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Migrantes de Embalagens UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM CIÊNCIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: Migrantes de Embalagens UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM CIÊNCIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS Profa. Ana Carolina da Silva Pereira Msc. em Tecnologia de Alimentos O que é uma embalagem? �Embalagem é um recipiente destinado a manuseio de alimentos (ANVISA-2010). �Embalagem é qualquer forma pela qual o guardado ou envasado (Decreto –lei 986/1969guardado ou envasado (Decreto –lei 986/1969 �Embalagem tem que vender o que protege de marketing). O que é uma embalagem? a garantir a conservação, transporte e o alimento tenha sido acondicionado, 1969)1969) protege e proteger o que vende (Filosofia Embalagens - Histórico Histórico Embalagens �Uma embalagem inovadora pode mudar a percepção e criar uma nova posição de marketing; �Este potencial de crescimento deve-se também a outros fatores, tais como os novos estilos de vida e de residências e a conveniência. pode mudar a se também estilos de Embalagens Com relação a seus aspectos técnicos, a proteger o produto; Além de comunicar-se com o consumidor conteúdo: �Preço;�Preço; �Capacidade; �Ingredientes; �Valor nutricional; �Instruções de uso; �Data de validade. embalagem deve conter, preservar e consumidor proporcionando detalhes sobre o Cadeia produtiva de alimentos Matérias Primas Processamento Embalagem Transporte da Embalagem Estocagem Embalagem é uma parte integrante na cadeia produtiva de alimentos Cadeia produtiva de alimentos Transporte da embalagem Fabricação da Embalagem Matérias Primas Distribuição Venda e consumo embalagem Embalagens Embalagens �A indústria de alimentos é a maior usuária produtos da indústria global de embalagem; usuária final, consumo de 35% dos PLÁSTICAS VIDRO CELULÓSICAS METÁLICAS Embalagens - VIDRO � Um dos mais antigos materiais de embalagem, forma e espessuras. Vantagens Transparência; Retornável; Impermeabilidade;Impermeabilidade; Atóxico; embalagem, podem apresentar diferentes Desvantagens Fragilidade ; Peso; Custo;Custo; Dificuldade de fechamento hermético; Embalagens - METÁLICAS �Rígidas, fabricadas a partir de folhas de formas, tamanhos e espessuras. Vantagens Barreira total à umidade, gases e luz; Inviolável; Desvantagens Não inerte; Pode sofrer corrosão; Pode amassar com o transporte, Inviolável; Fácil soldagem; Reciclável; Resistência; Fácil transporte; Pode amassar com o transporte, empilhamento e vibração. METÁLICAS de aço e de alumínio em diferentes Desvantagens Não inerte; Pode sofrer corrosão; Pode amassar com o transporte, Pode amassar com o transporte, empilhamento e vibração. Embalagens – CELULÓSICAS � Grande aplicação para alimentos, tanto secundária. Vantagens Baixo peso; Baixo custo; Reciclagem; Desvantagens Poroso, permite passagem de gases e vapor de água; Sensibilidade a umidade;Reciclagem; Facilidade de impressão, manuseio; Sensibilidade a umidade; CELULÓSICAS tanto como embalagens primária e Desvantagens Poroso, permite passagem de gases e vapor de água; Sensibilidade a umidade;Sensibilidade a umidade; Embalagens - PLÁSTICAS �O uso das embalagens plásticas têm continuamente devido ao seu baixo excelentes propriedades de barreira; �A possibilidade de combinação com�A possibilidade de combinação com materiais associada ao desenvolvimento tecnologias de acondicionamento cria oportunidades de aplicações muito diversificadas; �Favorecendo a expansão do uso de plásticos praticamente todos os tipos de alimentos industrializados. PLÁSTICAS crescido peso e com outroscom outros desenvolvimento de oportunidades plásticos para alimentos � O material polimérico é leve e pode ser moldado no formato desejado para atender às especificações do cliente ; Embalagens - PLÁSTICAS �Entre os plásticos mais utilizados na confecção destaca-se o PET; �Este tipo de plástico é utilizado, principalmente, garrafas para refrigerantes, águas minerais e moldado com facilidade especificações do produto ou PLÁSTICAS confecção de embalagens, principalmente, na confecção de sucos concentrados; � O polietileno de baixa densidade utilizado na forma de filmes mono e multicamadas para a confecção de sacos flexíveis co-laminados Embalagens - PLÁSTICAS �O polietileno de alta densidade (HDPE) de laticínios, água mineral e sucos de frutas (LDPE) é multicamadas