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Eliminador de oxígeno

Un absorbente de oxígeno
El contenido de un absorbente de oxígeno de un paquete de cecina.

Se añaden eliminadores de oxígeno o absorbentes de oxígeno al embalaje cerrado para ayudar a eliminar o disminuir el nivel de oxígeno en el paquete. Se utilizan para ayudar a mantener la seguridad del producto y prolongar la vida útil . [1] Hay muchos tipos de absorbentes de oxígeno disponibles para cubrir una amplia gama de aplicaciones. [2] [3]

Los componentes de un absorbente de oxígeno varían según el uso previsto, la actividad acuosa del producto que se conserva y otros factores. A menudo, el absorbente o eliminador de oxígeno está encerrado en una bolsita o paquete poroso, pero también puede formar parte de películas y estructuras de embalaje. [4] Otros son parte de una estructura polimérica. [5]

Los productos químicos que absorben oxígeno también se agregan comúnmente al agua de alimentación de calderas utilizada en los sistemas de calderas, para reducir la corrosión de los componentes dentro del sistema. [6]

Mecanismo

La primera patente para un eliminador de oxígeno utilizaba una solución alcalina de ácido pirogálico en un recipiente hermético. [7] [8]

Las bolsitas limpiadoras modernas utilizan una mezcla de polvo de hierro y cloruro de sodio . [8] A menudo, también se incluye carbón activado, ya que adsorbe algunos otros gases y muchas moléculas orgánicas, preservando aún más los productos y eliminando olores.

Cuando se retira un absorbente de oxígeno de su embalaje protector, la humedad de la atmósfera circundante comienza a penetrar las partículas de hierro dentro de la bolsita del absorbente . La humedad activa el hierro y este se oxida para formar óxido de hierro . Por lo general, se requiere que haya al menos un 65% de humedad relativa en la atmósfera circundante antes de que pueda comenzar el proceso de oxidación. Para ayudar en el proceso de oxidación, se agrega cloruro de sodio a la mezcla, que actúa como catalizador o activador, lo que hace que el polvo de hierro pueda oxidarse incluso con una humedad relativamente baja. A medida que se consume oxígeno para formar óxido de hierro, se reduce el nivel de oxígeno en la atmósfera circundante. La tecnología de absorción de este tipo puede reducir el nivel de oxígeno en la atmósfera circundante por debajo del 0,01%. [2] [3] La oxidación completa de 1 g de hierro puede eliminar 300 cm 3 de oxígeno en condiciones estándar. Aunque otras tecnologías pueden eliminar más, el hierro es el más útil ya que no causa olores como los compuestos de azufre ni pasiva como los compuestos de aluminio. Muchas otras alternativas no son seguras para los alimentos. [8] El requisito de humedad de los eliminadores a base de hierro los hace ineficaces en aplicaciones sensibles a la humedad.

El rendimiento de los captadores de oxígeno se ve afectado por la temperatura ambiente y la humedad relativa. [9] Las tecnologías de envasado más nuevas pueden utilizar polímeros captadores de oxígeno para evitar la ingestión accidental de captadores de oxígeno. [8]

Eliminadores de oxígeno no ferrosos

Si bien la mayoría de los eliminadores de oxígeno estándar contienen carbonato ferroso y un catalizador de haluro metálico , existen varias variantes no ferrosas, como el ascorbato con hidrogenocarbonato de sodio , entre otros. [10]

Las razones típicas para utilizar una variante no ferrosa incluirían el embalaje de productos destinados al envío internacional donde la detección de metales plantearía un problema; un deseo de reducir el olor asociado con el carbonato ferroso; o productos dietéticos donde se debe evitar el contacto con el hierro. [11]

El ácido ascórbico se utiliza a menudo para eliminar oxígeno y generar ambientes anaeróbicos para microbiología . [12] [13]

Beneficios de los captadores de oxígeno

La tecnología de eliminación de oxígeno puede reducir rápidamente los niveles de oxígeno en contenedores sellados por debajo del 0,01%.

Usos típicos

Sobres

Los sobres de plástico ofrecen mayor protección que los de papel, ya que no son propensos a desintegrarse en productos con alto contenido de grasa.

Ver también

Referencias

  1. ^ Miltz, J.; Perry, M. (2005). "Evaluación del desempeño de captadores de oxígeno a base de hierro, con comentarios sobre sus aplicaciones óptimas". Tecnología y ciencia del embalaje . 18 : 21-27. doi : 10.1002/pts.671. S2CID  97578421.
  2. ^ ab Tewari, G.; Jayas, DS; Jeremías, LE; Holley, RA (2002). "Cinética de absorción de captadores de oxígeno". Revista Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos . 37 (2): 209–217. doi :10.1046/j.1365-2621.2002.00558.x.
  3. ^ ab MacDonald, Jameyson. "Datos sobre los absorbentes de oxígeno" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 2 de diciembre de 2020 . Consultado el 3 de diciembre de 2013 .
  4. ^ Ferrari, MC; S. Carranza; RT Bonnecazea; KK Tunga; BD Freemana; RD Paula (2009). "Modelado de eliminación de oxígeno para mejorar el comportamiento de la barrera: películas de mezcla" (PDF) . Revista de ciencia de membranas . 329 (1–2): 183–192. doi :10.1016/j.memsci.2008.12.030. Archivado desde el original (PDF) el 27 de septiembre de 2013 . Consultado el 20 de septiembre de 2013 .
  5. ^ US 5660761, Katsumoto, Kiyoshi, "Capa eliminadora de oxígeno que consta de un compuesto oxidable, segunda capa separada que consta de un catalizador de oxidación", publicado el 26 de agosto de 1997 
  6. ^ Shokre, A (2023). "Principios, desafíos operativos y perspectivas en el proceso de tratamiento de agua de alimentación de calderas". Avances ambientales . 48 . Consultado el 14 de octubre de 2023 .
  7. ^ US 96871, Virgil W. Blanchard, "Mejora en la conservación de frutas, carnes y otras sustancias". 
  8. ^ abcd Ñame, KL, ed. (2009). Enciclopedia de tecnología de embalaje . John Wiley e hijos. págs. 842–850. ISBN 9780470087046.
  9. ^ Braga, LR; Sarantópoulos, CIGL; Peres, L.; Braga, JWB (2010). "Evaluación de la cinética de absorción de sobres captadores de oxígeno mediante metodología de superficie de respuesta". Tecnología y ciencia del embalaje . 23 (6): 351–361. doi :10.1002/pts.905. S2CID  96850090.
  10. ^ Kerry, José; Mayordomo, Paul (23 de mayo de 2008). Tecnologías de embalaje inteligentes para bienes de consumo de rápido movimiento . Wiley e hijos. pag. 1.
  11. ^ Brody, Aaron L.; Strupinsky, EP; Kline, Lauri R. (8 de junio de 2001). Envases activos para aplicaciones alimentarias . Prensa CRC. pag. 20.
  12. ^ Dave, Rajiv I.; Shah, Nagendra P (19 de octubre de 1996). "Eficacia del ácido ascórbico como eliminador de oxígeno para mejorar la viabilidad de las bacterias probióticas en yogures elaborados con cultivos iniciadores comerciales". Revista Láctea Internacional . 7 (6–7): 435–443. doi :10.1016/S0958-6946(97)00026-5.
  13. ^ Niki, E (1991). "Acción del ácido ascórbico como eliminador de radicales de oxígeno activos y estables". La Revista Estadounidense de Nutrición Clínica . 54 (6 suplementos): 1119S-1124S. doi : 10.1093/ajcn/54.6.1119s . PMID  1962557.