Adanisco Paper & Packaging Ltda
Introdução
http://www.adanisco.com.br/
A perecibilidade de alimentos está relacionada ao desenvolvimento microbiano e à ocorrência de reações bioquímicas e físico-químicas, sendo a vida útil determinada pelas características iniciais de cada produto (pH, atividade de água, disponibilidade de nutrientes e estrutura física/presença de proteções).
As embalagens possuem papel essencial na conservação dos alimentos, pois os protegem das alterações que levam ao fim de sua vida útil. Além disso, são o veículo de comunicação entre o produto e o consumidor final, cabendo a elas serem atrativas para vender o produto e instruir o consumidor a respeito da correta conservação e do preparo do alimento.
Uma gama de tipos e materiais de embalagens é encontrada no mercado (metálicas, vidro, plásticas e celulósicas), sendo que muitas delas são constituídas de mais de um tipo de material. Este trabalho tem como objetivo demonstrar os principais requerimentos para conservação de alimentos e as vantagens e limitações de cada sistema de embalagem, considerando-se vida útil do produto, segurança e custos envolvidos.
Embalagens e suas principais funções
A embalagem é fundamental na preservação dos alimentos, pois ela garante que os esforços dedicados no processamento de um alimento serão mantidos na cadeia de distribuição, obtendo-se, ao seu final, um produto adequado ao consumo.
A embalagem especificada corretamente deve proteger o produto alimentício de fatores como oxigênio, luz, umidade, odores estranhos, perda de valor nutricional e de aroma, de contaminação microbiológica, entre outros (Padula e Ito, 2006).
A embalagem também precisa ser uma forma de comunicação eficiente entre produto e consumidor, indicando os requerimentos necessários para conservação e correto preparo do produto, sendo, além disso, de fácil manipulação. Outros fatores importantes para a escolha de uma embalagem são eficiência de produção (relação direta com custo), impacto ambiental e segurança, mensurada principalmente pela migração de compostos da embalagem para o produto (Krochta, 2007).
Estes processos transformam os produtos in natura e, muitas vezes, modificam as principais reações envolvidas no final da vida útil dos alimentos. A Tabela 1 apresenta as principais reações envolvidas na estabilidade de alimentos.
Tabela 1 - Principais reações envolvidas na estabilidade de alimentos (veja a galeria de imagens)
O vidro é um dos mais antigos materiais de embalagem. Apresenta características como boa inerticidade, excelente barreira aos gases e aromas e reciclabilidade. Entretanto, seu custo, seu alto peso (massa relativa) e sua fragilidade (Cutter, 2002) fazem com que este material seja menos utilizado que outros. Além disso, as embalagens de vidro podem apresentar.
Problemas de vedação (efetuada, normalmente, por tampa metálica e vedante), omprometendo a hermeticidade da embalagem (Board, Steele e Kelly, 2001).
Seu uso como embalagem requer alguns cuidados como garantia de sistema de fechamento adequado (para produtos que precisam de boa barreira aos gases e vapor de água) e Pigmentação ou uso de filtro UV (para produtos sensíveis à luz) (Karel e Lund, 2003). Por serem facilmente higienizados, podem ser reutilizados, permitindo a redução de custos, como no caso de cervejas.
Metálicas
As embalagens metálicas são utilizadas desde 1810 e destinadas majoritariamente a produtos tratados termicamente, devido à sua boa resistência a altas pressões e temperaturas e também por sua estabilidade mecânica (Cutter, 2002). As principais embalagens metálicas são constituídas de aço ou alumínio (Krochta, 2007), sendo que as de aço apresentam maior resistência mecânica.
As vantagens das embalagens metálicas incluem boa barreira a gases e vapor de água, proteção contra luz e estabilidade mecânica. Além disso, este tipo de embalagem permite o processamento do alimento após envase, o que reduz o risco de contaminação e deterioração do produto após o processamento (Ghani et al,1999).
