (SERVICIO NACIONAL DE SANIDAD Y CALIDAD AGROALIMENTARIA) (envases para productos de origen animal y vegetal que se procesan en establecimientos inscriptos en SENASA)•INV (INSTITUTO NACIONAL DE VITIVINICULTURA) (envases para productos enológicos) A nivel provincial:Laboratorios Bromatológicos de los Gobiernos de algunas de las Provincias (ej.: Buenos Aires, de Córdoba, de Mendoza, de Santa Fe, etc.) (el resto de los envases)

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LEGISLACION MERCOSUR

•MERCOSUL (Portugués)•ÑEMBY (Guaraní)ÑEMUHA

•MERCOSUR (Castellano)

Montevideo

www.mercosur.intwww.puntofocal.gov.ar

CAN

Bolivia

Chile

País solicitante

Estado o Bloque Asociado

COMUNIDAD ANDINA DE NACIONES

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MERCOSUR (MERCADO COMUN DEL SUR)

CREACION POR EL TRATADO DE ASUNCION DEL 26 DE MARZO DE 1991

SUBGRUPO TECNICO 3 REGLAMENTOS TECNICOS Y EVALUACION DE LA CONFORMIDAD (SGT 3)

COMISION DE ALIMENTOS

GRUPO AD-HOC DE ENVASES Y MATERIALES EN CONTACTO CON ALIMENTOS

EL PROCESO DE ARMONIZACION DE LEGISLACIONES NACIONALES

ESTANDARIZACION – ELIMINACION DE RNAs

LEGISLACIONES DIVERGENTES

LEGISLACIONES ARMONIZADAS

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LEGISLACIONES Y RECOMENDACIONES PARA EL PROCESO DE ARMONIZACION EN EL MERCOSUR.

Unión Europea

ALEMANIA (BfR)

USA

Recomendaciones

GRUPOS AD-HOC DE ENVASES Y MATERIALES EN CONTACTO CON ALIMENTOS

PROPUESTAS

COMISIÓN DE ALIMENTOS

INCORPORACIÓN A LAS LEGISLACIONES NACIONALES

GRUPO MERCADO COMÚN (GMC)

SANCIÓN DE LAS RESOLUCIONES GMC

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MATERIALES TEMA RESOLUCIONES MERCOSUR GMC N°

Generales Criterios generales de envases y equipamientos en contacto con alimentos (Resolución Marco)

3/92

Metodología analítica de referencia para control de envases y equipamientos

32/99

Envases yMigración

32/10

equipamientos

plásticos Disposiciones generales 56/92

Envases retornables de PET para bebidas analcohólicascarbonatadas

16/93

Envases de PET multicapa con capa intermedia conteniendo material reciclado para bebidas analcohólicas carbonatadas

25/99

Envases de PET reciclado 30/07

Colorantes y pigmentos 15/10

Lista positiva de resinas y polímeros 02/12

Lista positiva de aditivos 32/07

Polietileno fluorado 56/98

Preparados formadores de película a base de polímeros y/o resinas destinados a recubrir alimentos

55/99

RESOLUCIONES MERCOSUR VIGENTES

MATERIALES TEMA RESOLUCIONES MERCOSUR GMC N°

Envases y equipamientosmetálicos EN REVISION

Disposiciones generales 46/06

Envases y equipamientos Disposiciones generales 55/92

de vidrio y cerámica

Envases y equipamientos Disposiciones generales 19/94, 35/97, 20/00

celulósicos Migración total 12/95

Lista positiva de componentes 56/97

EN REVISION 2011-2013

Papeles de filtro para filtración y cocción en caliente

Papeles para cocción en horno (nuevo documento en estudio)

47/98

Material celulósico reciclado 52/99

Celulosa regenerada Películas de celulosa regenerada. Reglamento técnico 55/97

Tripas de celulosa regenerada. Reglamento técnico 68/00

Envases y equipamientos Disposiciones generales 54/97

elastoméricos Listas positivas 28/99

Adhesivos para la Disposiciones generales 27/99

fabricación de envases

Parafinas en contacto con alimentos

Reglamento técnico 67/00

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Con el objetivo de establecer requisitos sanitarios normalizadosy para eliminar trabas al comercio internacional, se ha creado una red de instituciones científicas denominada GLOBAL HARMONIZATION INITIATIVE (Viena, Austria) para facilitar la armonización de las legislaciones relativas a la seguridad alimentaria. La idea es discutir, a nivel global, los aspectos científicos que puedan ayudar a la toma de decisiones por parte de los gobiernos nacionales y de las instituciones regulatorias internacionales, para logar un consenso global en estos temasPresidente: Dr. Huub Lelieveld (Países Bajos).Más información: www.globalharmonization.net

Academic Press –Elsevier – Oxford, 2009 y USA, 2010.

