MX2014013854A - Recubrimiento de empaque alimenticio a base de alga. - Google Patents

Recubrimiento de empaque alimenticio a base de alga.

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Abstract

Un material de empaque para alimentos comprende un sustrato de papel, de cartón o cartoncillo y un recubrimiento de barrera sobre el sustrato, en donde el recubrimiento de barrera comprende la combinación de almidón, extracto de algas y fibras de papel.

Description

1 RECUBRIMIENTO DE EMPAQUE ALIMENTICIO A BASE DE ALGA Referencia Cruzada a la Solicitud Relacionada 5 Esta solicitud está basada en la solicitud provisional de los Estados Unidos de América serie No. 61/646,989, presentada el 15 de Mayo de 2012, y reclama el beneficio de esta, cuya descripción completa de la misma se incorpora aquí por referencia. 10 Antecedentes El papel común y el cartón no son usados para proteger los alimentos por largos períodos de tiempo debido a sus propiedades de barrera y al filtrado e impurezas adentro de los productos alimenticios. Si el papel/cartón van a ser usados en contacto directo con los elementos estos requieren estar recubiertos con un rango de materiales. Los materiales de empaque de capas múltiples (típicamente de 3 a 9 capas) mejoran las propiedades funcionales y protectoras del empaque. Las téenicas de aplicación de recubrimiento son muy conocidas, las comunes siendo: el rociado, la cuchilla y la rotación (o impresión). 25 Los ejemplos de los materiales los cuales se han usado para éstos recubrimientos incluyen la cera, el ácido perfluoroacetónico, los varios polímeros de alta barrera ;y el cloruro de polivinilideno. Sin embargo, la mayoría de éstos materiales no son recielables, no ·son biodegradables o compostables, aun cuando algunos presentan riesgos de la salud si son quemados.
Síntesis de la Invención De acuerdo con esta invención, se proporciona un nuevo material de empaque el cual no solo es reciclable, biodegradable y compostable sino que también produce productos de oxidación no tóxicos cuando se quema.
Por tanto, esta invención proporciona un nuevo material de empaque para alimentos que comprende un papel, cartoncillo o cartón y un recubrimiento de barrera sobre el sustrato, en donde el recubrimiento de barrera comprende la combinación de almidón, extracto de alga y fibras de papel.
En adición, esta invención también proporciona un nuevo proceso para hacer tales materiales de empaque para alimentos, el proceso que comprende aplicar un composición recubridora acuosa a un papel, cartoncillo o sustrato de cartón y después permitir al sustrato recubierto el secar formand^ por tanto el recubrimiento de barrera, en donde la composición recubridora comprende la combinación de almidón, extracto de i algas y fibras de papel.
En adición, esta invención además comprende un producto alimenticio empacado que incluye un empaque y un artículo alimenticio dentro del empaque, en donde el empaque o envase está formado de un material de empaque comprendiendo un papel, un cartón o un sustrato de cartoncillo y un recubrimiento de barrera sobre el sustrato en donde el recubrimiento de barrera comprende la combinación de almidón, extracto de alga y fibras de papel.
DESCRIPCIÓN DETALLADA Una variedad de materiales que forman una película y comestibles, incluyendo extractos de alga, se han usado para formar barreras protectoras sobre varios productos alimenticios mediante el recubrir directamente el producto alimenticio con el material que forma la película comestible. Los extractos de alga son un ejemplo interesante de tal material debido a que muchas de estas películas de barrera que estos extractos forman tienen buenas propiedades de barrera al vapor del oxígeno y son impermeables a las grasas y aceites. Sin embargo, la mayoría de éstos materiales, incluyendo los extractos de alga, son muy quebradizos para formar barreras efectivas cuando se aplican al papel y a materiales de empaque alimenticio relacionados debido a su pobre flexibilidad y resistencia mecánica. De acuerdó con esta invención, este problema se supera mediante el combinar el extracto de alga con almidón y fibras de papel.