Apesar das embalagens metálicas não serem tão inertes como o vidro, a interação embalagem-alimento pode ser minimizada por intermédio do uso de vernizes apropriados que impedem a migração do metal para o alimento e sua corrosão, especialmente quando o material embalado for ácido (Karel e Lund, 2003). Outras desvantagens das embalagens metálicas incluem alto custo e peso (quando comparado a embalagens plásticas) e também a impossibilidade de visualização do produto (Krochta, 2007).
A melhoria dessas embalagens é constantemente alcançada pela indústria por meio de desenvolvimento de vernizes mais eficientes, novos desenhos (Pria, 2000) e reduções de espessura da folha metálica.
Celulósicas
As embalagens celulósicas normalmente são empregadas para contato direto com alimentos em conjunto com outros materiais, a exemplo dos revestimentos poliméricos (filmes plásticos), ceras e parafinas. Quando não-revestidas são empregadas majoritariamente para embalagem de produtos sólidos secos, como os farináceos (ITC, 1998), devido à grande sensibilidade dos materiais celulósicos à umidade, ou no contato breve, como em fast food.
Materiais celulósicos têm grande emprego como embalagem secundária, ou seja, aquela que não entra em contato direto com o produto, como cartão ou papelão ondulado, este último empregado em geral para volumes maiores, principalmente em virtude da boa rigidez, facilidade de transporte e proteção contra impactos. O papelão ondulado também pode ser utilizado como embalagem primária para o acondicionamento e o transporte de frutas e vegetais (ITC, 1998).
Plásticas
As embalagens plásticas (flexíveis e rígidas) são produzidas a partir de polímeros orgânicos oriundos do petróleo (Karel e Lund, 2003). Seu uso no mercado de embalagens tem crescido fortemente, em detrimento dos demais tipos de embalagens, o que pode ser atribuído à melhoria contínua dos plásticos, grande versatilidade e baixo custo (Giles e Bain, 2001).
Dentre os grupos de embalagens plásticas, os que mais se destacam são os poliolefínicos (polietileno e polipropileno), os derivados vinílicos (polivinil álcool, polivinil acetato e polivinil cloreto), os poliésteres (PET, PEN), as poliamidas e as polinitrilas (Karel e Lund, 2003).
As propriedades dos polímeros são variadas em função de sua estrutura química (Karel e Lund, 2003). Muitas vezes, a combinação de mais de um polímero mini miza as deficiências individuais, possibilitando a utilização de menores espessuras (Giles e Bain, 2001) para constituição da embalagem.
Assim sendo, as embalagens plásticas podem apresentar boa barreira ou não à passagem de gases (CO2, O2, vapor de água), em função da espessura e do tipo de polímero que constitui a embalagem, sendo que sempre as embalagens plásticas serão piores barreiras do que as embalagens de vidro e metálicas. A Tabela 2 apresenta as características de barreira a gases dos principais polímeros utilizados na fabricação de embalagens de alimentos.
A barreira à luz pode ser obtida por pigmentação ou metalização da embalagem (Karel e Lund, 2003). A utilização de absorvedores de radiação UV, fração da radiação solar com maior capacidade de catálise da oxidação de lipídios, pode garantir transparência com maior estabilidade a produtos gordurosos (Azeredo, 2001).
A migração de compostos das embalagens plásticas para os alimentos pode ser crítica (Padula, 2006) e precisa ser avaliada nas condições de uso da embalagem, para certificar-se que a mesma não apresenta risco ao consumo.
Apesar das desvantagens, características como versatilidade de formatos e tamanhos, baixo peso, custo de material e menor gasto de energia para produção e transporte das embalagens (Tung, Britt e Yada, 2000) tornam as embalagens plásticas o tipo de embalagem com maior utilização no mercado brasileiro atual.
