Embalagens tipos e materiais

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VI. Embalagens: tipos e materiais
sábado, 20 de agosto de 2022
20:04
A principal função das embalagens alimentícias é proteger os alimentos contra possíveis deteriorações de natureza química, física ou microbiológica que podem ocorrer a partir do seu acondicionamento. Para tanto, é de suma importância estudar quais os tipos e os materiais das embalagens que são mais convenientes para determinados alimentos, a fim de evitar a diminuição da vida útil dos produtos se acondicionados em embalagens inadequadas. Estudar os diferentes materiais utilizados para a produção de embalagens, identificando quais os mais adequados para cada alimento, além de estudar as embalagens especiais.
 
Desafio
 
A embalagem está presente no nosso dia a dia em tudo que consumimos. Os alimentos são embalados em diferentes invólucros a fim de serem protegidos, transmitirem informações aos consumidores e ainda auxiliarem na venda. Os produtos alimentícios podem sofrer diversas alterações indesejáveis ao longo de sua vida útil, sejam elas alterações físicas, químicas ou microbiológicas. Produtos perecíveis, além de serem mais suscetíveis a essas alterações, necessitam ser armazenados em baixas temperaturas para aumentar seu tempo de armazenamento.
 
 
 
Uma opção para aumentar a vida de prateleira desses produtos é a utilização de gases a fim de modificar a atmosfera do ambiente em que o alimento está armazenado. Diante disso, imagine que você trabalha na área de desenvolvimento de produto de uma indústria de embalagens e que você necessita desenvolver uma embalagem especial para conservar produtos cárneos que seja diferente da mencionada acima.
 
Qual tipo de embalagem você desenvolveria? Justifique a sua resposta.
 
 
Resposta: Devemos levar em consideração dois pontos importantes, o tecnológico, em que se deve avaliar a embalagem em função de fatores como resistência mecânica, ao empilhamento, ao transporte, ao manuseio e durante a estocagem e o de saúde pública, em que o aspecto mais relevante da embalagem é o de proteção do alimento (contra insetos, roedores, microorganismos e fatores ambientais). A embalagem em atmosfera modificada (EAM) é utilizada para alimentos frescos e em um número crescente de alimentos minimamente processados e está crescendo em popularidade à medida que novas aplicações vão sendo desenvolvidas. São exemplos de embalagem em atmosfera modificada carnes cruas ou cozidas, aves, peixes, frutos do mar, hortaliças, alimentos a vácuo, entre outros. A embalagem em atmosfera modificada (EAM) é utilizada para alimentos frescos e em um número crescente de alimentos minimamente processados e está crescendo em popularidade à medida que novas aplicações vão sendo desenvolvidas. São exemplos de embalagem em atmosfera modificada carnes cruas ou cozidas, aves, peixes, frutos do mar, hortaliças, alimentos a vácuo, entre outros. 
 
Padrão de resposta esperado
Pode ser desenvolvida uma embalagem especial do tipo inteligente que tem como objetivo informar ao consumidor o estado do produto que está contido nela. As carnes frescas podem sofrer deteriorações microbiológicas e bioquímicas, as quais alteram sua aparência. Quando isso, ocorre diversos parâmetros podem ser alterados, sendo um deles o pH do produto devido à formação de ácidos. Poderia então ser colocado um rótulo que modificasse sua cor quando o produto não estivesse mais apto ao consumo.
 
Outra solução seria a utilização de uma embalagem especial do tipo ativa, por meio do uso de um absorvedor de oxigênio. O absorvedor de oxigênio minimizará a formação de metamioglobina que altera a cor das carnes, deixando-as não atrativas para o consumo. Além da alteração de cor, altos níveis de oxigênio promovem a oxidação dos lipídios da carne.
 
 
Infográfico
 
As embalagens ativas foram desenvolvidas para substituir as embalagens convencionais e são utilizadas para prolongar a vida útil dos alimentos. O princípio básico depende do componente que será incorporado à embalagem. Cada um dos componentes incorporados aos materiais da embalagem ou nela alocados irão interagir com o produto alimentício podendo ter diferentes funções.
 