Extracto de Alga Muchos tipos diferentes de extractos de alga son conocidos. En este aspecto, cualquier extracto de alga el cual es formador de película y el cual exhibe propiedades de barrera al vapor de oxígeno pueden usarse para hacer los recubrimientos de barrera de los materiales de empaque de la invención, cuyos ejemplos incluyen alginatos, carragenina, agar y furcelarán.
El alginato es un polisacarido derivado del alga café conocida como faeopicease, es un poli-urónico enlazado -4.
Los alginatos producen películas uniformes, transparentes y solubles en agua. Los cationes divalentes son usados normalmente como agentes de gelación en la formación de película de alginato para inducir las interacciones iónicas seguidas por la formación de la unión de hidrógeno. Los alginatos tienen buenas propiedades de formación de película pero éstos tienden a ser muy quebradizos cuando están secos. Las películas a base de alginato son impermeables a los aceites y a las grasas 'pero éstos tienen barreras a la humedad pobres. También, los recubrimientos de alginato tienen buenas barreras al oxígeno, pueden retardar la oxidación de lípido en los alimentos y mejoran la textura de sabor y una mejor adhesión.
La carragenina es derivada del alga roja, y es una mezcla compleja de varios polisacáridos. Las tres fraccionas de carragenina principales son kappa, iota y lambda. Los recubrimientos a base de carragenina se han aplicado desde hace tiempo a una variedad de alimentos debido a sus características antimicrobianas y antioxidantes, en adición a reducir la pérdida de humedad, la oxidación y la desintegración.
El agar es una goma que es derivada de una variedad de algas rojas, y como la carragenina ésta es un polímero galactosa. El agar forma geles fuertes los cuales están caracterizados por puntos de fusión arriba de la temperatura de gelación inicial. Como los antibióticos de carragenina, a las bacteriocinas o compuestos antimicrobianos naturales pueden ser incorporados en las películas a base de agar. Estas películas pueden ser usadas a fin de mejorar la vida en el anaquel y para controlar el crecimiento bacterial patogénico.
El Furcelaran es una goma obtenida del alga de Rhodophyceae, el alga roja Furcellaria , fastigiata, familia Furcellariaceae, orden Gigartonales. El alga se encuentra primariamente en las aguas de la Europa del Norte, especialmente en el Kattegat (entre Suecia y Dinamarca). La goma es la sal de potasio del áster de ácido sulfúrico de un polisacarido de alto peso molecular. Consiste principalmente de D-galactosa,¡3,6-anhidro-D-galactosa, y los sulfatos de medio-áster de estos azúcares; un grupo de sulfato ocurre para cada tres o cuatro unidades monoméricas, las cuales están arregladas en una secuencia alternante de (1 3) y (1 4)- unidades enlazadas.
Revisión: Bjerre-Petersen y otros en Gomas Industriales, R. L. Whistler, Ed. (Prensa Academica, Nueva York, segunda edición, 1973) paginas 123-136.
Cuando en la forma de una goma procesada, el Furcelaran es un polvo blanco inodoro el cual es soluble en agua caliente o tibia. Este es fácilmente dispersado en agua fría para formar una suspensión homogénea sin terrones. Las partículas de Furcelaran se hidratan, hinchan y se hacen casi invisibles pero no se disuelven a menos que se calienten. El Furcelaran forma geles tipo agar a concentraciones bajas. LA resistencia de gel puede ser incrementada mediante el agregar sales, especialmente sales de potasio. Las soluciones altamente viscosas en un medio neutral no son afectadas adversamente por 1 exposición prolongada al alto calor. Sin embargo, la exposición al calor en un medio acídico resulta en una hidrólisis rápida y pérdida de la fuerza de gelación.
El Furcelaran es usado como un coloide natural, un agente de gelación, y un agente de control de viscosidad primariamente en productos alimenticios pero también en farmacéuticos. Este es también usado en productos para la diabetes, productos propietarios para reducir el exceso deípeso del cuerpo, en pastas dentales, y como un portador para conservadores alimenticios y un bacteriocida en un medio de cultivo bacteriológico.