Tabela 2 - Características de barreira a gases dos principais polímeros utilizados na fabricação de embalagens de alimentos (veja a galeria de imagens)
Embalagens de leite longa vida e embalagens de biscoito são exemplos de embalagens que utilizam as propriedades de diferentes materiais para manutenção da qualidade do produto. Em embalagens de biscoito, a combinação de uma fina camada metálica e de polímero garante uma estrutura com boa barreira à luz e baixo custo, possibilidade de solda e resistência à abertura. A caixinha de leite longa vida (UHT) é formada por diversas camadas de três materiais: cartão, alumínio e polietileno. A camada de cartão garante forma e resistência mecânica à embalagem. A camada de alumínio é boa barreira ao oxigênio e à luz, assim, a combinação desses materiais impede a entrada do ar atmosférico na embalagem, evitando contaminação microbiológica e oxidação de lipídeos (aroma de ranço). As camadas de polietileno protegem a embalagem da umidade, separam o alumínio do produto, promovem a união entre os materiais e garantem a selagem e a hermeticidade da embalagem.
Conclusões
A garantia da qualidade e a segurança dos alimentos, desde o campo até o consumidor, passando pela indústria de alimentos, são dependentes do sistema de embalagem utilizado.
O correto dimensionamento desse sistema deve ser realizado com base em necessidades tecnológicas e de mercado, atentando-se para a vida útil requerida em função do tempo de comercialização e de consumo dos produtos.
Assim sendo, a melhor embalagem não necessariamente é aquela que apresenta maiores barreiras a transformações físicoquímicas e bioquímicas, mas sim aquela que garante, a um custo viável, a barreira necessária para manter a qualidade do produto durante o seu ciclo de vida, ou seja, durante o intervalo entre produção e consumo. NP
Referências Bibliográficas
1. Azeredo, HMC. Maximização da Estabilidade Oxidativa de Óleo de Soja Acondicionado em Garrafas Plásticas. Tese (Doutorado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA), 2001;
2. Board, PW, Steele, RJ, Kelly, M. The Role of Packaging in Food Preservation. In: Moir, CJ, Andrew-Kabilafkas, C, Arnold, G, Cox, BM, Hocking, AD, Jenson, I. Spoilage of Processed Foods: Causes and Diagnosis. Marrickville: Southwood Press pty Limited, 2001. Capítulo 2.8;
3. Cutter, CN. Microbial Control by Packaging: A Review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, v. 42, n. 2, p. 15 -161, 2002;
4. Fellows, PJ. Tecnologia do Processamento de Alimentos. Porto Alegre: Artmed, 2ª ed., 2006;
5. Ghani, AAG, Farid, MM, Chen, XD, Richards, P. Numerical Simulation of Natural Convection Heating of Canned Food by Computational Fluid Dynamics. Journal of Food Engineering, v. 41, p. 55-64, 1999;
6. Giles, GA, Bain, DR. Technology of Plastics Packaging for the Consumer Market. Sheffield: Sheffield Academic Press, 2001;
7. International Trade Centre (ITC). Food Packaging: a Reference Book for Trainers. Geneva, ITC, 1998;
8. Karel, M, Lund, D. Protective Packaging. In: Karel, M, Lund, D. Physical Principles of Food Preservation. New York, Marcel Dekker. 2ª edição, 2003, capítulo 12;
9. Krochta, JM. Food Packaging. In: Heldman, DR, Lund, DB. Handbook of Food Engineering. Boca Raton, CRC Press, 2ª edição, 2007, capítulo 13;
10. Padula, M, Ito, D. Embalagem e a Segurança dos Alimentos. Informativo do Centro de Tecnologia em Embalagem (CETEA), v. 18, nº 2, p. 1-6, 2006;
11. Pria, MD. Tendência de Embalagens para Bebidas. Brasil Alimentos, nº 5, p. 24-28, 2000;
12. Tung, MA, Britt, IJ, Yada, S. Packaging Considerations. In: Eskin, NAM, Robinson, DS. Food Shelf Life Stability: Chemical, Biochemical and Microbiological Changes. Boca Raton, CRC Press LLC, 2000, capítulo 4.
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A perecibilidade de alimentos está relacionada ao desenvolvimento microbiano e à ocorrência de reações bioquímicas e físico-químicas, sendo a vida útil determinada pelas características iniciais de cada produto (pH, atividade de água, disponibilidade de nutrientes e estrutura física/presença de proteções).