Neste infográfico, você poderá visualizar diferentes características que as embalagens ativas podem possuir e qual troca poderá ocorrer no alimento. Veja mais a seguir.​​​​​​​​​​​​​​
 
 
 
 
As embalagens alimentícias são responsáveis por proteger os alimentos contra deteriorações de natureza química, física ou microbiológica possíveis a partir do momento em que são acondicionadas. Tipos, características das embalagens especiais (como embalagens ativas e inteligentes) e materiais utilizados nas embalagens alimentícias e quais são as embalagens mais adequadas para armazenar determinados tipos de alimentos. É de suma importância estudar quais são os tipos e os materiais de embalagens mais convenientes para determinados alimentos, a fim de evitar a diminuição da vida útil dos produtos se acondicionados em embalagens inadequadas.
A vida útil dos alimentos pode ser influenciada pelo tipo de embalagem que os acondicionam. As embalagens auxiliam na prevenção das alterações das características sensoriais, como sabor, textura, aceitação global e aroma, bem como na prevenção da deterioração física, química e/ou microbiológica do produto, o que acarreta perdas de qualidade dos alimentos. Essas perdas variam de acordo com a composição dos alimentos, como a atividade de água, o pH, a quantidade de gordura, as condições de estocagem, como a temperatura, a umidade relativa e a concentração de oxigênio, além das propriedades das embalagens, como o tipo de material, o volume, a composição do espaço livre e também as propriedades de barreiras.
 
Tipos e materiais utilizados para embalar alimentos: O tipo de embalagem pode variar em formato, modelo e material. Entre os materiais mais utilizados, tem-se: vidro, celulose, madeira, têxtil, metal e plástico. O que se deseja é que as embalagens tenham uma mínima interação com os alimentos. 
 
· Vidro: A embalagem de vidro é um material amplamente utilizado, principalmente por possuir características de ser inerte, não reagindo com os alimentos, e ser impermeável à umidade, aos gases e aos microrganismos. Além disso, o vidro é um material rígido, o que permite que seja empilhado, além de ser possível a sua reutilização e reciclagem. Por outro lado, o vidro apresenta maior peso, custo e fragilidade quando comparado ao plástico. 
 
· Celulose: As embalagens de celulose, na maioria das vezes, são utilizadas para contato direto com alimentos em conjunto com outros materiais, como, por exemplo, revestimentos poliméricos, ceras e parafinas. Quando não há o revestimento, essas embalagens são, geralmente, utilizadas para embalar produtos sólidos secos. 
1. Os materiais celulósicos são muito utilizados como embalagem secundária, não entrando em contato direto com o produto por possuir boa rigidez, facilidade de transporte e proteção contra impactos. Entre as vantagens, os materiais de celulose apresentam a característica de serem recicláveis e biodegradáveis. 
 
· Madeira: A madeira foi amplamente utilizada no passado. Atualmente, é utilizada como embalagem primária ou secundária. Quando utilizada como embalagem secundária, sua principal função é o transporte das embalagens primárias. Esse material oferece proteção mecânica e facilidade de empilhamento. 
 
· Têxtil: As embalagens de tecido são utilizadas como secundárias, pois possuem a desvantagem de não possuírem barreira adequada na proteção dos alimentos, deixando-os suscetíveis a insetos e microrganismos. 
 
· Metal: As embalagens de metal vêm sendo utilizadas desde o século XIX. Entre suas características mais importantes, tem-se a sua resistência a altas pressões e temperaturas, bem como a sua estabilidade mecânica. As principais embalagens metálicas são, em geral, divididas em embalagens de aço ou alumínio, sendo as de aço as que possuem maior resistência contra danos mecânicos. Além dessas características, as embalagens de metal possuem boa barreira contragases e vapor de água e proteção contra luz. Como desvantagens, elas são menos inertes que o vidro, precisando utilizar vernizes para evitar a passagem dos metais para os alimentos ou a sua corrosão. 
 
· Plástico: As embalagens plásticas são produzidas a partir de polímeros orgânicos oriundos do petróleo, sendo as mais utilizadas as de polietileno e polipropileno, as derivadas de compostos viní licos (polivinil á lcool, polivinil acetato e polivinil cloreto), os poliésteres (PET, PEN), as poliamidas e as polinitrilas. Cada um desses materiais plásticos irá contribuir de forma diferente para a passagem de gases, como o gás carbônico, o oxigênio e o vapor de água. Isso ocorre devido à espessura e ao tipo de polímero que constitui a embalagem. Em comparação com o vidro, as embalagens plásticas são piores barreiras. Ainda há outros tipos de materiais poliméricos, que são aqueles que visam a aspectos sustentáveis. Nesse quesito, algumas estratégias podem ser adotadas, como, por exemplo, a utilização de materiais reciclados ou o uso de recursos renováveis que objetivam reduzir as emissões de gás carbônico e a dependência do uso de recursos fósseis. Um desses materiais é o polímero biodegradável, como o bioplástico.
 
