Introducción a las pruebas de envasado de alimentos 

Hoy en día, el envasado en la industria alimentaria es importante porque afecta a la vida útil del producto, a su seguridad y a su aprobación por parte de los organismos reguladores. Por lo tanto, las pruebas de envasado de alimentos son ahora un paso necesario en la fabricación. 

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) informa de que hay más de 4.000 sustancias químicas en materiales en contacto con alimentos. Si no se analizan adecuadamente, pueden acabar en los alimentos, perjudicar a las personas y provocar costosas retiradas. 

Los fabricantes utilizan distintas pruebas para comprobar la resistencia de un producto a las fuerzas físicas, los cambios químicos y el estrés medioambiental. Ayudan a las empresas a cumplir las normas del sector y también fomentan nuevas ideas de envases sostenibles. 

En las siguientes secciones, veremos los principales objetivos de las pruebas de envasado en el competitivo mercado actual, examinaremos sus principales tipos, repasaremos las normas y reglas fundamentales y hablaremos de cómo pueden utilizar los fabricantes los datos para mejorar sus productos y generar confianza entre los consumidores.

Objetivos clave de las pruebas de envasado de alimentos 

Las principales razones para someter a prueba los envases alimentarios son garantizar la seguridad, preservar la calidad y cumplir todas las normativas exigidas. Todos estos objetivos están relacionados entre sí y contribuyen a mantener la integridad de la cadena de suministro de alimentos.

1. Garantizar la seguridad de los productos: 

El envase es la primera barrera que mantiene alejados los contaminantes externos. Las pruebas garantizan que el envase no libera sustancias químicas nocivas en los alimentos, protegiendo así a los consumidores. Esto significa realizar pruebas para detectar metales pesados, sustancias restringidas y otros materiales peligrosos.

2. Mantener la calidad del producto: 

Además de la seguridad, el envasado es responsable de mantener los alimentos frescos, sabrosos y nutritivos. Las pruebas comprueban el sellado, cuánta humedad y oxígeno pueden atravesar y lo bien que el envase protege el alimento durante su vida útil.

3. Cumplimiento de la normativa: 

Cada región tiene sus propias normas para los materiales en contacto con alimentos. Las pruebas garantizan que los envases cumplen estas normas, lo que facilita su distribución en los distintos mercados. A menudo es necesario cumplir con ASTM International y la Asociación Internacional de Tránsito Seguro.

4. Apoyo a las prácticas sostenibles: 

A medida que la industria avanza hacia el uso de menos residuos, las pruebas garantizan que los envases sostenibles son seguros y eficaces. Exige comprobar cómo interactúan los materiales biodegradables con los productos alimentarios. Cuando los fabricantes se centran en estos objetivos, sus envases cumplirán las normas del sector, complacerán a los consumidores y serán respetuosos con el medio ambiente.

Principales categorías de métodos de ensayo de envasado de alimentos 

Cuando hablamos de pruebas de envasado de alimentos y pruebas de laboratorio, nos referimos a una variedad de pruebas que trabajan juntas para garantizar que el envase es seguro, eficaz y cumple todos los requisitos de principio a fin. El tipo de pruebas utilizadas depende del envasado del producto, de las condiciones que pueda experimentar y de las normas establecidas por los distintos países. Veamos con más detalle las principales categorías.

Pruebas de rendimiento físico 

Durante las pruebas de rendimiento físico, los materiales de envasado se prueban para ver cómo soportan las tensiones mecánicas que experimentan durante todas las etapas de uso. Son necesarias para que los envases sigan siendo seguros y eficaces a la hora de proteger el producto a lo largo de toda la cadena de suministro.

• Pruebas de compresión: 

La prueba comprueba si un paquete puede resistir el empuje desde arriba sin romperse ni doblarse. Es muy importante para los productos que se almacenan o transportan apilados. Si falla la compresión, pueden producirse problemas de envasado, alimentos inseguros y pérdidas en la logística. Una buena resistencia a la compresión es necesaria para mantener fuerte la estructura y proteger el contenido de las presiones externas. 

