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Identificación de Plásticos

Al trabajar con plásticos frecuentemente se desea identificar qué plástico ha sido utilizado para fabricar determinado producto. Esto es fundamental para tener una idea del costo y de las propiedades del producto. La identificación de plásticos es generalmente complicada debido a:

Pese a esto hay varias pruebas sencillas que pueden llevarse a cabo para tener una idea del polímero básico que fue utilizado para la manufactura de un producto dado. Estas pruebas son sencillas, no requieren un equipo especial y permiten tener una primera aproximación del tipo de material que se trata.

Las pruebas deben llevarse a cabo con precaución. Pueden ser peligrosas si se llevan a cabo de manera inadecuada. Tenga cuidado al hacer estas pruebas, especialmente al quemar o al oler gases del plástico quemado. Algunos gases son peligrosos. Tenga especial cuidado cuando queme plásticos. Nunca lo haga solo y no lo haga sin supervisión adulta.

Las pruebas básicas

Las pruebas no son definitivas y pueden dar resultados equivocados dependiendo de la presencia de determinados aditivos, como retardantes a la flama, que pueden modificar el comportamiento del producto.

Se propone llevar a cabo el siguiente procedimiento:

1. Observe la muestra

Esto proporciona mucha información. Por ejemplo, el color del plástico puede dar algunas pistas. Algunos polímeros sólo pueden tener cierto rango de colores, en especial los plásticos termofijos. Otros tienden a ser mas brillantes (polipropileno), mientras que otros son tanto brillantes como transparentes (los acrílicos, el SAN, el poliestireno cristal o de propósito general, el policarbonato, …)

2. Sienta la muestra al tacto

Mediante el tacto se puede saber mucho de los plásticos. Para ello se requiere cierta experiencia. Después de tocar varios tipos de plásticos en varias ocasiones se adquiere cierta sensibilidad. Las poliolefinas tienen una textura muy distintiva y son fáciles de reconocer. Las presencia de fibra de vidrio o de otros materiales reforzantes alteran la textura y dureza de la muestra, por lo que en ocasiones es posible detectar si el plástico tiene reforzante.

3. Corte un fragmento de la muestra

Si el pedazo cortado forma pedazos desmenuzables se trata generalmente de un material termofijo. Mientras que si el pedazo consiste en largas astillas es probable que se trate de un material termoplástico.

Material Termofijo

El pedazo cortado formó pedazos desmenuzables por lo que se deduce que es es probable que sea un material termofijo
Las pruebas continúan de la siguiente manera:

4. Exponga el material a la flama

Coloque la muestra a la flama y huela los gases que emana.
Tenga cuidado al hacer esto. Revise que la flama esté apagada antes de inhalar. No inhale los gases directamente. Coloque la muestra lejos de su nariz (20-30 centímetros) e inhale tan poco como pueda para poder oler. No inhale profundamente. Tenga cuidado al agarrar la muestra. Puede estar muy caliente y quemar. Tenga cuidado en caso de que la muestra esté goteando.

Si se presentan las siguientes características:
La muestra se quema y el fuego se extingue solo. El olor semeja el del fenol. La muestra es negra o café. Es probable que se trate de una resina fenol-formaldehído.

La muestra se quema, el fuego se extingue solo, el olor de los gases es picante o irritante y la muestra tiene un color claro. Probablemente sea una resina fenol-formaldehído epóxida.

La muestra se quema, el humo presenta un olor a pescado y tiene un color claro o blanco. Puede ser una resina urea-formaldehído o melamina-formaldehído. En este caso haga una prueba raspando la muestra con la uña.

Si la muestra se raya, probablemente sea una resina urea-formaldehído

Fin de la Prueba
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Material Termoplástico

El pedazo cortado formó largas astillas por lo que probablemente se trate de un material termoplástico.
Las pruebas continúan de la siguiente manera:

4. Caliente un alambre y toque el plástico con el alambre caliente.
Si la muestra se funde se confirma que se trata de un termoplástico. En caso contrario se trata de un termofijo.

5. Arroje la muestra contra una superficie dura y escuche el sonido del golpe.
Si suena metálico, probablemente se trate de un polímero de estireno

Si no suena metálico lo único que sabemos es que lo más probable es que sea un polímero no basado en estireno, a menos que se trate de un plástico espumado (en cuyo caso el espumado generalmente es evidente) o en caso de que sea un poliestireno alto impacto (en cuyo caso se siente al tacto).