 Os polímeros biodegradáveis são polímeros que são capazes de sofrer decomposição, gerando CO2 , CH4 , H2 O, compostos 
 inorgânicos ou biomassa predominantemente pela ação enzimática de microrganismos. Os bioplásticos podem ser definidos como 
 plásticos produzidos a partir de recursos renováveis, ou como plásticos biodegradáveis, ou que podem sofrer compostagem.
 
Os polímeros biodegradáveis são polímeros que são capazes de sofrer decomposição, gerando CO2 , CH4 , H2 O, compostos inorgânicos ou biomassa predominantemente pela ação enzimática de microrganismos. Os bioplásticos podem ser definidos como plásticos produzidos a partir de recursos renováveis, ou como plásticos biodegradáveis, ou que podem sofrer compostagem.
 
Aplicações das embalagens aos alimentos: Os diferentes materiais que compõem as embalagens têm a função de conferir qualidade e segurança aos alimentos, a fim de retardar possíveis deteriorações, protegendo-os de influências externas, como luz, calor, odores, microrganismos, insetos ou sujeiras. Para escolher o material da embalagem, deve-se levar em consideração o produto que ela irá proteger. As embalagens podem ser classificadas de acordo com sua rigidez, sendo divididas em rígidas, semirrígidas e flexíveis. Como embalagens rígidas, tem-se as de metais, vidro, papelão e madeira (Figura 1), como embalagens semirrígidas, as garrafas plásticas (Figura 2) e, por fim, como embalagens flexíveis, tem-se filmes plásticos, celulose e folha de alumínio (Figura 3).
 
 
 
 
 
As embalagens de vidro impedem a permeabilidade de gases e vapores e podem apresentar variações de cor, o que possibilita proteção aos produtos que são sensíveis à luz. Os produtos armazenados nesses materiais, em geral, são as conservas e as bebidas. Outro produto armazenado em vidro é o azeite de oliva, o qual é mantido em vidro mais escuro para evitar a deterioração causada pela luz. 
 
As embalagens de celulose possuem inúmeras variações, podendo ser utilizadas em diferentes tipos de alimentos. A manteiga e o queijo podem ser embalados em papel do tipo craft. Já os alimentos gordurosos podem ser envolvidos por papel manteiga. O papel de seda pode ser utilizado para embalar pães e frutas. Os materiais de celulose também são amplamente utilizados como embalagem secundária.
 
 Desde a antiguidade, a madeira é utilizada como embalagem primária para o acondicionamento e envelhecimento de bebidas fermentadas, como o vinho, por exemplo, mas também pode ser utilizada para o transporte de frutas e verduras. Nos demais casos, a madeira é utilizada como embalagem secundária. As embalagens têxtis são muito utilizadas para o acondicionamento e o transporte de alimentos a granel, como grãos, farinha, açúcar e sal. Entre estes, os materiais mais utilizados são os sacos de aniagem, a lona e a sarja. 
 
Entre as embalagens de metal, tem-se o alumínio, o qual é amplamente utilizado para acondicionar bebidas, como cervejas e refrigerantes, e bandejas flexíveis. Outro tipo de embalagem de metal são as latas utilizadas para alimentos, como milho, atum, ervilha e óleos de cozinha, por exemplo. As latas metálicas, apesar de suportarem altas temperaturas, necessitam receber um verniz para evitar interações do material da embalagem com o alimento. 
 