As embalagens possuem papel essencial na conservação dos alimentos, pois os protegem das alterações que levam ao fim de sua vida útil. Além disso, são o veículo de comunicação entre o produto e o consumidor final, cabendo a elas serem atrativas para vender o produto e instruir o consumidor a respeito da correta conservação e do preparo do alimento.
Uma gama de tipos e materiais de embalagens é encontrada no mercado (metálicas, vidro, plásticas e celulósicas), sendo que muitas delas são constituídas de mais de um tipo de material. Este trabalho tem como objetivo demonstrar os principais requerimentos para conservação de alimentos e as vantagens e limitações de cada sistema de embalagem, considerando-se vida útil do produto, segurança e custos envolvidos.
Embalagens e suas principais funções
A embalagem é fundamental na preservação dos alimentos, pois ela garante que os esforços dedicados no processamento de um alimento serão mantidos na cadeia de distribuição, obtendo-se, ao seu final, um produto adequado ao consumo.
A embalagem especificada corretamente deve proteger o produto alimentício de fatores como oxigênio, luz, umidade, odores estranhos, perda de valor nutricional e de aroma, de contaminação microbiológica, entre outros (Padula e Ito, 2006).
A embalagem também precisa ser uma forma de comunicação eficiente entre produto e consumidor, indicando os requerimentos necessários para conservação e correto preparo do produto, sendo, além disso, de fácil manipulação. Outros fatores importantes para a escolha de uma embalagem são eficiência de produção (relação direta com custo), impacto ambiental e segurança, mensurada principalmente pela migração de compostos da embalagem para o produto (Krochta, 2007).
Vida útil de alimentos e requerimentos para embalagens
A conservação de alimentos é realizada por meio de processos que retardam ou impedem a ocorrência de reações físico-químicas, bioquímicas e microbiológicas, responsáveis pela degradação e alterações dos mesmos. Os principais processos utilizados são a redução de atividade de água (concentração, secagem e desidratação) e uso de frio (resfriamento e congelamento), que reduzem a velocidade das reações, aplicação de calor (tratamentos térmicos como pasteurização e esterilização), que inativa microrganismos e enzimas capazes de deteriorar o alimento, e redução de pH (acidificação), seguida de tratamento térmico, que limita o crescimento de microrganismos (Fellows, 2006).Estes processos transformam os produtos in natura e, muitas vezes, modificam as principais reações envolvidas no final da vida útil dos alimentos. A Tabela 1 apresenta as principais reações envolvidas na estabilidade de alimentos.
Tabela 1 - Principais reações envolvidas na estabilidade de alimentos (veja a galeria de imagens)
Materiais de embalagens: usos e limitações
VidroO vidro é um dos mais antigos materiais de embalagem. Apresenta características como boa inerticidade, excelente barreira aos gases e aromas e reciclabilidade. Entretanto, seu custo, seu alto peso (massa relativa) e sua fragilidade (Cutter, 2002) fazem com que este material seja menos utilizado que outros. Além disso, as embalagens de vidro podem apresentar.
Problemas de vedação (efetuada, normalmente, por tampa metálica e vedante), omprometendo a hermeticidade da embalagem (Board, Steele e Kelly, 2001).
Seu uso como embalagem requer alguns cuidados como garantia de sistema de fechamento adequado (para produtos que precisam de boa barreira aos gases e vapor de água) e Pigmentação ou uso de filtro UV (para produtos sensíveis à luz) (Karel e Lund, 2003). Por serem facilmente higienizados, podem ser reutilizados, permitindo a redução de custos, como no caso de cervejas.
Metálicas
As embalagens metálicas são utilizadas desde 1810 e destinadas majoritariamente a produtos tratados termicamente, devido à sua boa resistência a altas pressões e temperaturas e também por sua estabilidade mecânica (Cutter, 2002). As principais embalagens metálicas são constituídas de aço ou alumínio (Krochta, 2007), sendo que as de aço apresentam maior resistência mecânica.
As vantagens das embalagens metálicas incluem boa barreira a gases e vapor de água, proteção contra luz e estabilidade mecânica. Além disso, este tipo de embalagem permite o processamento do alimento após envase, o que reduz o risco de contaminação e deterioração do produto após o processamento (Ghani et al,1999).