Fin de la Prueba

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Polímero de estireno

Al arrojar la muestra se obtuvo un sonido metálico, lo que indicó que se probablemente se trate de un polímero de estireno.
Las pruebas continúan de la siguiente manera:

6. Exponga el material a la flama

Coloque la muestra a la flama y huela los gases que emana. Tenga cuidado al hacer esto.
Revise que la flama esté apagada antes de inhalar. No inhale los gases directamente. Coloque la muestra lejos de su nariz (20-30 centímetros) e inhale tan poco como pueda para poder oler. No inhale profundamente. Tenga cuidado al agarrar la muestra. Puede estar muy caliente y quemar. Tenga cuidado en caso de que la muestra esté goteando.
Si se presentan las siguientes características
Olor a estireno monómero, probablemente sea poliestireno (si el material es muy rígido y/o transparente, probablemente sea poliestireno cristal o de uso general; si es más flexible y no es transparente, probablemente sea un poliestireno modificado al impacto)

Olor a poliestireno pero un poco agrio y se trata de un material rígido, probablemente sea un copolimero de estireno acrilonitrilo (SAN)

Olor a poliestireno pero también a hule, probablemente sea un copolimero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS)

Fin de la Prueba
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Polímero no Basado en Estireno

Al arrojar la muestra se obtuvo un sonido no metálico, lo que indicó que probablemente se trate de un polímero no basado en estireno.
Las pruebas continúan de la siguiente manera:

6. Prueba de flote

Coloque la muestra en un recipiente con agua y un poco de detergente. Observe si la muestra flota o se hunde. Si no se agrega el detergente la tensión superficial no permitirá hacer esta prueba. Esta prueba no funciona para plásticos espumados.
Si la muestra flota es generalmente un polímero basado en poliolefinas

Si la muestra se hunde probablemente es un polímero no basado en poliolefinas

Fin de la Prueba
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Polímeros basados en poliolefinas

Al poner la muestra en el agua se observó que flotaba, por lo que se asume que puede ser un polímero basado en una poliolefina.
Las pruebas continúan de la siguiente manera:

7. Rasque la muestra con su uña

8. Exponga el material a la flama

Coloque la muestra a la flama y huela los gases que emana.
Tenga cuidado al hacer esto. Revise que la flama esté apagada antes de inhalar. No inhale los gases directamente. Coloque la muestra lejos de su nariz (20-30 centímetros) e inhale tan poco como pueda para poder oler. No inhale profundamente. Tenga cuidado al agarrar la muestra. Puede estar muy caliente y quemar. Tenga cuidado en caso de que la muestra esté goteando
Si la superficie es brillante, no se raya y se quema con olor a cera parafínica, puede ser polipropileno.

Si la superficie es brillante, se quema y gotea como cera, puede tratarse de polietileno de alta densidad.

Si la superficie no es muy brillante, se raya con facilidad y se quema con aroma a cera parafínica, puede ser polietileno de baja densidad.

Fin de la Prueba
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Polímeros No basados en poliolefinas

Al poner la muestra en el agua se observó que esta no flotaba, por lo que se asume que puede ser un polímero no basado en poliolefinas.
Las pruebas continúan de la siguiente manera:

7. Exponga el material a la flama

Coloque la muestra a la flama y huela los gases que emana.
Tenga cuidado al hacer esto. Revise que la flama esté apagada antes de inhalar. No inhale los gases directamente. Coloque la muestra lejos de su nariz (20-30 centímetros) e inhale tan poco como pueda para poder oler. No inhale profundamente. Tenga cuidado al agarrar la muestra. Puede estar muy caliente y quemar. Tenga cuidado en caso de que la muestra esté goteando.
Si se prende y continua quemándose aun después de haber retirado el cerillo y se quema con una flama clara

Si el aroma es como de frutas, puede ser acrílico, probablemente PMMA

Si el aroma es como de papel quemándose, puede ser acetato de celulosa o propionato de celulosa.

Si el aroma es de mantequilla podrida, probablemente sea acetato-butirato de celulosa

Si se prende con dificultad y la flama se apaga.

Si la flama es verde, el aroma es picante, irritante y el material es suave y flexible, puede tratarse de PVC plastificado

Si la flama es verde, el aroma picante, irritante y el material es duro y brillante, puede tratarse de PVC sin plastificar

Si la flama es amarrilla y huele a formaldehído, tal vez sea poliacetal

Si la flama es amarrilla pero no tiene un olor característico y tiene un tacto resbaloso, acerque una punta fría de metal a la superficie caliente y observe.