Christine Boisrobert, Sangsuk Oh, Aleksandra Stjepanovicy Huub Lelieveld, Editores.

Capítulo 14: FoodPackaging Legislation: Sanitary Aspects.

Autores: Gisela Kopper(FDA Regional San José; Universidad de Costa Rica) y Alejandro Ariosti (INTI-Plásticos; UBA).

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ENVASES DE HOJALATA

ESQUEMA DE LA HOJALATA

ACERO BASE

CAPA DE ESTAÑO

ALEACION Sn/Fe

FILM DE PASIVACION

ACEITE DE PROTECCION

BARNICES

El tipo y cantidad de barniz a usar, así como la cantidad de estaño a aplicar al acero base son las principales variables de diseño del envase de hojalata.

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CORROSION EN HOJALATA BARNIZADA

(Fuente: G.L. Robertson. “Food Packaging Principles and Practice”. Marcel Dekker, Inc. Nueva York, 1993.)

Sn → Sn2+ + 2e- (ánodo) Depolarización Fe → Fe2+ + 2e- (ánodo)

2 H+ + 2e- → H2 (cátodo) 2 H+ + 2e- → H2 (cátodo)

HOJALATA

CORROSION INTERNA

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HOJALATA

CORROSION INTERNA

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PICK-UP (MIGRACION) DE METALES

•Provienen del fenómeno de corrosión y por disolución de impurezas.

•Estaño (Sn): por encima de 250 ppm puede producir problemas toxicológicos (trastornos gástricos) y sensoriales. Forma complejos ligandos con complejantes, como los ácidos orgánicos (ej.: citrato), que promueven la corrosión.

•Algunos alimentos se benefician con Sn2+, ya que mejoran su color y flavor (espárragos, hongos, duraznos, peras). Otros alimentos no se benefician ni se alteran (frutas sin antocianos, jugos, arvejas, espinaca). En frutas y vegetales con antocianos (cerezas, frutillas, damascos, grosellas, repollo colorado) y con betanidinas (remolacha) aparecen manchas blancas u oscuras por reacción con el Sn2+ .

•Hierro (Fe): produce cambios sensoriales, sobre todo en bebidas cola. Forma complejos ligandos con fosfatos y acetatos, que depolarizan la pila galvánica, volviendo anódico al acero base.

•Manchado por sulfuro (sulphide black): los sulfuros provenientes del tratamiento térmico de alimentos vegetales y animales (con proteínas azufradas), reaccionan con los iones Sn2+ y Fe3+ dando precipitados oscuros en el envase. Usar barnices epoxi-fenólicos, de alta resistencia a la migración de sulfuros. Usar barnices con óxido de cinc o polvo de aluminio, para evitar la formación de los sulfuros oscuros o taparlos, respectivamente.

•Cobre (Cu): componente menor del acero, generalmente catódico, salvo que complejantes lo vuelvan anódico, en cuyo caso se disuelve. Aparece también como depósito en la costura lateral soldada eléctricamente (welding) y puede pasar al alimento.


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•Cromo (Cr): proviene del film de pasivación de la hojalata, de la capa superficial de óxido de cromo en chapa cromada (TFS o ECCS siempre se usa barnizada), de los utensilios y recipientes de acero inoxidable, y de los utensilios de aluminiotratados con cromatos. El Cr6+ es potencialmente carcinogénico, pero como es oxidante, en alimentos envasados suele aparecer Cr3+ y Cr0.

•Plomo (Pb): es un metal pesado muy tóxico, regulado por las principales legislaciones. En hojalata proviene de la capa de Sn (contenido promedio en la misma: 500 ppm) y de la soldadura lateral por aporte (soldering) de Sn y Sn/Pb (esta última se dejó de usar en los países desarrollados y en muchos de los países en vías de desarrollo).


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Corrosión en hojalata. Manchado por sulfuros.(Embalagens metálicas e a sua interaração com alimentos e bebidas. S. Tondella Dantas, J. A. B. Gatti y E. Segantini. CETEA-ITAL, Campinas, São Paulo, Brasil, 1999).

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