Almidón El almidón es uno de los polisacáridos naturales más abundantes con una producción mundial de 49 millones de toneladas en el año 2000 (80 por ciento de almidón de maíz). Este puede ser utilizado comercialmente de lina variedad de fuentes y típicamente ocurre en la forma de gránulos. Este está disponible ambos en la forma nativa ("almidón no modificado") o en una forma derivada ("almidón modificado").
Almidón modificado, tambien llamado derivados de almidón, se prepara físicamente, enzimáticamente o químicamente tratando el almidón nativo, cambiando por tanto sus propiedades. Por ejemplo, los almidones pueden ser modificados para aumentar su estabilidad en contra del calor excesivo, el ácido, el corte, el tiempo, el enfriado o el congelamiento para cambiar su textura; para disminuir o aumentar su viscosidad, para acortar o alargar el tiempo de gelatinización o para aumentar su viscoestabilidad. Los ejemplos de los almidones modificados incluyen la dextrina, maltodextrina, almidón modificado con alcalino, almidón blanqueado, almidón oxidizado, almidón tratado con enzima, maltodextrina, ciclodextrina, fosfato de monoalmidón, fosfato dialmidón, almidón enlazado en forma cruzada, almidón acetilatado, almidón hidroxipropilatado, almidón hidroxietilo, almidón catiónico y al(nidón carboximetilatado, justo para nombrar unos cuantos.
El almidón es normalmente una mezcla de polímeros de amilasa y amilopectina. Los almidones y sus derivados se han usado para modificar las propiedades físicas de los productos alimenticios, por décadas, contribuyendo a modificar la textura, la viscosidad, la formación de gel, la adhesión, la retención de humedad aglutinante, la homogeneidad de producto y 1 formación de película. Las películas de almidón son frecuentemente transparentes, inoloras, insaboras y sin color y éstas son usadas en el empaque de recubrimiento de alimentos debido a su baja permeabilidad 02. La composición de película, en particular los contenidos de amilasa, amilopectina, agua y otros plastificantes y las condiciones de formación de película tienen un efecto significante sobre la temperatura de transición del vidrio (Tg es la temperatura a la cual las fuerzas manteniendo los componentes principales de un sólido amorfo juntos son superadas) y la cristalinidad. Las propiedades mecánicas de las películas de almidón primariamente dependen de la movilidad de las cadenas macromoleculares en la fase amorfa y del grado de cristalinidad. Las películas formadas a temperaturas debajo de la temperatura de transición del vidrio (Tg) son quebradizas, películas blancas formadas a temperaturas superiores a la temperatura de transición del vidrio y son flexibles y extendibles. Las películas de almidón normalmente son buenas barreras al oxígeno, ya que el oxígeno es un gas polar y no puede ser disuelto en las películas de almidón. Por otro lado, las películas de almidón son menos resistentes al CO2 debido s la solubilidad superior del C02 en las películas de almidón.
El almidón es un material renovable barato y muy abundante con una amplia variedad de aplicaciones en alimentos, farmacéuticos, empaques, etc., debido a sus características amigables al ambiente y no dañinas. En este aspecto, el almidón califica como un material dócil bajo regulaciones relevantes en la EEC, en particular la directiva de desperdicio de empaque y empacamiento (94/62/EC) y la Regulación de Cuadro Europeo (EC) No. 1935/2004 sobre Materiales y Artículos Intentados para Ponerse en Contacto con Alimentos.
De acuerdo con esta invención cualquier almidón o derivado de almidón el cual es ambos comestible y formador de película puede ser usado como el ingrediente de almidón de los recubrimientos de barrera del material de empaque de la invención.
Como se apreció en el arte, los productos de almidón pueden sufrir de un número de desventajas las cuales limitan su uso como recubrimientos de barrera. Estas incluyen: • Pobre estabilidad y propensión a la hidrólisis y desintegración en contacto con el agua.
• Se biodegrada fácilmente en la presencia de enzimas que atacan las uniones de glucósido provocando que las cadenas de polímero largas se rompan (hidrólisis Enzimática).
• Una pobre resistencia física/integridad que lleva a la degradación.