Si se forman filamentos, probablemente sea poliamida (nylon)

Si no hay una flama real y el material forma una estructura celular y se descompone, probablemente sea policarbonato.

ADITIVOS Los aditivos son sustancias que sin constituir por sí mismas un alimento se agregan a los alimentos o bebidas con el fin de que éstos mantengan sus cualidades o recuperen algunas que se han perdido durante su elaboración. Por sí mismos, los aditivos no tienen valor nutritivo alguno, pero su utilización ayuda a que los alimentos puedan conservarse mejor sin perder sus características o bien mejora su color o sabor. Los aditivos han de superar una completa evaluación científica antes de ser utilizados. La autorización que se lleva a cabo de los aditivos es sólo para determinados productos y en cantidades controladas. Sin embargo, a pesar de que se revisan constantemente por parte de científicos, no se puede descartar que la ingestión de alguna de estas sustancias tenga efectos acumulativos a largo plazo. Clasificación de los aditivos Los aditivos se clasifican en seis grupos, según la función que realizan en los alimentos: Colorantes: devuelven al alimento su color original, perdido durante el procesado. Conservadores: dificultan el desarrollo de microorganismos, alargando la duración de los productos. Antioxidantes: impiden la degradación de los alimentos por oxidación de las grasas o tras el contacto con el aire una vez abierto el envase. Acidulantes: acidifican el alimento, retrasando el desarrollo de hongos y bacterias. Espesantes, gelificantes, emulsionantes y estabilizadores: Además de la funciones inherentes a su nombre, favorecen la retención del agua y evitan la formación de cristales. Edulcorantes y potenciadores del sabor: realzan el sabor del alimento. Los aditivos utilizados deben aparecer en la lista de ingredientes que figura en el etiquetado del producto. Han de mencionarse con el nombre de la categoría a la que pertenecen (colorante, conservante, acidulante …) seguido de la letra E (designa su aprobación en los países de la Unión Europea) y un número de tres o cuatro cifras. La primera de las cifras determina el tipo de aditivo de que se trata: 1 para los colorantes, 2 para los conservantes, 3 para los antioxidantes, 4 para los estabilizadores y los emulsionantes, 4 y 9 para los edulcorantes y 2,3,5,6 y 9 para el resto. (Ej: el E 124 es un colorante y el E 263 un conservante.)

GOMA XANTHAN

La Goma Xanthan es un polisacárido natural de alto peso molecular. Es industrialmente producido por la fermentación de cultivos puros del microorganismo Xantomonas campestris.El microorganismo es cultivado en un medio bien aireado que contiene carbohidratos como fuente de nitrógeno, y trazas de elementos esenciales. El cultivo de Xanthomonas campestris es rigurosamente controlado en sus diferentes etapas de fermentación, el caldo se esteriliza para prevenir la contaminación bacteriana, y la goma Xanthan se recupera mediante precipitación con alcohol, secado y su posterior molienda hasta convertirla en polvo fino.

Características químicas

La Goma Xanthan contiene D-glucosa y D-mannose como unidades dominantes de hexose, junto con ácido D-glucuronico. El columna del polímero es hecha de unidades de B-D glucosa unidas en las posiciones 1- y 4- (idéntico a la estructura de la cadena principal de celulosa). Unido a cada otra unidad de glucosa en la posición 3- hay una rama del trisaccarido que consiste de una unidad de ácido glucuronico entre dos unidades de mannose.La rigidez estructural de la molécula de Goma Xanthan produce varias propiedades funcionales inusuales como estabilidad al calor, tolerancia buena en soluciones fuertemente agrias y básicas, viscosidad estable en un rango amplio de temperatura, y resistencia a degradación enzimática.

Características físicas

La Goma Xanthan existe como un polvo color blanco-crema, fácilmente soluble en agua caliente o fría. Sus soluciones son neutras. Solubilidad Generalmente no soluble en solventes orgánicos, Goma Xanthan es soluble en glycerol o etilen-glycol a temperaturas mayores a 65 °C. Soluciones acuosas de Goma Xanthan tolerarán hasta un 50% a 60% de concentración de solventes miscibles con agua, como isopropanol o etanol. Concentraciones superiores de alcohol producirán gelación o precipitación de la goma. Para mejores resultados, Goma Xanthan debe disolverse primero completamente en agua, y después debe agregarse el solvente lentamente bajo agitación continua. Viscosidad Soluciones acuosas de Goma Xanthan son altamente viscosas en comparación con otras soluciones de polisacaridos preparadas a la misma concentración. El siguiente grafico muestra la relación concentración / viscosidad en soluciones de Goma Xanthan. Para las mediciones se usa un viscosímetro Brookfield LVF a 60 r.p.m.

