CONTAMINANTES QUE MIGRAN DE LOS ENVASES METALICOS A LOS ALIMENTOS

El envase de hojalata

La hojalata es uno de los materiales más empleados en la fabricación de envases para conservas de alimentos debido a su resistencia mecánica y su maleabilidad, pero su punto débil es su corrosividad, la cual puede provocar alteraciones graves como: abombamiento del envase por excesiva producción de hidrógeno, perforación del mismo, desestañado completo del interior, aparición de sabores y/o colores extraños en el producto, entre otros.

Cuando se habla de corrosión, nos referimos a la corrosión ácida, es decir, a la producida principalmente por los ácidos del alimento, por ser éste el tipo de corrosión de mayor interés en la industria de conservas.

Por ello, es necesario, primeramente, considerar el comportamiento de los componentes de la hojalata (Sn y Fe) frente a los ácidos y establecer los principios electroquímicos básicos del fenómeno de corrosión.

La introducción de un metal en una solución ácida da como resultado, en mayor o menor intensidad, disolución del metal en el ácido con formación de la sal correspondiente y la evolución de gas hidrógeno. En el caso del Sn, la reacción que tiene lugar es:

Sn0 + 2 H+ ----------> Sn++ + H2(g) Sn ácido sal hidrógeno La velocidad de esta reacción depende, fundamentalmente, de la tensión de disolución del metal que interviene en la misma; en los metales presentes en la hojalata, la tensión del Sn es menor que la del Fe, por lo que, en condiciones similares, el Sn se disuelve más lentamente en ácidos que el Fe. La hojalata está compuesta de una lámina de acero recubierta, por ambas caras, de una fina capa de Sn que deja al descubierto el Fe en zonas de áreas muy pequeñas (poros) como puede apreciarse en la figura .

Existen dos tipos de hojalata de acuerdo con el procedimiento de revestimiento de Sn:

Inmersión en caliente ó coke: se toma la lámina de acero y, después de decapada, enjuagada y secada se sumerge en un baño de Sn caliente; tiene un recubrimiento alto de Sn y una película no uniforme, por lo que tiene gran número de poros.

Electrolísis: el estañado de la lámina de acero ocurre por medio de un proceso electrolítico, este tipo de revestimiento tiene la ventaja de permitir la producción de la hojalata diferencial, que presenta espesores diferentes en las capas de Sn por ambas caras; se puede regular la cantidad de Sn en la capa haciéndola más uniforme y con menor número de poros.

1

proteger de la aceite manipulación ___________________________________________________ pasivación: protección0,002 micrones óxido de Sn (SnO2) a la oxidación ____________________________________________________

proteje contra0,500 micrones Sn (Sn) la corrosión

_____________________________________________________

0,800 micrones aleación Fe-Sn (FeSn2)

______________________________________________________

0,250 micrones A C E R O

_______________________________________________________ | | | idem |

Fig.5 COMPOSICION DE UNA LAMINA DE HOJALATA

Cuando el alimento se pone en contacto con la hojalata se puede producir un fenómeno de corrosión interna del envase, con la consiguiente alteración del producto y, lo que es peor, la contaminación metálica que puede llegar a niveles nocivos para la salud. La solución parcial a este problema lo brindan los esmaltes, lacas y barnices que protegen la hojalata por algún tiempo de la acción que el alimento puede ejercer sobre ella.

En la hojalata el Fe está protegido de la corrosión por el Sn contra el ataque de los ácidos, o sea, la protección mecánica la ejerce el Sn al interponerse entre el Fe y la solución en gran parte de la superficie de la hojalata.

La corrosión puede provocar que:- el ataque de las zonas de Fe descubiertas continúen en profundidad, llegándose así a la formación de perforaciones que atraviesen la hojalata completamente.

2

- el ataque del Fe se extienda en superficie, por progresiva pérdida de Sn y la acumulación del hidrógeno en el espacio de cabeza del envase origine su abombamiento.