laminados; PLÁSTICAS em frascos frutas. Sistema embalagem /alimento / meio externo enzimas Componentes Microorganismos Danos e Impactos físicos Componentes não voláteis Componentes gordurosos aromas O2 Alimento Embalagem Temperatura Sistema embalagem /alimento / meio externo enzimas vitaminas Ambiente Externo Gases vitaminas corantes Componentes H2O Gases Umidade Odores estranhos Temperatura Esquema de interações/ embalagem /alimentos / meio externo Alimento Embalagem O2,CO2,... umidade, Aromas PERMEABILIDADE MIGRAÇÃO Monômeros Aditivos Solventes gorduras corantes outros SORÇÃO Esquema de interações/ embalagem /alimentos / meio externo Embalagem Meio externo PERMEABILIDADE MIGRAÇÃO Monômeros Aditivos Solventes Radiações e Luz O2, umidade Aromas SORÇÃO “Embalagem ideal” ● Risco nulo de: - Contaminação Química. - Contaminação Física. - Contaminação Biológica. “Embalagem ideal” “Embalagens reais” ● Seleção de matérias-primas e insumos seguros. ● Controlar/ minimizar o potencial de ● Controlar/ minimizar o potencial de migração de componentes da embalagem para os alimentos. ● Controle de produção , o acondicionamento e o transporte das embalagens para evitar riscos. BPF ( Boas práticas de fabricação). “Embalagens reais” - requisitos primas e insumos o potencial de o potencial de migração de componentes da embalagem de produção , o acondicionamento e o transporte das embalagens para evitar riscos. BPF ( Boas práticas de fabricação). Consequências Permeabilidade e adsorção ● Degradação sensorial do alimento ● Degradação nutricional do alimento (Oxidação ect.)ect.) ● Mudança na embalagem (perda de qualidade Migração ● Degradação sensorial do alimento e possíveis Consequências (Oxidação de lipídeos, perda de textura, aroma, qualidade e descarte). possíveis efeitos tóxicos. Definições ● Migração: transferência de massa de acondicionado,ou seja, é a migração de substância ●Migração Total: é a quantidade de componentes para os alimentos ou para simulantespara os alimentos ou para simulantes elaboração e armazenamento. ● Migração específica: migração de componentes apresentam interesse particular. Definições de uma fonte externa para o produto substância da embalagem para o alimento. componentes transferida de material em contato segundo condições habituais de uso,segundo condições habituais de uso, componentes individuais e identificáveis e que Definições Migração não é igual em todos os materiais Materiais Plásticos e celulósicos transferência de massa Materiais de vidro e cerâmica dissolução e lixiviaçãoMateriais de vidro e cerâmica dissolução e lixiviação Materiais metálicos corrosão Definições Migração não é igual em todos os materiais transferência de massa dissolução e lixiviaçãodissolução e lixiviação corrosão Mecanismo de Migração Não Migração a passagem acidentalmente da parte do material Não é um fenômeno de difusão e sim uma contaminação Causas: abrasão da parede interna da embalagem Difusão ControladaDifusão Controlada a transferência dos migrantes voláteis embalagem. Depende da temperatura e da solubilidade do migrante Migração por Contato a passagem dos migrantes solúveis nos alimentos Necessita do contato entre alimento e recipiente Mecanismo de Migração material da embalagem para o alimento. contaminação do alimento casual. embalagem com alta taxa de difusão no materialda migrante no alimento. alimentos , porém não voláteis. recipiente (embalagem) Definições �Polímeros Base dos materiais plásticos, são moléculas geralmente inertes e de solubilidade limitada Migração - Materiais plásticos Moléculas relativamente grandes de pesos cuja estrutura se encontram repetidas unidades “meros”. O número de meros da cadeia polimérica é moléculas de elevada massa molecular, limitada. Materiais plásticos moleculares da ordem de 103 a 106 em unidades químicas simples conhecidas como denominado grau de polimerização. Definições �Monômeros Moléculas menores, mais simples de baixo peso as cadeias poliméricas. Migração - Materiais plásticos peso molecular, que reagem para formar Materiais plásticos Difusão Polímero Dissolução Esquema de um processo de migração de um sistema polímero / alimento Dispersão Alimento Dissolução Esquema de um processo de migração de um sistema polímero / alimento Atualmente, há disponível no mercado mais de Os plásticos são preparados a partir de formulações �Os materiais plastificantes que melhoram flexibilidade do