 

Relación de temperatura

La temperatura virtualmente no tiene efecto sobre la viscosidad de soluciones de Goma Xanthan. Por consiguiente, soluciones de Goma Xanthan mantienen una viscosidad constante mostrando características de flujo uniformes durante el almacenamiento bajo condiciones climáticas variadas. El gráfico siguiente muestra el efecto de temperatura sobre la viscosidad de una solución de Goma Xanthan al 1%.

Efecto de pH

La viscosidad de soluciones de Goma Xanthan que contienen cantidades mínimas de sal no muestran ningún cambio significante dentro de un amplio rango de valores de pH.

Propiedades Reológicas

Soluciones de Goma Xanthan son muy seudo-plásticas, característica muy importante en la estabilización de suspensiones y emulsiones. Cuando una fuerza de corte es aplicada, la viscosidad se reduce en proporción directa a la fuerza de corte aplicada. Las operaciones de mezclado, bombeado y vertido de las soluciones se facilitan de esta manera requiriéndose gastos mínimos de energía para estos procesos. Cuando la fuerza de corte se detiene, la viscosidad aparente se recupera de inmediato.Soluciones de Goma Xanthan son extraordinariamente resistentes a la pérdida de viscosidad causada por prolongadas fuerzas de corte aplicadas a las soluciones, comparado con otro espesantes.

Compatibilidades

Ácidos

Goma Xanthan se solubiliza rápidamente y es estable con acidulantes usados normalmente en productos alimenticios, como ácido cítrico, ácido fumárico y ácido acético.

Sales

Soluciones de Goma Xanthan son compatibles y estables en presencia de la mayoría de las sales utilizadas en alimentos tales como las sales de potasio, sodio, calcio y magnesio. Encima de un pH 10, soluciones de Goma Xanthan se gelifican en presencia de iones de calcio. Con sales de Aluminio se forman geles con un pH cerca de cuatro.

Espesantes

Goma Xanthan muestra una excelente estabilidad con alginatos y almidones. Cuando Goma Xanthan es mezclada con dextrina, goma guar o goma de algarrobo, un aumento de la viscosidad ocurre de una forma sinérgica. Goma Xanthan es compatible con Goma Tragacantho, Goma Karaya y pectina.

Preservativos Como con otros polisacáridos, soluciones de Goma Xanthan apoyarán el crecimiento de microorganismos. Por consiguiente, se recomienda el uso de un preservativo conveniente para asegurar la estabilidad de soluciones durante almacenamiento prolongado.

Aplicaciones

Generalmente, la función de Goma Xanthan es la de actuar como colloide hidrofilico para espesar, suspender, y estabilizar emulsiones y otros sistemas basados en agua. Las únicas y poco usuales propiedades funcionales de esta goma la hacen sumamente útil en las formulaciones en el área de alimentos, farmacéuticos y cosméticos:

• Proporciona una alta viscosidad en solución a concentraciones bajas.

• Fácilmente soluble en agua caliente o fría.

• Viscosidad estable de las soluciones en amplios rangos de temperatura.

• Viscosidad de las soluciones no es afectado por el pH• Resistente a degradación enzimática.

• Los sistemas estabilizados con goma xanthan son muy estables a las variaciones de agitación.

• Estabilidad excelente en sistemas ácidos.

• Soluciones de Goma Xanthan son estables y compatibles con la mayoría de las sales.

• Soluciones de Goma Xanthan incrementan su viscosidad en presencia de soluciones de goma guar y/o algarrobo por desarrollar características sinergisticas o de potenciación una a otras, es decir podrían alcanzarse mayores viscosidades a dosis similares.

Aderezos

Comparado con otras gomas comerciales, se requiere un menor cantidad de Goma Xanthan en la fabricación de aderezos o salsas. Niveles de 0,2% a 1% Goma Xanthan dan un resultado excelente en la manufactura de salsas para ensaladas con excelente estabilidad de la alta concentración de sólidos de estas últimas. El producto resultante desarrolla buena estabilidad, excelente sabor o palatabilidad y una adherencia al contacto buena. Los productos desarrollados a base de Goma Xanthan se vierten fácilmente a temperatura de refrigeración, manteniendo excelente sabor sin cambios en los mismos. En salsas mas espesas tipo quesos fundidos etc. que necesitan ser sacadas con cucharilla es posible mejorar el sabor de las mismas usando Goma Xanthan sustituyendo parte de los almidones.

