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EMBALAGENS ATIVAS PARA ALIMENTOS Uma nova solução em armazenamento, conservação e qualidade. Equipe: Iara Lúcia Luana Maciel Naiara Santarém Roberta Rochelly Sara Barroso MAIO/2012 Introdução •Definição: •Não há, na legislação brasileira atual, nenhum artigo que defina propriamente esse tipo de embalagem; Porém diversos pesquisadores o definem em seus estudos: •Segundo ROONEY, et al.[1], embalagem ativa é aquela que exerce outro papel na preservação do alimento que não o de promover uma barreira inerte ao alimento. •Segundo GONTARD [2], uma embalagem ativa é aquela que, além de proteger, interage com o produto e, em alguns casos, responde realmente a mudanças. Introdução Importância e funções das embalagens ativas: Além das funções comuns de todas as embalagens, (proteção ao produto, facilidade de manuseio e transporte, barreira física a agentes externos, etc) as embalagens ativas são importantes pois acumulam outras funções como: Absorção de compostos que favorecem a deterioração; Liberação de compostos que ampliam a vida de prateleira; Monitoramento de vida de prateleira; Introdução • Principais Tipos de Embalagens Ativas: •Sistemas de Atmosfera Modificada; •Controladores dos níveis de etileno; •Controladores de umidade; •Liberação de aditivos; •Embalagens Antimicrobianas Sistemas de Atmosfera Modificada Consistem basicamente em estocagem de produtos ainda em respiração em ambiente com níveis geralmente reduzidos de O2 e elevados de CO2, comparativamente ao ar. A atmosfera modificada reduz as taxas de respiração e de produção de etileno, promovendo um retardamento na deterioração desses produtos. Meios Passivos : O produto é acondicionado em embalagem, e a atmosfera é modificada pela própria respiração do produto, em função da permeabilidade da embalagem e da temperatura. Meios Ativos: É criada injetando-se, inicialmente, no espaço livre da embalagem uma mistura gasosa predeterminada, sendo a atmosfera de equilíbrio determinada também pela interação entre o produto, embalagem e ambiente Sistemas de Atmosfera Modificada O CO2 produzido na embalagem deve ser removido para se evitar a deterioração do alimento e o estufamento e rompimento da embalagem. Café torrado em grão ou torrado e moído constitui bom exemplo de produto que gera o gás CO2. Após o processo de torrefação, grande quantidade de CO2 fica retida no interior do grão de café, sendo liberada ao longo da estocagem, podendo estufar ou mesmo romper as embalagens se o café for imediatamente acondicionado após a torra. Sachês absorvedores de O2 e CO2 têm sido empregados em embalagens de café para minimizar a oxidação, mudanças no sabor e absorver o CO2 residual para evitar o rompimento da embalagem. Sistemas de Atmosfera Modificada Embalagem com válvula unidirecional de alívio de gases. Sistemas de Atmosfera Modificada Sachê absorvedor de CO2 pode ser obtido por meio de envelope poroso contendo óxido de cálcio (CaO) e agente hidratante, assim como sílica gel, na qual a água é absorvida. Nesse sistema, a água reage com o CaO e produz hidróxido de cálcio, o qual reage com CO2 para formar carbonato de cálcio (CaCO3). REAÇÃO: CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Contudo, altos níveis de CO2 (10 - 80%) são desejáveis para outros tipos de alimentos como carnes e aves por inibirem o crescimento microbiano na superfície do alimento e prolongarem a sua vida-de-prateleira. Absorvedores de O2 Reduz ou inibe o crescimento de fungos e bactérias aeróbicas. Retardamento do processo de oxidação de vários compostos presentes no alimentos, como por exemplo a gordura que leva formação de peróxidos. • A tecnologia que substitui ou complementa os métodos físicos de eliminação de O2 é o uso do absorvedor de oxigênio