plástico; Migração - Materiais plásticos flexibilidade do plástico; �Corantes e pigmentos para colorir; �Estabilizantes térmicos para evitar a degradação Consequentemente, o material polimérico alimentícia pode conter resíduos de elementos compõem e esses resíduos podem migrar para de 30 diferentes tipos de plásticos; formulações que podem conter, além do polímero: melhoram a processabilidade, resistência e Materiais plásticos degradação térmica no processamento, etc; utilizado na confecção da embalagem elementos químicos provenientes dos materiais que o o alimento. �Compostos reativos como monômeros; �Geralmente em concentrações baixas tidos �Alguns exemplos incluem estireno, cloreto Migração - Materiais plásticos �Alguns exemplos incluem estireno, cloreto �Assim, embalagens plásticas não são inertes �Já que todas estas substâncias se encontram que entrará em contato direto com os alimentos tidos como residuais; cloreto de vinila, caprolactama; Materiais plásticos cloreto de vinila, caprolactama; inertes; encontram dispersas na matriz polimérica alimentos; �Os fatores que afetam a migração de contaminantes Composição química e estrutura do polímero Processo de fabricação dos materiais e embalagens Compatibilidade do migrante com o polímero Migração - Materiais plásticos Compatibilidade do migrante com o polímero Concentração do migrante; Espessura do filme; Temperatura; Tempo de contato x temperatura; Natureza do alimento (simulante); contaminantes de embalagem incluem: polímero; embalagens; polímero; Materiais plásticos polímero; �Por outro lado, componentes dos alimentos, transferidos aos plásticos, tais como PE (polietileno) Migração - Materiais plásticos �Aumentando consideravelmente a mobilidade polimérica, portanto, acentuando a migração na embalagem. alimentos, particularmente gorduras, podem ser (polietileno) ou PP (polipropileno); Materiais plásticos mobilidade dos componentes dispersos na matriz migração de agentes químicos ao alimento contido �São essencialmente compostos de pasta (pinho e eucalipto) e são usados normalmente alimentos secos. �Por isso são materiais frequentemente Migração - Materiais Celulósicos �Por isso são materiais frequentemente consumidor como "saudáveis". �A interação entre os materiais celulósicos coloca-se a nível da migração de substâncias da pasta e do papel ou na sua transformação de fontes vegetais normalmente em contato com frequentemente vistos pelo Materiais Celulósicos frequentemente vistos pelo celulósicos e os alimentos substâncias usadas no fabrico transformação; Outros tipos de embalagens �Diversos aditivos são incorporados durante agentes de resistência, branqueadores, biocidas, �No caso do papel/cartão, a fibra reciclada migrantes que pode incluir substâncias particularmente de papéis reciclados queparticularmente de papéis reciclados que embalagens de alimentos. Outros tipos de embalagens durante o fabrico do papel/cartão, como cargas, biocidas, etc. reciclada é considerada uma das principais fontes de substâncias com origem nas tintas, colas, etc. que não se destinavam inicialmente paraque não se destinavam inicialmente para �As latas metílicas são feitas de folha de flandres ou de alumínio. �A maioria é revestida internamente com verniz ou camada polimérica, que de fato está contato com o produto. Migração - Materiais Metálicos contato com o produto. �As substâncias potencialmente migrantes assim, mais associadas a esta camada do que próprio metal. flandres com um está em Materiais Metálicos migrantes estão, que ao �Os vernizes de revestimento são constituídos pigmentos, aditivos diversos e solventes posteriormente eliminados por secagem; �Os principais vernizes usados na área alimentar vinílicos e organosois, epoxi-ureicos, acrílicos Migração - Materiais Metálicos vinílicos e organosois, epoxi-ureicos, acrílicos bisfenol-A-diglicildieter (BADGE), usado compostos fenólicos são por vezes causa de �A migração vai depender dass características natureza química do produto; �E das condições de enchimento/fechamento oxigênio, influenciam a velocidade e a extensão constituídos por uma ou várias resinas de base, necessários à fabricação e aplicação, alimentar são os fenólicos, epoxi-fenólicos, acrílicos e poliésteres e substâncias como o Materiais Metálicos acrílicos e poliésteres e substâncias como o nos vernizes de resina epoxídica e de problemas de migração; características da folha metálica e do