Apesar das embalagens metálicas não serem tão inertes como o vidro, a interação embalagem-alimento pode ser minimizada por intermédio do uso de vernizes apropriados que impedem a migração do metal para o alimento e sua corrosão, especialmente quando o material embalado for ácido (Karel e Lund, 2003). Outras desvantagens das embalagens metálicas incluem alto custo e peso (quando comparado a embalagens plásticas) e também a impossibilidade de visualização do produto (Krochta, 2007).
A melhoria dessas embalagens é constantemente alcançada pela indústria por meio de desenvolvimento de vernizes mais eficientes, novos desenhos (Pria, 2000) e reduções de espessura da folha metálica.
Celulósicas
As embalagens celulósicas normalmente são empregadas para contato direto com alimentos em conjunto com outros materiais, a exemplo dos revestimentos poliméricos (filmes plásticos), ceras e parafinas. Quando não-revestidas são empregadas majoritariamente para embalagem de produtos sólidos secos, como os farináceos (ITC, 1998), devido à grande sensibilidade dos materiais celulósicos à umidade, ou no contato breve, como em fast food.
Materiais celulósicos têm grande emprego como embalagem secundária, ou seja, aquela que não entra em contato direto com o produto, como cartão ou papelão ondulado, este último empregado em geral para volumes maiores, principalmente em virtude da boa rigidez, facilidade de transporte e proteção contra impactos. O papelão ondulado também pode ser utilizado como embalagem primária para o acondicionamento e o transporte de frutas e vegetais (ITC, 1998).
Plásticas
As embalagens plásticas (flexíveis e rígidas) são produzidas a partir de polímeros orgânicos oriundos do petróleo (Karel e Lund, 2003). Seu uso no mercado de embalagens tem crescido fortemente, em detrimento dos demais tipos de embalagens, o que pode ser atribuído à melhoria contínua dos plásticos, grande versatilidade e baixo custo (Giles e Bain, 2001).
Dentre os grupos de embalagens plásticas, os que mais se destacam são os poliolefínicos (polietileno e polipropileno), os derivados vinílicos (polivinil álcool, polivinil acetato e polivinil cloreto), os poliésteres (PET, PEN), as poliamidas e as polinitrilas (Karel e Lund, 2003).
As propriedades dos polímeros são variadas em função de sua estrutura química (Karel e Lund, 2003). Muitas vezes, a combinação de mais de um polímero mini miza as deficiências individuais, possibilitando a utilização de menores espessuras (Giles e Bain, 2001) para constituição da embalagem.
Assim sendo, as embalagens plásticas podem apresentar boa barreira ou não à passagem de gases (CO2, O2, vapor de água), em função da espessura e do tipo de polímero que constitui a embalagem, sendo que sempre as embalagens plásticas serão piores barreiras do que as embalagens de vidro e metálicas. A Tabela 2 apresenta as características de barreira a gases dos principais polímeros utilizados na fabricação de embalagens de alimentos.
A barreira à luz pode ser obtida por pigmentação ou metalização da embalagem (Karel e Lund, 2003). A utilização de absorvedores de radiação UV, fração da radiação solar com maior capacidade de catálise da oxidação de lipídios, pode garantir transparência com maior estabilidade a produtos gordurosos (Azeredo, 2001).
A migração de compostos das embalagens plásticas para os alimentos pode ser crítica (Padula, 2006) e precisa ser avaliada nas condições de uso da embalagem, para certificar-se que a mesma não apresenta risco ao consumo.
Apesar das desvantagens, características como versatilidade de formatos e tamanhos, baixo peso, custo de material e menor gasto de energia para produção e transporte das embalagens (Tung, Britt e Yada, 2000) tornam as embalagens plásticas o tipo de embalagem com maior utilização no mercado brasileiro atual.