• Pruebas de resistencia a la tracción: 

Los ensayos de tracción determinan la fuerza necesaria para separar un material de envasado. Las películas, los laminados y los envases flexibles utilizados en el llenado o sellado automatizados deben ser especialmente importantes. Una fuerte resistencia a la tracción evita que el envase se rompa y permite que mantenga su forma y funcione correctamente en las condiciones habituales.

• Pruebas de impacto: 

Las pruebas de impacto comprueban cómo soportan los envases los golpes o caídas repentinas, que suelen producirse durante la manipulación y el transporte. La prueba ayuda a evitar daños, fugas o cambios de forma en los productos alimentarios, sobre todo en artículos frágiles y envases con líquido en su interior. Una buena resistencia al impacto ayuda a reducir los residuos y protege a los consumidores. 

• Pruebas de integridad de las juntas: 

Las pruebas de integridad del sellado se realizan para comprobar que los cierres no presentan fugas cuando se exponen a fuerzas externas. Un buen cierre es necesario para detener la contaminación, mantener los alimentos frescos y conservar la calidad de los materiales que entran en contacto con los alimentos. Si los cierres no son lo suficientemente fuertes, pueden permitir la entrada de microbios y provocar el deterioro de los alimentos.

Cualquier proceso de ensayo de envases se basa en estas pruebas físicas. Proporcionan a los fabricantes información importante para mejorar los envases, elegir los materiales adecuados y cumplir las normas industriales para productos seguros. 

Pruebas de resistencia ambiental 

Este tipo de pruebas se ocupa del envasado de productos alimentarios en diversas condiciones relacionadas con factores ambientales y cómo afectan al producto durante todo su ciclo de vida. Como en todos los procesos, el envasado está destinado a proteger su contenido de la temperatura externa, la humedad y el estrés físico, desde el almacenamiento en fábrica hasta el transporte internacional. Estas pruebas garantizan la estabilidad y seguridad tanto del producto como de su envase hasta su consumo.

• Exposición a temperatura y humedad: 

Este enfoque analiza la estabilidad mecánica y la funcionalidad de los envases bajo cambios climáticos extremos o inesperados. Las temperaturas elevadas pueden provocar el reblandecimiento y la deformación de los materiales, el aflojamiento de los adhesivos y la rotura de los precintos. Las bajas temperaturas pueden provocar la fragilidad y el agrietamiento de los materiales. La humedad también puede provocar la degradación de los envases de papel y los precintos. Las pruebas garantizan que el envase puede soportar una amplia gama de cambios geográficos y estacionales sin perder sus cualidades protectoras. 

• Pruebas de vibración: 

La vibración reproduce los movimientos y choques sufridos durante el transporte por carretera, ferrocarril, mar o aire. La exposición continuada a estas vibraciones puede provocar la fatiga de los materiales, el fallo de los cierres o el desplazamiento del producto interno, lo que puede causar daños. Identificar los puntos débiles del envase antes de la distribución permite a los fabricantes mejorar el diseño del envase y mitigar los posibles daños a lo largo de la cadena de suministro. 

• Estudios de vida útil: 

La evaluación de la vida útil comprueba si el envase mantiene su forma y protege el producto cuando se almacena normalmente. Hay que estar atento a cualquier cambio en el aspecto, la resistencia y la capacidad del envase para mantener la seguridad del producto. Estos estudios suelen estar relacionados con las pruebas de materiales en contacto con alimentos y ayudan a determinar el grado de frescura del producto, identificar cualquier problema de envasado y reducir los residuos. 

Las pruebas de resistencia ambiental ayudan a garantizar que los productos son seguros, sus envases fiables y los consumidores confían en ellos. Como cada vez hay más demanda de envases eficientes y sostenibles, los fabricantes deben asegurarse de que sus envases son fiables en todas las condiciones y no afectan a los alimentos ni a su calidad. 