De acuerdo con la invención, sin embargo, estos problemas son superados mediante el combinar el almidón con las fibras de papel y el extracto de alga. En algunas incorporaciones, el almidón usado para formar el recubrimiento de barrera del material de empaque de la invención tiene una temperatura de transición del vidrio más baja que la temperatura la cual es formado el recubrimiento de barrera, ya que los recubrimientos de barrera hechos en esta manera exhiben un grado superior de flexibilidad que lo que fuera de otra manera el caso.
Fibras de Papel Las fibras de papel o la pulpa de papel es un material fibroso lignocelulósico preparado mediante el seiparar químicamente o mecánicamente las fibras de celulosa de la madera, de las cosechas de fibras o del desperdicio de papel. La madera proporciona alrededor del 90 por ciento de la base para la producción de pulpa, mientras que alrededor del 10 por ciento se origina de plantas anuales. La pulpa es uno de los materiales sin procesar más abundantes mundialmente. También es comúnmente usado como material sin procesar en la fabricación de papel, pero también puede usarse para textiles, alimentos, farmacéuticos y muchas otras industrias también.
En este aspecto, la fibra de papel o la pulpa de papel también se conoce porque califica como un material dócil bajo la regulación relevante en la EEC, en particular la directiva de empaque y desperdicio de empaque (96/62/EC) y en la Regulación de Cuadro Europeo (EC) No.1935/2004 sobre materiales y Artículos Intentados para Ponerse en Contacto con Alimentos.
Las fuentes de madera usada para hacer la pulpa de madera (papel) son mencionadas aquí como pulpa de madera. La pulpa de madera viene de árboles.de madera suave tal como picea, pino, abeto, alerce, cicuta, y maderas duras tale como eucalipto, álamo temblón y abedul.
El molino de pulpa es una instalación de fabricación que convierte las astillas de madera u ot5ras fuentes de fibras de plantas en un tablero de fibras grueso el cual puede ser envido al molino de papel para un procesamiento adicional. La pulpa puede ser fabricada usando métodos mecánicos, casi químicos o completamente químicos (projcesos craft y de sulfito). El producto terminado puede ser sea blanqueado o no blanqueado, dependiendo de los requerimientos del cliente.
La madera y otros materiales de plantas usados para hacer la pulpa contienen tres componentes prindipales (aparte del agua): fibras de celulosa (deseadas para hacer papel), lignina (un polímero tridimensional que aglutina las fibras de celulosa juntas) y las hemicelulosas, (polímeros de carbohidrato ramificado más corto) el objetivo de la reducción a pulpa es el de romper la estructura de volumen de la fuente de fibra, esta está en astillas, vástagos u otros partes de planta, en las fibras constituyentes.
La reducción a pulpa química logra esta mediante el degradar la lignina y la hemicelulosa en moléculas solubles en agua pequeñas las cuales pueden ser deslavadas desde las fibras de celulosa sin despolimerizar las fibras de celulosa (despolimerizar químicamente la celulosa debilita las fibras). Los varios métodos de reducción a pulpa mecánicos, tal como el de madera molida (GW) y la reducción a pulpa mecánica de refinador (RMP), rompe físicamente las fibras de celulosa unas de otras. Mucha de la lignina permanece adherida a las fibras. La resistencia es perjudicada debido que las fibras pueden ser cortadas. Hay un número de métodos de reducción pulpa híbridos relacionados que usan una combinación de un tratamiento químico y térmico para comenzar un proceso de reducción a pulpa químico abreviado, seguido inmediatamente por un tratamiento mecánico para separar las fibras. Estos métodos híbridos incluyen la reducción a pulpa termomecánica también·conocida como PMP, y la reducción a pulpa quimotermomecánica, también conocida como CTMP. Los tratamientos químico y térmico reducen la cantidad de energías subsecuentemente requerida por el tratamiento meqánico, y también reducen la cantidad de pérdida de resistencia sufrida por las fibras.