Cualquiera de los dos casos significa, el final de la vida del envase.

En la velocidad de corrosión influyen diferentes factores : Tabla. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE CORROSION _____________________________________________________________ calidad de: Calidad de la hojalata -acero base -película protectora -barnizado

-acidez -consistencia Características -oxígeno o sustancias oxidantes del producto -azufre -nitratos -acomplejantes -Tiempo de almacenamiento

-Temperatura de almacenamiento _____________________________________________________________

Calidad de la hojalata

El tipo de acero base tiene una decidida influencia sobre la resistencia de la hojalata a la corrosión. El espesor de la capa de Sn no influye en la velocidad de corrosión, pero influye sobre la duración del envase, ya que al ser menor la capa de Sn será menor el tiempo que tarde éste en desaparecer, al menos en algunas zonas, dando lugar a la iniciación de la corrosión del Fe.

La protección más eficaz contra la corrosión de la hojalata se consigue por la aplicación de barnices a la superficie interior de los envases, siempre que cubra perfectamente toda la superficie. El problema de la presencia de grietas o fallas en el barniz se resuelve satisfactoriamente recurriendo al rebarnizado del envase.

En general, el barniz, esmalte o laca actúa como barrera física entre el producto y el envase, con los cuales evita la acción recíproca entre el producto y la hojalata.

La acidez del producto envasado es un factor decisivo en su comportamiento frente a la hojalata. Aunque hay excepciones, en general, los productos ácidos son más corrosivos que los no ácidos.

Con respecto a la consistenica de los alimentos, la corrosión será menos intensa cuanto menos viscoso sea el alimento contenido en el envase, debido a que la acumulación de iones Snsos en las

3

proximidades del ánodo tiene un efecto de polarización de la pila Sn-Fe, ya que disminuye su potencial. El oxígeno del aire presente en el espacio de cabeza de las conservas o el ocluido en el propio producto tiene una marcada influencia en la corrosión interior del envase. Por esta causa, se procura, en la fabricación de conservas, reducir al mínimo la proporción de oxígeno presente en el envase, lográndose ésto con un buen vacio en el momento del cierre hermético del mismo, realizando el envasado en caliente y la inyección de vapor en el espacio de cabeza.

La presencia del azufre o de sus derivados, en algunos alimentos, da lugar a la aparición de un tipo característico de corrosión, que se manifiesta esencialmente por el ennegrecimiento del interior del envase. Todos estos compuestos se reducen, durante el almacenamiento de la conserva, dando lugar a la formación de sulfuros de Sn y de Fe, responsables de la coloración citada. La presencia de iones nitratos en algunas conservas de vegetales da origen a una aceleración de la corrosión que se manifiesta, en la práctica, como un rápido deseestañado del interior del envase. Por el efecto reductor de los iones Sn+2 los nitratos se reducen a nitritos y éstos disuelven al Sn de la hojalata, dando lugar a la producción de los iones Sn+2, que continuan el proceso, a modo de una reacción en cadena, pasando ellos a la forma amoniacal.

Cualquier sustancia, como por ejemplo los taninos, flavonoides, etc. capaces de fijar iones Sn+2 se constituye por tanto es un despolarizador potencial que puede, si las condiciones son favorables, acelerar la reacción de corrosión.

Cada alimento conservado en un envase metálico debe de tener una fecha de vencimiento, pasada la cual se corre el riesgo de que dicha conserva se encuentre en mal estado, y en el caso en que nos atañe fundamentalmente, es el aumento de niveles de metales tóxicos, por lo que un aumento en el tiempo de almacenamiento aumenta a su vez la corrosión.

La temperatura de almacenamiento tiene marcado efecto sobre la calidad del producto y la corrosión interior del envase, ya que ésta actúa como despolarizador. Por cada aumento de 10°C en la temperatura de almacenamiento se duplica aproximadamente la velocidad de las reacciones corrosivas.

4