E, finalmente, os plásticos possuem uma ampla aplicação nos alimentos, pois há diversos tipos.
1. Os plásticos de PET são muito utilizados para acondicionar bebidas gaseificadas.
1. Já o polipropileno pode ser utilizado para embalar salgadinhos e biscoitos e o poliestireno para recipientes isolantes.
1. A aplicação do PLA pode ser em filmes, bandejas termoformadas para frutas e legumes e sacos de lixo.
Existem algumas interações entre as embalagens e os alimentos que são indesejadas e devem ser evitadas.
 
n Embalagens de metal: quando utilizadas para acondicionar alimentos ácidos, podem sofrer corrosão e liberar compostos que serão absorvidos pelos alimentos.
 
n Embalagens de plástico flexíveis: ao serem usadas para acondicionar frutas, pode ocorrer a permeabilidade de gases, como o oxigênio e o gás carbônico, o que acarretará as características sensoriais dos produtos.
 
n Embalagens cartonadas: quando utilizadas para acondicionar cereais, podem sofrer ataque de insetos e roedores, além de serem mais suscetíveis a danos mecânicos.
 
 
Embalagens especiais: As inovações tecnológicas acerca das embalagens de alimentos se desenvolveram continuamente desde o século XIX. Os avanços podem ser vistos desde o papel de alumínio, o desenvolvimento de máquinas de embalagem elétrica, o desenvolvimento de plásticos, como o polietileno, a criação de embalagens assépticas, as latas metálicas para bebidas, até as embalagens flexíveis.
Em 1940, surgiram as embalagens descartáveis. Em 1980, com o advento do micro-ondas, as embalagens precisaram ser desenvolvidas para serem utilizadas nesse equipamento. Devido às constantes mudanças nas demandas dos consumidores, novos conceitos de embalagens de alimentos vêm sendo estudados para que as características de qualidade dos alimentos sejam prolongadas, além de deixar esses produtos com melhor aparência, proporcionar maior proteção mecânica durante o transporte e combinar conveniência e praticidade. Nesse âmbito, surgem as embalagens especiais, que se dividem em ativas e inteligentes. 
Um fato interessante é que o Japão foi o primeiro país a desenvolver materiais de embalagem ativos e inteligentes na década 1970, enquanto na Europa e nos Estados Unidos esses materiais foram aparecer em meados da década de 1990. 
 
Embalagens ativas: As embalagens ativas foram desenvolvidas para que elas interagissem com os alimentos, de modo que se adaptassem às exigências destes, introduzindo um novo conceito de embalagem, pois até então era desejável que as embalagens tivessem uma mínima interação com os produtos. A função das embalagens ativas é prolongar e manter a vida útil dos produtos e, consequentemente, aumentar a margem de segurança alimentar, alterando a condição do alimento e substituindo as técnicas convencionais de processamento de alimentos, como, por exemplo, os tratamentos térmicos elevados.
 
As embalagens ativas interagem com o alimento, agregando valor a ele. Isso ocorre devido à incorporação de certos aditivos às embalagens, podendo ser soltos dentro da própria embalagem, ligados ao interior de materiais da embalagem ou então incorporados ao próprio material. Entre os diversos tipos de embalagens ativas, há as que utilizam:
 
	· absorvedores de oxigênio ou de etileno;
· eliminadores de gás carbônico;
· emissores de gás carbônico;
· incorporadores de enzimas;
	· controladores de umidade e/ou temperatura;
· controladores de odor;
· agentes antimicrobianos;
· antioxidantes;
· liberadores de etanol.
 
Um exemplo de embalagem ativa éa que utiliza absorvedores para remover o etileno de embalagens plásticas utilizadas para acondicionar frutas. Um dos absorvedores utilizados na retirada de etileno pode ser o permanganato de potássio em sachê . Esse composto atua absorvendo o etileno e, consequentemente, controlando o teor desse composto no espaço livre da embalagem ao redor do produto. Dessa forma, ocorre a redução do metabolismo da fruta que, por consequência, resultará no aumento da vida de prateleira.
 
Embalagens inteligentes: As embalagens inteligentes são capazes de detectar algumas propriedades dos alimentos ou do ambiente em que ele está, possuindo a habilidade de informar ao fabricante e ao consumidor qual é o estado dessas propriedades. Em outras palavras, as embalagens inteligentes são sistemas capazes de monitorar as condições dos alimentos embalados, a fim de fornecer informações sobre a qualidade destes durante o transporte e o armazenamento. Esse monitoramento é realizado por meio de dispositivos, como, por exemplo: 
 