Pruebas químicas y de migración 

Las pruebas químicas y de migración se centran en los límites de la interacción entre el alimento y los materiales utilizados para envasarlo. El objetivo es evitar la transferencia de cualquier material peligroso del envase de los alimentos a su contenido durante su uso habitual. Estas pruebas son esenciales para la salud pública, el cumplimiento de la normativa aplicable y la protección de los consumidores. 

• Pruebas de migración:  

Las pruebas de migración determinan la posible contaminación de los alimentos por sustancias químicas presentes en un envase. Estas sustancias químicas pueden ser plásticos, disolventes, monómeros o residuos de fabricación. Las pruebas se realizan en condiciones controladas que imitan situaciones reales de almacenamiento o calentamiento. Se comprueba si los niveles de migración están dentro de los límites aceptables para la salud pública y las directrices de seguridad alimentaria. Esto es especialmente importante en los ensayos de materiales en contacto con alimentos, en los que una exposición prolongada al calor puede aumentar la velocidad de migración de las sustancias químicas. 

• Pruebas de sustancias restringidas: 

Esta prueba se centra en la restricción del uso o la prohibición total de sustancias químicas en los materiales de envasado. Algunos de los materiales comúnmente controlados debido a riesgos para la salud de moderados a altos, como los metales pesados, los ftalatos y el bisfenol A (BPA). Las pruebas confirman que estos materiales no están presentes o, si lo están, sólo en los límites legalmente permitidos. Para los fabricantes, esto ayuda a su estrategia empresarial, ya que les protege de ser acusados de incumplir las políticas reguladoras y defiende su imagen de marca en el mercado actual. 

• Pruebas de compatibilidad: 

Este método evalúa si el alimento y el envase interactuarán durante un tiempo determinado. Por ejemplo, algunos alimentos ricos en grasas o ácidos podrían ser destructivos para algunos plásticos o adhesivos y causar contaminación o cambiar algunos atributos sensoriales del alimento. Las pruebas de compatibilidad ayudan a comprender la eficacia del material de envasado, mientras que el contacto directo con determinados tipos de alimentos ayuda a seleccionar materiales de envasado diseñados específicamente. 

La evaluación de la seguridad no termina en las pruebas químicas; también abarca la creciente preocupación internacional por la transparencia de la cadena de suministro y la responsabilidad medioambiental. La introducción de nuevos materiales y conceptos sostenibles para los envases suele salvaguardarse mediante pruebas rigurosas que garanticen que la innovación no perjudica a la salud pública. 

Pruebas de propiedades barrera 

Las pruebas de propiedades de barrera son muy importantes para determinar la eficacia de un determinado material de envasado a la hora de proteger los alimentos de la exposición al oxígeno, la humedad y los gases que pueden afectar a su calidad, frescura o seguridad. Un rendimiento de barrera adecuado garantiza una mayor vida útil, la integridad del producto y ayuda a cumplir los requisitos de una amplia gama de productos alimentarios. 

• Tasa de transmisión de oxígeno (OTR): 

Las pruebas OTR evalúan el grado de permeabilidad al oxígeno en cada material de envasado específico. Algunos de los factores a tener en cuenta en productos perecederos, como aperitivos, comidas preparadas, café, lácteos, etc., son la rapidez con la que la exposición al oxígeno puede acelerar la oxidación, causar degradación e incluso alterar el color. Para este tipo de negocios o productos sensibles al oxígeno, los valores bajos de OTR son esenciales para mantener el color, el sabor y la frescura. Realizar mediciones precisas ayuda a elegir los materiales opuestos que necesitan el nivel de barrera adecuado. 

• Tasa de transmisión del vapor de humedad (MVTR): 

Las pruebas MVTR se centran en lo bien que un envase sella la humedad dentro o fuera del envase. Esto es crucial para productos secos como cereales, polvos y alimentos deshidratados, en los que la humedad puede apelmazar, favorecer la proliferación microbiana o causar pérdidas de textura. Del mismo modo, algunos productos requieren una pérdida controlada de humedad para mantener la calidad. Los fabricantes pueden mejorar la estabilidad del producto en condiciones ambientales variables, así como durante el almacenamiento prolongado o el transporte, conociendo el MVTR del material. 