Salsas, aderezos, encurtido y preparaciones secas para Sopas

A niveles de uso de 0,2% a 1.0%, productos desarrollados con Goma Xanthan exhiben buena estabilidad de las suspensiones o emulsiones, resistiendo perfectamente los ciclos de frió o calor a los que son sometidos regularmente. La estabilidad de salsas a base de almidones modificados pueden mejorarse mucho con el uso de pequeñas porciones de Goma Xanthan. En la preparación de salsas dónde la Goma Xanthan se usa a niveles de 0,2% a 1.0%, no se requiere cocción, minimizando así la pérdida de líquidos durante el proceso de llenado. Esto resulta en mejor adherencia a perros calientes y hamburguesas y humedad reducida de panecillos y bollos.

Enlatados

Excelentes resultados se pueden obtener en los procesos de manufactura de conservas alimenticias enlatadas aprovechando las características plásticas de la viscosidad, la cual cae dramáticamente al someterse a fuerzas de corte permitiendo de una manera fácil el bombeo de estas mezclas con gran ahorro de energía. Pequeñas sustituciones de Goma Xanthan en productos fundamentalmente espesados con almidones se mejora el comportamientos de esto a los cambios de temperatura o aumento de la misma sin efecto sobre la apariencia y sin cambio en la propiedad nutritiva del producto

Comidas preparadas o congeladas

En la manufactura de aderezos, salsas y comidas preparadas que son sometidos a ciclos de calentamiento, congelamiento y descongelamiento, la goma xanthan provee una excelente estabilidad a los sólidos en suspensión de estos productos ya que la viscosidad se mantiene evitando separación de las fases. Pequeñas cantidades de Goma Xanthan ayudan a mantener la estabilidad de los productos que usan almidones como agentes espesantes.

Bebidas

En bebidas, el uso de goma Xanthan es muy efectivo a muy bajas concentraciones que van de (0.05% a 0.1%) para los periodo largos de tiempo en estanterías. El resultado de su uso provee a las bebidas buena consistencia, buena uniformidad del sabor y una buena estabilidad del sistema evitando las separaciones de fase. En bebidas en polvo a niveles de uso del 0.05% a 0.1% proporciona un aumento rápido de viscosidad en sistemas calientes o fríos, acortando el proceso de preparación de las mismas. En bebidas a base de jugos la Goma Xanthan es particularmente útil. A concentraciones bajas suspende la pulpa de fruta eficazmente durante largos periodos de almacenamiento, reforzando uniformidad en el sabor y manteniendo la consistencia y el buen sabor del producto.

Jarabes

A niveles de uso de 0.1% a 0.5%, la Goma Xanthan mejora la fluidez y adhesión de jarabes a frutas, helado, panqueques, y otras comidas. También se controlan escurrimiento y penetración.

Productos de panadería

La Goma Xanthan mejora las características de la masa y es útil en la fabricación de rellenos y emulsiones de sabor. Pueden prepararse los rellenos de panadería en estado frío y el producto resultante tendrá excelente textura y buen desarrollo del sabor. Igualmente importante, el sabor no se absorberá por el dulce. El nivel del uso es 0.1% a 0.5%. Goma Xanthan ahorra tiempo en la preparación, comparado con otros estabilizantes convencionales cuando se usa en sabores emulsionados para panadería. Un nivel del uso de 0.1% a 0.5% producirá un textura suave y excelente estabilidad en emulsiones de sabor.

Productos Farmacéuticos

La Goma Xanthan se usa como espesante de jarabes y estabilizador de emulsiones. Generalmente se usa a niveles del 0.1% a 0.5%. Cuando se usa para suspender los componentes activos, normalmente se requieren niveles más altos, en un rango de 0.2% a 1%.

Productos Cosméticos

Generalmente, la estabilidad de la Goma Xanthan al pH, temperatura, sales, ácidos, y estabilidad a los cambios de fuerzas de corte como la agitación permiten producción de emulsiones estables con un tamaño de partícula uniforme. Un nivel de 1% se usa para este propósito en las aplicaciones cosméticas.

Industrial

La Goma Xanthan se usa como agente de suspensión, estabilizante, y espesante en varias aplicaciones industriales.