que reduz significativamente o teor de oxigênio no interior da embalagem para níveis inferiores a 0,01% (100 ppm) e, ainda, mantém esses níveis durante a estocagem, o que conserva a qualidade original do produto embalado e prolonga sua vida-de-prateleira. Absorvedores de O2 Os absorvedores de oxigênio podem, estruturalmente, ser encontrados nas formas de sachês, etiquetas ou rótulos, filmes, cartão e vedantes para tampas. As tecnologias de absorção de oxigênio existentes envolvem um dos seguintes mecanismos: oxidação do ácido ascórbico, do ferro em pó, oxidação enzimática de ácidos graxos insaturados (ácido oléico e linoleico, por exemplo). Absorvedores de O2 Nos casos em que o absorvedor de oxigênio se encontra na forma de cartão, etiqueta ou sachê, o absorvedor constitui componente individual que é colocado com o alimento dentro da embalagem. Nos casos em que o princípio ativo é incorporado ao material de embalagem, o absorvedor de oxigênio faz parte da embalagem ou da barreira que separa o produto do ambiente externo. Controladores de Etileno Etileno: É um hormônio vegetal que atua na maturação de frutas/hortaliças e, se não for controlado, desencadeia respostas fisiológicas como senescência, florescimento, e aumento da taxa respiratória.Esse tipo de embalagem ativa geralmente possui agentes oxidantes (permaganato de potássio) que atuam removendo o etileno produzido. Esses oxidantes podem ser diretamente adicionados ao material da embalagem ou adicionados com o uso de sachês de material permeável ao etileno e que contenham de 4 a 6% de KMnO4. Controladores de Umidade O metabolismo de carboidratos e gorduras produz água, o que pode acarretar a presença de níveis inadequados de água no interior de uma embalagem. Por isso, vários produtos alimentícios requerem controle da quantidade de água, seja na forma líquida ou vapor. Controladores de Umidade A presença de níveis inadequados de água no alimento embalado freqüentemente favorece: Acúmulo de água condensada na superfície das embalagens e dos produtos O crescimento de microrganismos e o aparecimento de manchas na embalagem plástica. Amolecimento de produtos secos e crocantes. Controladores de Umidade Os absorvedores de umidade podem ser encontrados comercialmente na forma de filmes com apropriada permeabilidade ao vapor d’água, filme dessecante ou sachê controlador de umidade. Embalagens antimicrobianas Apresenta substância antimicrobiana incorporada e, ou imobilizada. Capaz de eliminar ou inibir microrganismos: deterioradores e, ou patogênicos. Embalagens contendo conservantes incorporados na estrutura do polímero: filmes, rótulos, etiquetas, sachês. (Oliveira & Oliveira, 2004) Principais aplicações: Carne, peixe, queijo, frutas e produtos de panificação. Embalagens antimicrobianas Agentes antimicrobianos Reduzir, inibir ou retardar o crescimento de microrganismos na superfície do alimento embalado (reações de deterioração) Sua adição nos filmes poliméricos pode ser feita de duas maneiras: incorporação (liberação do agente antimicrobiano para o alimento) e imobilização (o composto atua somente em nível de superfície) Ação: Bactericida e bacteriostática Altera membrana celular Inativa enzimas essenciais Destrói ou inativa o material genético Embalagens antimicrobianas Requisitos parautilização dos agentes ativos Devem atender à legislação dos diversos países. Não devem ser tóxicos ou alergênicos. Devem ser neutros em termos de aroma e sabor. Devem ser facilmente incorporados na película da embalagem. Devem ter um intenso contato com o alimento (o contato não pode causar nenhuma contaminação ou deixar resíduos no alimento). Embalagens antimicrobianas Vantagens Permite a redução no teor de conservantes do alimento. Difusão dos compostos da embalagem para a superfície