verniz, da enchimento/fechamento da embalagem, em particular o teor em extensão das reações de interação. �O vidro é essencialmente composto por sódio e de cálcio. �Estes compostos não têm qualquer efeito segurança dos alimentos. �No caso das cerâmicas utilitárias, as substâncias Migração - Vidros �No caso das cerâmicas utilitárias, as substâncias podem ter origem nos tratamentos de superfície nas tintas são o chumbo e o cádmio. �Atualmente a regulamentação europeia, impõe migração de chumbo e cádmio em recipientes mg/L, respectivamente. por sílica e óxidos de efeito significativo na substâncias relevantes quesubstâncias relevantes que superfície (vitrificantes) e impõe valores limite de recipientes de 0.4 mg/L e 0.3 O vidro é considerado como o material alimentar. A contaminação por chumbo ou por cádmio Migração - Vidros A contaminação por chumbo ou por cádmio vez que estes metais raramente entram na composição Contudo, bebidas alcoólicas em garrafas do Porto, podem adquirir teores em chumbo relativamente curtos. de maior inércia química para contacto cádmio é extremamente difícil de ocorrer, umacádmio é extremamente difícil de ocorrer, uma composição de vidro para contato alimentar. de cristal, nomeadamente licores e vinho chumbo elevados após tempos de contato Segurança dos alimentos �A migração é considerada assunto de saúde �Por este motivo, muitos sistemas de harmonização; �As regulamentações ocorrem principalmente listas de substâncias autorizadas e suas restrições saúde pública. legislação têm buscado políticas de principalmente por meio de listas positivas, ou seja, restrições de uso. Regulamentação �Para garantir que os materiais utilizados reguladores dos Estados Unidos, da Comunidade têm procurado estabelecer por meio de seus �Valores limites de migrantes; �Metodologias de análise da migração de plásticas para os alimentos. utilizados nas embalagens sejam seguros, órgãos Comunidade Européia, do Brasil, entre outros, regulamentos: de elementos e substâncias das embalagens Regulamentação Quem é a Autoridade Competente �Agência Nacional de Vigilância�Agência Nacional de Vigilância Ministério da Saúde (MS) � Legislações harmonizadas com Competente no Brasil? Vigilância Sanitária (ANVISA) doVigilância Sanitária (ANVISA)do com o MERCOSUL. Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Processo de aprovação Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Tópicos principais Anexo I • Classificação de alimentos e simulantes • Seleção de simulantes • Classificação dos alimentos em função dos simulantes -Anexo V • Condições de ensaios -Migração total -Migração específica: Metais, mono e dietilenoglicóis, ácido tereftálico. Princípio da legislação Brasileira • Classificação dos alimentos em função dos simulantes Migração específica: Metais, mono e dietilenoglicóis, ácido tereftálico. Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Anexo I: Classificação dos alimentos - Tipos de alimentos Tipo I: Aquosos não ácidos (pH >5)Tipo I: Aquosos não ácidos (pH >5) Tipo II: Aquosos ácidos (pH < 5) Tipo III: a) Aquosos não ácidos contendo óleo b) Aquosos ácidos contendo óleo ou Tipo IV: Oleosos ou gordurosos Tipo V: Alcoólicos (conteúdo em álcool > 5% (v/v)). Tipo VI: Sólidos secos ou de extração pouco Princípio da legislação Brasileira óleo ou gordura. ou gordura. > 5% (v/v)). pouco significativa. Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul ANEXO V- Condições dos ensaios de migração Princípio da legislação Brasileira Condições dos ensaios de migração Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul ANEXO V- Condições dos ensaios de migração Princípio da legislação Brasileira Condições dos ensaios de migração Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Metodologias de avaliação da migração �O método convencional é realizado deixando simulante de alimento no qual é feita a medição �A medição dos contaminantes elementares geral, realizada por: � Espectroscopia de absorção atômica (AAS), � Espectroscopia de massa com fonte de plasma �Espectroscopia de emissão óptica com (ICP-OES) e métodos colorimétricos. Metodologias de avaliação da migração deixando o corpo-de-prova imerso em um medição de migrante. elementares que passaram para os simulantes é, em (AAS), plasma acoplado indutivamente (ICP-MS), fonte de plasma acoplado indutivamente Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Limite de migração de substâncias; 