Las pruebas de propiedades de barrera son ahora un elemento central de las pruebas de envasado de alimentos debido al creciente interés por los envases de alimentos sostenibles y de base biológica. Los materiales más nuevos suelen ser de base biológica, lo que exige demostrar que ofrecen al menos el mismo nivel de protección que los plásticos convencionales para mantener la seguridad y la calidad dentro de la cadena de suministro. Además, un rendimiento de barrera consistente ayuda a cumplir las directrices exigidas que rigen las barreras y contribuye a reforzar la confianza del mercado con los consumidores finales y los minoristas. 

Normas de ensayo y conformidad para envases de alimentos 

Para que las pruebas de envasado de alimentos sean eficaces, los fabricantes deben utilizar métodos de prueba reconocidos y obedecer todas las directrices necesarias en materia de seguridad, rendimiento y seguridad de los bienes de consumo. Éstas ayudan a dirigir las pruebas y también a decidir si una solución de envasado está lista para su uso en el mercado.

Muchas organizaciones internacionales se encargan de establecer estas normas. ASTM International, ISO y la Asociación Internacional de Tránsito Seguro han establecido métodos reconocidos para probar los envases en condiciones mecánicas, químicas y ambientales. El uso de estos métodos garantiza que los resultados de las pruebas sean los mismos y puedan compararse para diversos materiales y productos. 

La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. (FDA) y la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) son las responsables de establecer las normas sobre la cantidad de sustancias químicas que pueden utilizarse en los materiales en contacto con alimentos. Por ejemplo, las pruebas de migración son necesarias para garantizar que los metales pesados, disolventes o plastificantes no acaben en los alimentos en niveles peligrosos. 

Cumplir estas normas de seguridad es importante para la ley, pero también ayuda a proteger a los consumidores, la salud de las personas y el medio ambiente. A menudo, si los envases no cumplen las normas necesarias, pueden producirse retrasos en el lanzamiento de los productos, retirarlos del mercado o enfrentarse a consecuencias legales. 

Tener un buen historial de cumplimiento ayuda a una empresa a ganarse la confianza de todos los socios de la cadena de suministro. También ayuda a ganarse la confianza de los consumidores, sobre todo en sectores en los que el estado del envase determina tanto la calidad del producto como el tiempo que puede almacenarse. Por esta razón, es esencial incluir las pruebas de conformidad en el proceso de desarrollo del producto, y no considerarlas sólo cuando el producto está acabado. 

Cómo interpretar los resultados de las pruebas de envasado de alimentos y actuar en consecuencia 

Leer las cifras de las pruebas de envasado de alimentos es importante, pero también hay que entender lo que dicen sobre la seguridad del producto, cuánto tiempo puede conservarse y si cumple la normativa. Los límites de migración, el índice de transmisión de oxígeno (OTR) y el índice de transmisión de vapor de humedad (MVTR) son tres indicadores que suelen importar mucho. 

Si una prueba de migración supera los límites legales, puede sugerir un riesgo para la salud humana y debe comprobarse de inmediato. Si la OTR es superior a lo esperado, puede hacer que los productos alimenticios que necesitan oxígeno se estropeen más rápidamente. Además, un MVTR alto puede hacer que los alimentos se estropeen o tengan una textura diferente. La forma de utilizar estas cifras depende del alimento, su envase y las condiciones en las que se distribuirá. 

Si los resultados de las pruebas están por debajo de la norma, los fabricantes deben comprobar si el problema está en los materiales, el envase o la forma de fabricar el producto. A menudo, el problema puede resolverse utilizando un material de barrera diferente, reforzando el cierre o cambiando el grosor del envase. No obstante, los cambios de diseño deben probarse a fondo antes de utilizarlos. 

Optimice el rendimiento del envasado con maquinaria fiable 

Un buen sistema de envasado comienza con un trabajo cuidadoso y preciso en la línea de producción, no sólo con la superación de pruebas de laboratorio. La calidad de la maquinaria está directamente relacionada con los resultados de la integridad del sellado, la tasa de transmisión de oxígeno (OTR) y los límites de migración. Si su maquinaria no funciona bien, incluso los mejores materiales de envasado podrían no superar las duras pruebas. 