De acuerdo con esta invención, las fibras de papel producidas por cualquiera de éstas téenicas pueden usarse para hacer los recubrimientos de barrera de los materiales de empaque de la invención. En algunas incorporaciones, las fibras de papel producidas por la reducción a pulpa química son deseables, como las fibras de papel obtenidas de este proceso de fabricación que tienen una concentración relativamente baja de lignina y de hemicelulosa y no se han depolimerizado en ninguna manera significante.
Aditivos Adicionales En adición a los tres componentes primarios indicados anteriormente, los recubrimientos de barrera del material de empaque de la invención pueden incluir una variedad de ingredientes adicionales para modificar las propiedades de los recubrimientos de barrera finalmente obtenidos así como las propiedades reológicas de las composiciones de recubrimiento acuosas de las cuales éstos están hechos.
Por ejemplo, en adición al agua, las composiciones recubridoras de esta invención pueden incluir uno o más líquidos portadores adicionales para facilitar la operación del recubrimiento. Los ejemplos de los líquidos porteadores adicionales adecuados incluyen agua, varios alcoholes tal coo metanol, etanol, isopropanol, etc., varias cetonas tal como acetona, metil etil cetona, etc., varios glicoles tal como propilenglicol, etc., varios glicol éteres, varios ásteres tal como etil acetato y otros. Si es usado un portador líquido adicional, la cantidad usada es deseablemente de menos de 50 por ciento por peso, más deseablemente menos de 35 por ciento por peso, menos de 25 por ciento por peso o aún menos de 15 por ciento por peso de la cantidad total de portadores líquidos en las composiciones.
Además, en adición al extracto de alga y los componentes de almidón descritos arriba, los recubrimientos de barrera de la invención pueden incluir ingredientes formadores de película adicionales, si se desea. Los ejemplos de tales ingredientes formadores de película adicionales incluyen shelac y análogos de shelac incluyendo lípidos y resinas incluyendo ceras y aceites tal como cera de parafina, cera carnauba, cera de abejas, cera candelita, y cera de polietileno; ácidos gtrasos y monogliceridos tal como alcohol de estearilo, ácido estéjrico, ácido palmítico, mono- y di-gliceridos; resinas que ocurren naturalmente tal como resina de madera; y coumarona-indeno. Los análogos de shelac apropiados también pueden ser seleccionados de proteínas incluyendo zein de maíz (a-zein, b-zein y/o v-zein), gluten de trigo, proteína de soya, proteína de cacahuate, queratina, colágeno, gelatina, proteína de leche (caseína) y proteína de suero. Las mezclas de estos materiales también pueden ser usadas.
Un ingrediente formador de película adicional especialmente interesante es el ácido poliláctico, también conocido como poliláctidos, ya que estos ambos son biodegradables y compostables.
Si son usados tales ingredientes foradores de película adicionales, la concentración total de todos los ingredientes formadores de película adicionales no excederá de 40 por ciento por peso de recubrimiento de barrera finalmente obtenido. Más deseablemente, la concentración total de estos ingredientes o formadores de película adicionales no debe exceder de 25 por ciento por peso, de 10 por ciento por peso o aun de 5 por ciento por peso del recubrimiento de barrera finalmente obtenido.
Aún pueden ser incluidos ingredientes adicionales en los recubrimientos protectores de la invención los cuales incluyen plastificantes y desaglutinizantes. Los ejemplos de tales plastificántes incluyen glicoles tal como polietilen glicol (PEG), polipropilen glicol (PPG), etc., lípidos tal como aceites vegetales, aceites minerales, triglicéridos de cadena media, grasas, ácidos grasos, ceras, etc. Los ejemplos de los desaglutinantes adecuados incluyen proteínas tales como zeina, etc., y lípidos tales como los monogliceridos acetilatados, los triglicériodos de cadena media, los aceites, las ceras, los ácidos grasos tal como el ácido esteárico y el ácido oleico, etc. Generalmente hablando, la cantidad de plastificante y desglutinizante en los recubrimientos de barrera finalmente obtenidos cada uno no debe exceder de 15 por ciento por peso de éste recubrimiento de barrera, con las cantidades combinadas de arabos de éstos ingredientes deseablemente no excediendo de 25 por ciento por peso del recubrimiento de barrera finalmente obtenido. Más deseablemente, las cantidades de cada uno de estos ingredientes no deben exceder de 10 por ciento por peso o aun de 5 por ciento por peso de los recubrimientos de barrera finalmente obtenidos.