do alimento de maneira lenta e controlada. Presentes em menores quantidades, atendendo a uma demanda atual do consumidor. Embalagens antimicrobianas Agentes antimicrobianos podem ser: Compostos naturais ou sintéticos. Solutos (não migra para o espaço livre da embalagem) Gases (migra para superfície do alimento) Incorporados aos mais diferentes tipos de materiais: plástico, papel e fibras têxteis. Exemplos de agentes antimicrobianos Sorbatos, benzoatos, propionatos, etanol, ozônio, peróxido, dióxido de enxofre,antibióticos, zeólito de prata, enzimas, etc. Embalagens antimicrobianas Sais de prata - agentes antimicrobianos com maior potencial, especialmente no Japão. Emissores de SO2 – gases que inibem reações não enzimáticas e enzimáticas e age como antioxidante. Agente ativo: Metabissulfito de sódio Na2S2O5 + H2O SO2 Elimina esporos de fungos (Botrytis cinerea) da superfície da uva – Bolor cinza. Embalagens antimicrobianas Fatores que podem afetar a efetividade da embalagem antimicrobiana Características do antimicrobiano (solubilidade e tamanho da molécula) e do alimento, Condições de estocagem e distribuição (tempo e temperatura), Método de preparo do filme (extrusão ou casting) Interação entre antimicrobiano e polímero. (Dawson ET al., 2003; Cha et al., 2004) Mandioca, argila e nanotecnologia Cientistas da Escola Politécnica (Poli) da USP. Recursos naturais renováveis Composição: Fécula de mandioca Extratos de óleos essenciais (função antimicrobiana) - Cinamaldeído (componente ativo mais expressivo do óleo extraído da canela, oculta o odor do conservante). Nanopartículas de argila (embalagem mais resistente e menos permeável à entrada de água e oxigênio) Embalagens antimicrobianas Liberadores de Aditivos Vários aditivos químicos podem ser liberados a partir de uma embalagem com a finalidade de ampliar a vida de prateleira do produto. Entre elas pode-se citar: embalagens antioxidantes, embalagens aromáticas e liberadores de conservantes. Embalagens Antioxidantes: Evitam o surgimento de sabor indesejável ao produto (ranço), e também a redução de valor nutricional (perda de vitaminas e ácidos graxos essenciais). Esse sistema consiste na incorporação de antioxidantes em filmes plásticos, papéis ou sachês, de onde são liberados, reagindo com radicais livres presentes e preservando o alimento. Liberadores de Aditivos Embalagens Aromáticas: Atuam na melhoria da aceitação sensorial do produto ao consumidor. São produzidas pela incorporação de aromas voláteis na embalagem. Ex: Adição de óleos essenciais em embalagens de manteiga. Liberadoras de conservantes: Podem prevenir o ataque de micro organismos patogênicos/deteriorantes ao alimento. Pode ocorrer através de difusão ou evaporação a partir dos filmes plásticos. Esse tratamento é indicado em casos em que a pasteurização causa alterações indesejáveis ao produto, como sabor estranho. Curiosidades Existem muitos tipos de embalagens ativas e diversas aplicações, entre aquelas já citadas, podemos incluir também embalagens ativas com funções mais específicas como: Sistemas monitoradores de temperatura; Embalagens ativas comestíveis Referências Bibliográficas AZEREDO, H. M. C; FARIA, J. A. F; AZEREDO, A. M. C. Embalagens Ativas para Alimentos. Ciênc.Tecnol.Aliment. vol.20 no.3 Campinas -SP. Sept./Dec. 2000.Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=s0101- 20612000000300010 > Acesso em: 20 mai 2012. BRAGA, L. P; PERES, L. Novas Tendências Em Embalagens Para Alimentos: Revisão. B.CEPPA. Vol 28 n° 1 Curitiba- PR. Jan./jun. 2010. SARANTOPOULOS, C. I. G. L; MORAES, B. B. Embalagens Ativas e Inteligentes para Frutas e Hortaliças. Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL. Vol 21 n°1 Jan/Fev/Mar. 2009.
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