Tabela 2 - Características de barreira a gases dos principais polímeros utilizados na fabricação de embalagens de alimentos (veja a galeria de imagens)
Embalagens multicamadas e compostas
O uso de mais de um material na elaboração de embalagens é constantemente empregado na indústria de alimentos, para obter maior eficiência e praticidade, além de melhorar as propriedades de barreira.Embalagens de leite longa vida e embalagens de biscoito são exemplos de embalagens que utilizam as propriedades de diferentes materiais para manutenção da qualidade do produto. Em embalagens de biscoito, a combinação de uma fina camada metálica e de polímero garante uma estrutura com boa barreira à luz e baixo custo, possibilidade de solda e resistência à abertura. A caixinha de leite longa vida (UHT) é formada por diversas camadas de três materiais: cartão, alumínio e polietileno. A camada de cartão garante forma e resistência mecânica à embalagem. A camada de alumínio é boa barreira ao oxigênio e à luz, assim, a combinação desses materiais impede a entrada do ar atmosférico na embalagem, evitando contaminação microbiológica e oxidação de lipídeos (aroma de ranço). As camadas de polietileno protegem a embalagem da umidade, separam o alumínio do produto, promovem a união entre os materiais e garantem a selagem e a hermeticidade da embalagem.
Conclusões
A garantia da qualidade e a segurança dos alimentos, desde o campo até o consumidor, passando pela indústria de alimentos, são dependentes do sistema de embalagem utilizado.
O correto dimensionamento desse sistema deve ser realizado com base em necessidades tecnológicas e de mercado, atentando-se para a vida útil requerida em função do tempo de comercialização e de consumo dos produtos.
Assim sendo, a melhor embalagem não necessariamente é aquela que apresenta maiores barreiras a transformações físicoquímicas e bioquímicas, mas sim aquela que garante, a um custo viável, a barreira necessária para manter a qualidade do produto durante o seu ciclo de vida, ou seja, durante o intervalo entre produção e consumo. NP
Referências Bibliográficas
1. Azeredo, HMC. Maximização da Estabilidade Oxidativa de Óleo de Soja Acondicionado em Garrafas Plásticas. Tese (Doutorado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA), 2001;
2. Board, PW, Steele, RJ, Kelly, M. The Role of Packaging in Food Preservation. In: Moir, CJ, Andrew-Kabilafkas, C, Arnold, G, Cox, BM, Hocking, AD, Jenson, I. Spoilage of Processed Foods: Causes and Diagnosis. Marrickville: Southwood Press pty Limited, 2001. Capítulo 2.8;
3. Cutter, CN. Microbial Control by Packaging: A Review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, v. 42, n. 2, p. 15 -161, 2002;
4. Fellows, PJ. Tecnologia do Processamento de Alimentos. Porto Alegre: Artmed, 2ª ed., 2006;
5. Ghani, AAG, Farid, MM, Chen, XD, Richards, P. Numerical Simulation of Natural Convection Heating of Canned Food by Computational Fluid Dynamics. Journal of Food Engineering, v. 41, p. 55-64, 1999;
6. Giles, GA, Bain, DR. Technology of Plastics Packaging for the Consumer Market. Sheffield: Sheffield Academic Press, 2001;
7. International Trade Centre (ITC). Food Packaging: a Reference Book for Trainers. Geneva, ITC, 1998;
8. Karel, M, Lund, D. Protective Packaging. In: Karel, M, Lund, D. Physical Principles of Food Preservation. New York, Marcel Dekker. 2ª edição, 2003, capítulo 12;
9. Krochta, JM. Food Packaging. In: Heldman, DR, Lund, DB. Handbook of Food Engineering. Boca Raton, CRC Press, 2ª edição, 2007, capítulo 13;
10. Padula, M, Ito, D. Embalagem e a Segurança dos Alimentos. Informativo do Centro de Tecnologia em Embalagem (CETEA), v. 18, nº 2, p. 1-6, 2006;
11. Pria, MD. Tendência de Embalagens para Bebidas. Brasil Alimentos, nº 5, p. 24-28, 2000;
12. Tung, MA, Britt, IJ, Yada, S. Packaging Considerations. In: Eskin, NAM, Robinson, DS. Food Shelf Life Stability: Chemical, Biochemical and Microbiological Changes. Boca Raton, CRC Press LLC, 2000, capítulo 4.
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