Fabricación El producto de empaque de la invención se hace mediante el recubrir un sustrato comprendiendo papel, cartón o cartoncillo con vina composición recubridora acuosa conteniendo la combinación de almidón, extracto de alga y fibras de papel. Aun cuando cualquier proceso de recubrimiento puede ser usado incluyendo el recubrimiento de inmersión, el recubrimiento de cortina, el recubrimiento de rodillo, el recubrimiento de hoja de cuchilla, el recubrimiento de pantalla y similares, el recubrimiento de rociado es deseado en muchas aplicaciones debido a su simplicidad y facilidad de control.
Para éste propósito, pueden ser preparadas las composiciones recubridoras acuosas las cuales tengan viscosidades y concentraciones de ingredientes adecuados para los propósitos de recubrimiento con rociado. Tales viscosidades son muy conocidas en las artes de recubrimiento, aun cuando las concentraciones de ingredientes apropiadas pueden fácilmente determinarse por experimentación de rutina.
En este aspecto, el grosor del recubrimiento de barrera de la invención del material de empaque puede variar ampliamente y esencialmente cualquier grosor que proporcione el grado deseado de protección puede ser usado. Normalmente, las composiciones recubridoras usadas para formar los recubrimientos protectores de la invención serán formuladas de manera que éstas sean aplicadas en una única aplicación, aun cuando pueden ser usadas aplicaciones múltiples si se desea.
Las proporciones de los ingredientes en las composiciones recubridoras acuosas de ésta invención pueden variar ampliamente y esencialmente pueden ser usadas cualesquier cantidades. Normalmente estos recubrimientos contendrán por lo menos alrededor de 20 por ciento por peso de extracto de alga con base en el peso combinado del recubrimiento de barrera, por ejemplo el peso combinado de todos los ingredientes en la composición recubridora excluyendo cualquier portador líquido usado para aplicar el recubrimiento. Más comúnmente, estos recubrimientos de barrera contendrán por lo menos 25, 30, 35, 40, 45 o aún 50 por ciento por peso o más del extracto de alga sobre esta base.
Adecuadamente, estos recubrimientos de barrera también típicamente contendrán por lo menos alrededor de 20 por ciento por peso de almidón con base en el peso combinado del recubrimiento de barrera. Más comúnmente, estos contendrán por lo menos 25, 30, 35, 40, 45 o aún 50 por ciento por peso o más del almidón sobre esta base. En la misma manera, estos recubrimientos de barrera típicamente contendrán por lo menos alrededor de 20 por ciento por peso de las fibras de papel, pero más comúnmente por lo menos 25, 30, 35, 40, 45 o aún 50 por ciento por peso o más de las fibras de papel sobre esta base.
Estos recubrimientos de barrera también pueden contener alrededor de 0-40 por ciento por peso de desglutinizante sobre la misma base, aun cuando las concentraciones de desglutinizante son sobre el orden de >0 a 30 por ciento por peso, alrededor de 2 a 30 por ciento por peso, alrededor de 2 a 20 por ciento por peso o aun de alrededor de 5-15 por ciento por peso también son interesantes. En forma similar, éstos recubrimientos de barrera pueden contener alrededor de 0-30 por ciento por peso de plastificantes o de la misma base, aun cuando las concentraciones de plastificante sobre el orden de >0 a 20 por ciento por peso, alrededor de 1 por ciento por peso a 15 por ciento por peso o aun de alrededor de 2 a 10 por ciento por peso también son de interés.
La concentración del portador líquido usado para formar las composiciones recubridoras usadas para formar los recubrimientos protectores de la invención también pueden variar ampliamente, y esencialmente cualquier cantidad puede ser usada. Las concentraciones del portador líquido sobre el orden de alrededor de 20 a 90 por ciento por peso o más son posibles, con base en el peso total de las composiciones recubridoras como un todo, aun cuando las concentraciones sobre el orden de 40 a 85 por ciento por peso, de 55 a 75 por ciento por peso son más comunes.