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Desafíos comunes y cómo evitar fallos en las pruebas 

Incluso los fabricantes experimentados en pruebas de envasado de alimentos pueden encontrarse con problemas que afecten a la precisión o el cumplimiento de las normas. Suelen estar causados por nuevas normativas, diferencias en los materiales o problemas en las operaciones. Si estos problemas se tratan a tiempo, pueden mejorarse tanto los fallos como la calidad general del producto. En la tabla siguiente se enumeran los problemas más comunes y las formas útiles de abordarlos: 

Tendencias futuras en las pruebas de envasado de alimentos 

Cuando la industria alimentaria cambia, también cambian las normas para las pruebas de envasado de alimentos. La innovación está provocando cambios en tres ámbitos importantes: tecnologías inteligentes, materiales sostenibles y control de calidad basado en datos. 

Embalaje inteligente y necesidades de pruebas digitales 

Los envases inteligentes ya se utilizan en la práctica. Cada vez más, los productos alimentarios de alto valor utilizan sensores integrados, indicadores de frescura y rastreadores de temperatura. Debido a estas innovaciones, se necesitan nuevos tipos de pruebas de envasado, como la comprobación de la compatibilidad digital y la fiabilidad de los sensores. Los envases deben mantener la seguridad de los alimentos y, al mismo tiempo, permitir el control de los datos y la seguridad en tiempo real. 

Materiales sostenibles que requieren nuevos métodos de validación 

La sostenibilidad sigue siendo una de las principales preocupaciones, y los fabricantes están investigando películas biodegradables, polímeros reciclables y soluciones de envasado sostenibles basadas en plantas. Aun así, estos métodos introducen su propio conjunto de problemas de comprobación. Deben estar aprobados para su uso con alimentos, durar un tiempo razonable y funcionar bien en diferentes situaciones de transporte. Por esta razón, las pruebas de envasado se diseñan ahora para comprobar tanto su funcionamiento como su inocuidad para el medio ambiente.

La IA y el análisis de datos mejoran la garantía de calidad 

El aprendizaje automático está ayudando a los fabricantes a replantearse cómo evalúan sus envases. Los sistemas de IA utilizan grandes cantidades de datos de pruebas para encontrar patrones de fallos, predecir cómo funcionará el sistema a lo largo del tiempo y recomendar formas de mejorar el diseño. Utilizar los datos de esta manera ayuda a acelerar las pruebas, acortar el tiempo de lanzamiento de nuevos productos y mantener un alto nivel de cumplimiento de las normas de seguridad. 

Sugieren que las empresas están pasando del control de calidad reactivo al uso de la tecnología para planificar sus envases. Quienes actualicen sus métodos de ensayo podrán cumplir más fácilmente la normativa, garantizar la seguridad de sus productos y mantenerse a la vanguardia en un mercado que cambia con rapidez. 

Reflexión final 

Las pruebas de envasado de alimentos son necesarias para la seguridad y la calidad, no sólo para cumplir la normativa. Mediante pruebas de durabilidad, seguridad química y límites de migración, se demuestra que los materiales de envasado funcionan bien en todas las partes de la cadena de suministro y en diferentes entornos. 

La realización de pruebas al principio del diseño del envase ayuda a evitar fallos en el producto, hace menos probable su retirada y mejora la percepción del producto por parte de los consumidores. También ayuda a las empresas a seguir las normas internacionales de ASTM International y la International Safe Transit Association, que apoya el cumplimiento de la normativa en todo el mundo. 

Cuando las tecnologías de envasado cambian, las pruebas también deben cambiar para cumplir requisitos específicos. Independientemente de si utiliza materiales sostenibles o envases inteligentes, es necesario un proceso de pruebas fiable y planificado. Cuando lo incluye en su proceso de garantía de calidad, ayuda a proteger su producto y respalda el éxito continuo de su marca y empresa.