	· indicadores de tempo e temperatura;
· indicadores de qualidade, frescor e amadurecimento; 
· indicadores de oxigênio; 
· biossensores; 
· etiquetas por radiofrequência.
Um exemplo prático é o monitoramento da quantidade de oxigênio em uma embalagem. Sabe-se que altos níveis de oxigênio em embalagens de alimentos podem facilitar o crescimento bacteriano, causando redução significativa na vida útil dos alimentos. Portanto, controlar os níveis de oxigênio em embalagens de alimentos é importante para limitar a taxa do crescimento bacteriano para que os alimentos não deteriorem.
 Fresh-Check® é um dispositivo de tempo e temperatura composto por dois círculos concêntricos (Figura 4). O polímero é ajustado no anel interno para contrastar com o anel escuro externo. À medida que a temperatura e o tempo de reação aumentam, a cor interna muda gradualmente, escurecendo, o que indica a perda da qualidade do alimento. Quando a cor interna fica mais escura do que a cor exterior, isso significa que o produto atingiu o fim da sua vida útil. 
 
 
Exercícios 
1. Existem materiais que podem ser incorporados nas embalagens a fim de proporcionar trocas entre as embalagens e os alimentos que acondicionam. Um grupo de pesquisadores de uma empresa verificou que seus produtos cárneos frescos embalados apresentam uma grande quantidade de oxigênio residual dentro da embalagem. Para tanto, eles buscam uma alternativa para aumentar a vida de prateleira de seu produto alimentício com base em embalagens ativas. Qual alternativa abaixo poderia solucionar esse problema? 
 
A. Sachê contendo óxido de ferro para realizar a absorção do oxigênio.
O óxido ferroso é um composto químico utilizado para a remoção do oxigênio através da absorção. É utilizado em embalagens ativas.
 
2. Quais são as embalagens que necessitam da utilização de vernizes para evitar a corrosão ou a passagem de metais para os produtos alimentícios? 
C. Embalagens de metal.
As embalagens metálicas são menos inertes quando comparadas às embalagens de vidro. Uma de suas desvantagens é que há a necessidade da utilização vernizes a fim de evitar a passagem dos metais para os alimentos.
 
3. As embalagens que possuem a habilidade de controlar os produtos alimentícios, informando à empresa ou aos consumidores sobre o estado em tempo real do produto que ela acondiciona pode ser chamada de: 
D. Embalagem inteligente.
As embalagens inteligentes são compostas por um sistema de monitoramento do estado do alimento em tempo real, a fim de relatar informações sobre as condições de qualidade durante o transporte e durante a armazenagem.
 
4. As embalagens de _________ não permitem trocas entre o alimento embalado e o meio externo, impedindo a passagem de oxigênio ou dióxido de carbono.
E. Vidro.
A embalagem de vidro é um material amplamente utilizado, possuindo características inertes, além de ser impermeável a trocas gasosas entre o alimento e o ambiente externo.
 
5. O metabolismo de carboidratos e gorduras acarreta a produção de água, o que pode aumentar a umidade no sistema de embalagens de alimentos. Como consequência, é possível que ocorra o crescimento microbiano, os prejuízos às propriedades de barreira da embalagem e o acúmulo de água condensada na embalagem de hortaliças, por exemplo. Uma das formas de reduzir os níveis de umidade de um sistema é utilizar uma embalagem ativa que contenha: 
A. Agente umectante como os poliálcoois.
Uma das alternativas para a redução do nível de umidade de um sistema pode ser através da incorporação de um agente umectante. Um exemplo é o poliálcool, que pode ser utilizado entre duas camadas de um filme plástico que garanta alta permeabilidade à umidade.
 
Dica do Professor
As embalagens de alimentos são desenvolvidas com o objetivo primário de proteger os alimentos. Com o passar dos anos, os consumidores passaram a demandar embalagens diferenciadas as quais possuem uma importante característica, a de interagir com os alimentos.
 
Nesta Dica do Professor, você encontrará exemplos de embalagens especiais, mostrando algumas características de uma embalagem inteligente e de uma embalagem ativa.
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A utilização dos resíduos agroindustriais oriundos de diversos vegetais, frutos e outras fontes renováveis na produção de filmes plásticos biodegradáveis tem se tornado cada vez uma prática mais atrativa. Isto porque o emprego de resíduos alimentares ocasiona a diminuição do impacto negativo que o lixo orgânico causa ao meio ambiente.
 
 desenvolvimento e a aplicação de embalagens biodegradáveis utilizando resíduos agroindustriais.