Propiedades Los productos de empaque de la invención son formulados para ser biodegradables y compostables. En este contexto "degradable" se refiere un material el cual sufre un cambio significante en su estructura química bajo condiciones ambientales específicas, resultando en una pérdida de algunas propiedades. Mientras tanto, un material biodegradable es un material degradable el cual se degrada con microorganismos que ocurren naturalmente, tal como bacterias, hongos, etc. Un material copostable es un material biodegradable el cual se biodegrada en un cuadro de tiempo similar, la celulosa en un producto de composición el cual es ambos no tóxico y desintegrado.
Los materiales de empaque preferidos de esta invención son aquellos los cuales no solo son biodegradables sino también compostables. Los materiales de empaque especialmente preferidos se conforman con la norma ASTM-6400 en relación a plásticos compostables. Como se describe aquí, un plástico compostable que se conforma a este estándar es uno el cual es "capaz de sufrir descomposición biológica en un sitio de compostación como parte de un programa disponible, de manera que el plástico no es distinguible visualmente y se rompe en bióxido de carbono, agua, compuestos inorgánicos y biomasa, a una tasa consistente con los materiales compostables conocidos (por ejemplo, celulosa) y no deja un residuo tóxico".
Bajo la norma ASTM-6400, un plástico es compostable si este exhibe ciertos niveles mínimos de biodegradabilidad, capacidad para desintegrarse y no toxicidad. Un plástico es biodegradable bajo éste estándar si por lo menos 60 por ciento del plástico se biodegrada en 180 días como se midió por la cantidad de CO2 producida por esta descomposición. Un plástico es desintegrable bajo este estándar si menos de 10 por ciento del producto de descomposición, cuando se criba, permanece sobre una rejilla de 2 milímetros. Un plástico es no tóxico bajo este estándar si el contenido de metal pesado de su producto de descomposición permanece bajo de ciertos límites preescritos y, además, si cuando se combina con tierra en diferentes concentraciones es capaz de soportar un cierto nivel de crecimiento de plantas en relación a un compuesto de control.
Los plásticos copostables así como los empaques y otros productos hechos de los mismos están descritos en un número de documentos de patente recientemente publicados y/u otorgados, cuyos ejemplos incluyen la patente de los Estados Unidos de América No.7,083,673, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2008/0153940, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2008/0113887, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2007/0259139, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No.2007/0203283, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2007/01148384, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2007/0129467, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2004/0217087, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2005/0192377, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2005/0039689, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2004/0059047, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2003/0236358, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2003/0204028, la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2003/0204027 y la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No.2003/0191210. Las descripciones de estos documentos se incorporan aquí por referencia. * 22 El material de empaque de la invención, aun cuando téenicamente no es un plástico, no obstante se conforma a los requerimientos de la norma ASTM-6400, por lo menos en sus incorporaciones preferidas.
En adición a las propiedades anteriores de biodegrdabilidad y compostabilidad, los materiales de empaque de la invención también deseablemente exhiben una permeabilidad del oxígeno de 3 x 1016 mol m/m2 sPa o menos. Los materiales de empaque de la invención preferidos exhiben impermeabilidades de oxígeno de 2 x 1016 mol m/m2 sPa o menos o aún de 1 x 1CT16 mol m/m2 sPa o menos.
En adición los materiales de empaque de la invención también son lípido insoluble. En este contexto "lípido insoluble" significa que los materiales de empaque de la invención exhiben un retención de grasa de < 1% peso/peso. Los materiales de empaque de la invención preferidos exhiben una retención de grasa de < 0.5% peso/peso, o aún < 0.2% peso/peso.
Finalmente los materiales de empaque de la invención deseablemente exhiben una permeabilidad CO2 de 3.5 x 1015 mol m/m2 sPa o menos, más deseablemente 2.5 x 1015 mol m/m2 25 sPa o menos, o aún 1 x 1015 mol m/m2 sPa o menos.