50mg/Kg – embalagens com capacidade acima de 250mL 8mg/dm2 – embalagens com capacidade abaixo de 250mL Princípio da legislação Brasileira embalagens com capacidade acima de 250mL embalagens com capacidade abaixo de 250mL Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira (6) (3) (7) (I) Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Princípio da legislação Brasileira (ANVISA)/Mercosul Princípio da legislação Brasileira Trabalhos : migração de elementos das embalagens �Weisel et al. (1991), identificaram a presença em rótulos pintados sobre embalagens plásticas 17 das 18 embalagens analisadas apresentavam Shotyk et al. (2006), analisaram amostras estocadas em recipientes de PP e PET, provenientes detectaram Sb (Antimônio) em todas as amostras, teores mais altos foram encontrados nas amostras PET. Trabalhos : migração de elementos das presença de Pb (chumbo) plásticas de pão sendo que apresentavam Pb no seu exterior. amostras de águas naturais e provenientes do Canadá, e amostras, sendo que os seus amostras engarrafadas em Trabalhos : migração de elementos das embalagens �Foi verificado também que a concentração com o tempo de estocagem da amostra na embalagem �Porém, todos com resultados abaixo�Porém, todos com resultados abaixo estabelecidos para águas potáveis pelos regulamentadores do Canadá e da Europa. Trabalhos : migração de elementos das concentração de Sb aumenta embalagem. abaixo dos limitesabaixo dos limites diversos órgãos Trabalhos : migração de elementos das embalagens �Nerín et al. (2002), na Espanha, aplicando GC-MS verificaram a possibilidade de produtos voláteis de recipientes plásticos utilizados para aquecimento de alimentos microondas.microondas. �Seus resultados permitiram concluir recipientes de plástico não são inertes e vários compostos orgânicos, alguns tóxicos, exemplo, metilbenzeno, xileno, estireno entre Trabalhos : migração de elementos das aplicando a técnica de migração de plásticos quando alimentos em forno de concluir que esses podem liberar tóxicos, como, por entre outros. Trabalhos : migração de elementos das embalagens �Entretanto, os resultados de migração liberados dos recipientes, quando aquecidos menores que o limite de migração específica Européia (EU).Européia (EU). Trabalhos : migração de elementos das migração de compostos orgânicos tóxicos aquecidos a 100°C, foram consideravelmente específica da legislação adotada pela União Trabalhos : migração de elementos das embalagens �Ensaios de migração realizados no Instituto Controle de Qualidade em Saúde (INCQS) embalagens de nylon 6; �Em 37,5% das mesmas valores de�Em 37,5% das mesmas valores de caprolactama (CAP) superiores ao limite legislações brasileira e européia. �Os resultados de migração obtidos variaram em relação ao referido limite. Trabalhos : migração de elementos das Instituto Nacional de (INCQS) com amostras de migração de ε-migração de ε- limite estabelecido em variaram de 52 a 198 % Material reciclado Material reciclado �Com relação à utilização de embalagens recicladas, recuperado tenha pureza suficiente para o mesmas especificações existentes para o material � O principal problema para o aproveitamento embalagens para contato com alimentos polimérico em absorver compostos químicos recicladas, deve-se assegurar que o material o contato com alimentos, e que atenda às material virgem; aproveitamento de reciclados na fabricação de alimentos relaciona-se à capacidade do material químicos. Material reciclado �Diversos métodos têm sido propostos para nas preocupações relacionadas aos resíduos presentes nos materiais pós-consumo. �Alguns aspectos envolvem a obtenção de pós-consumo, processos de seleção de materiais, obtenção de informação sobre os níveis de antes e após os processos de descontaminação para o tratamento de reciclados com enfoque resíduos de contaminantes que podem estar informação sobre a procedência do material materiais, tecnologias de descontaminação, de contaminação em plásticos pós-consumo descontaminação. Material reciclado �A tecnologia de aplicação mais conhecida reciclados pós-consumo destinados a contato alimentos são as chamadas barreiras funcionais �Aprovadas no Brasil somente para PET, constituídas de um sistema multicamada com o reciclado presente na camada intermediária. conhecida para contato com funcionais; constituídas reciclado de PET DúvidasDúvidas
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