Aun cuando solo unas pocas incorporaciones de esta invención se han descrito arriba deberá apreciarse que muchas modificaciones pueden hacerse sin departir del espíritu y alcance de esta invención. Todas estas modificaciones se intenta que estén incluidas dentro del alcance de esta invención la cual no está limitada solo por las siguientes reivindicaciones.

Claims (19)

R E IV IN D I CA C I O N E S
1. Un material de empaque para alimentos que comprende un sustrato de papel, de cartón o cartoncillo y un recubrimiento de barrera sobre el sustrato, en donde el recubrimiento de barrera comprende la combinación de almidón, extracto de alga y fibras de papel.
2. El material de empaque para alimentos tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el extracto de alga comprende alginato, carragenina, agar, o una mezcla de los mismos.
3. El material de empaque para alimentos tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el material de empaque para alimentos es biodegradable.
4. El material de empaque para alimentos tal y como se reivindica en la cláusula 3, caracterizado porque el material de empaque de alimentos es compostable.
5. El material de empaque para alimentos tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el recubrimiento de barrera incluye ácido poliláctico.
6. El material de empaque para alimentos tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el almidón del recubrimiento de barrera es enlazado en forma cruzada por medio de un ácido policarboxílico.
7. El material de empaque para alimentos tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque el ácido policarboxílico es uno o más de ácido cítrico, ácido málico, ácido tartárico y ácido láctico.
8. El material de empaque para alimentos tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el recubrimiento de barrera contiene una cantidad suficiente de fibras de papel de manera que el recubrimiento de barrera es flexible y de una cantidad suficiente de extracto de alga para exhibir una permeabilidad al oxígeno baja.
9. El material de empaque para alimentos tal y como se reivindica en la cláusula 8, caracterizado porque el recubrimiento de barrera es impermeable al vapor de agua.
10. El material de empaque para alimentos tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el recubrimiento de barrera también incluye shelac o análogo.
11. Un proceso para hacer un material de empaque para alimentos que comprende un sustrato de papel, de cartón o de cartoncillo y un recubrimiento de barrera sobre el sustrato, el proceso comprende aplicar una composición recubridora acuosa al sustrato y después permitir al sustrato recubierto el secarse formando por tanto el recubrimiento de barrera, en donde la composición recubridora comprende la combinación de tal almidón, extracto de algas y fibras de papel.
12. El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque el extracto de alga comprende alginato, carragenina, agar, o una mezcla de los mismos.
13. El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque la composición recubridora incluye ácido poliláctico.
14. El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque la composición recubridora contiene un ácido policarboxílico capaz de enlazar en forma cruzada el almidón en la composición recubridora.
15. El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizado porque el ácido policarboxílico es uno o más de ácido cítrico, ácido málico, ácido tartárico y ácido láctico.
16. El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque la composición recubridora contiene una cantidad suficiente de fibras de papel de manera que el recubrimiento de barrera es flexible y una cantidad suficiente de extracto de alga de manera que el recubrimiento de barrera exhibe una permeabilidad al oxígeno baja.
17 . El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque la composición recubridora contiene de alrededor de 4 a 30 por ciento por peso de almidón.
18. El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque el almidón usado para formar el recubrimiento de barrera tiene una temperatura de transición del virio, Tg, y además en donde la capa de barrera está formada a una temperatura la cual está debajo de ésta temperatura de transición del vidrio.
19. Un producto alimenticio empacado que comprende un empaque y un artículo alimenticio dentro del empaque o envase, en donde el empaque está formado de un material de empaque que comprende un sustrato de papel, de cartón o de cartoncillo y un recubrimiento de barrera sobre el sustrato, en donde el recubrimiento de barrera comprende una combinación de almidón, extracto de algas y fibras de papel. R E S U M E N Un material de empaque para alimentos comprende un sustrato de papel, de cartón o cartoncillo y un recubrimiento de barrera sobre el sustrato, en donde el recubrimiento de barrera comprende la combinación de almidón, extracto de algas y fibras de papel.
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