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24 Embalagem A embalag':_m é uma parte importante de as as operaçoes de processamento de ali- ,od e em algumas (p. ex., o enlatamento rnent?S 1 ; l2] e a embalagem em atmosfera [~:ada [Capítulo_ 20]), ela é a operação rn namente dcta. Tem ocomdo desenvolvi- proPtos significativos tanto dos materiais quan- rn~os sistemas de embalagem, nos últimos dez :os, que auxiliaram tanto na redução dos cus- tos da embalagem quanto_ n? desenvolvimen- 10 de alimentos novos e rrurumamente proces- sados (Capítulos 9, 19 e 20). A embalagem pode ser definida em termos de seu papel pro- cetor como sendo "o meio de se obter a distri- buição segura de produtos em condições ade- quadas para o consumidor final com o menor custo", ou ela pode ser definida, em termos empresariais "como uma função técnico-eco- nômica para a otimização dos custos de distri- buição de mercadorias enquanto maximiza vendas e lucros". As funções da embalagem são: Contenção: para conter os produtos e mantê-los seguros até serem consumi- dos. • Proteção: contra riscos mecânicos e ambientais encontrados durante adis- tribuição e o uso. ' Comunicação: para identificar os con- teúdos e auxiliar na venda do produ- t~. Os contêineres de tranSpOrte tarn· bém devem informar o tranSpOrtador sobre o destino e sobre quaisquer ins- truções especiais a respeito do manu- . seio e da estoca e lagens fornece 8U:· Al&1:mas emba- rio sobre o m: d onnaçoes ao usuá- dos conteúdos.º eabenurae/ou uso ' Maquinabilidade· para ai bom d · cançar um • esempenho em linhas de ro duçao de alta velocidade de en~ . to, fechamento e verificação ( il en- cotes por minuto ou mais), se::~~ tas paradas de processo. • Conveniência: ao longo de todo o sis- tema_ d_e produção, estocagem e dis- tnbucçao, mcluindo a abertura fácil 0 des°?ne e/ou pós-uso recipientes ~o vareJo para recebimento de para os consunudores (Paine, 1991). As principais considerações de marketing para uma embalagem são: • A imagem da marca e o estilo da apre- sentação necessária para o produto. • Flexibilidade para alterar o tamanho e formato dos recipientes. • Compatibilidade com métodos de ma- nipulação e distribuição e com as ne- cessidades dos varejistas. A embalagem deve ser esteticamente agra- dável, ter tamanho e forma funcionais, reter o alimento de modo conveniente para o consu- midor, sem vazamentos, possivelmente servir como recipiente que abre com facilidade, e fe- cha com segurança, além de propiciar descarte, teêlíe: Odesignda Diigiital~izada com Ca1mScanne1r 474 P. J. Fl:LLOIVS 1 deve atender as exigências legais embal~ rui em dos alimentos. com relaçao lt ro ag fluenciam o sucesso de Os fatores que m a nda de um produ- uma embalage~i na proJ 1;;1e Stewart (1989): to foram descnms por ea , Destaque , Identificação do conteudo Identidade visual Distinção Adaptabilidade Adequabilidade . _ Acendimento à leg1slaçao O mais importante deles é o destaque - .ª habilidade de uma embalagem para compenr com até 6 mil produtos semelhantes, _cada um competindo pela atenção do consumidor. O_u- tras tais como correta identidade v,sual, dis- tinção e adequabilidade, são importantes para criar, consnuir e sustentar uma imagem pa~a o produto, diferenciando-o de seus campeado- res. Detalhes das funções de propaganda e de promoção são fornecidas por Paine (1991) .. Os fatores técnicos que devem ser consi- derados em relação à seleção de um material de embalagem para um produto em particular são descritos por Briston (1988). As necessi- dades da embalagem para proteger os alimen- tos durante sua expectativa de vida de prate- leira são discutidas em mais detalhes na Seção 24.1. A vida de prateleira de alimentos emba- lados é controlada pelas propriedades do ali- mento (incluindo a atividade de água, o pH, a suscetibilidade à deterioração enzimática ou microbiológica e os requerimentos de oxigê- nio, luz, dióxido de carbono e umidade ou sen- sibilidade a esses elementos) e pelas proprie- dades de barreira da embalagem. Na Tabela 24.1, encontra-se um resumo dos requerimen- tos das embalagens para alguns grupos de ali- mentos. Os materiais de embalagem podem ser agrupados em dois tipos principais: 1. Embalagem para traruporte que con- têm e protegem os conteúdos duran- t: o traruporte e a distribuição, mas nao possuem função de marketing. As C8!Xas de papelão comigado são as embalagens de tr amplamente Utilizada:nsp0 rte Ilia· porte de cargas de S 2Para o trah IS I · ª 0 kg "8• ra e as esteJam send . , elllbo substituídas por pallecº rapidall\ent · fiJm s env01 e e encolhível ou esti á tos c01l\ tipos de embalagens e Vel. Outr~ . Para tr ., te incluem caixas de rn ª~Por. metal, engradados de ade,ra 0,. ITiad · " néis, bombonas e sac erra, to. os. R. mente, foram introduzidos ecente. neres de v~lumes interme c?ntêi. (CVI), que incluem "co /•dr10, grandes caixas de meta] ~ , 1·b1ns', fibra plástica corrugad~ P asnco ou s~cos feitos de tecidos de ;b~:n~es ocas que aumentam a efic·· _Pias. . 1enc1a de manuseio, tendo substituído e grande pane os pallets e as . rn de madeira (ver também ~ªll<_as 24.1.S e Capítulo 26) . Os CV) eçao . s pog. sue~ . a capacidade entre a de urn conteiner e de bombonas de 220 L (p. ex., embalagens de 1.000 L com pallets e válvula de descarga no fun- do), sendo usados, principalmente para pós e líquidos. Muitas embala'. gens de transporte são caras e, por. tanto, retomáveis (p. ex., engrada- dos plásticos para garrafas de leite, cerveja e refrigerantes). Outros (p. ex., embalagens de transporte de poliesrireno expandido) fornecem isolamento e proteção mecânica para tomares e uvas ou para peixe fresco ou curado e são descartáveis. As embalagens de transporte têm por objetivo: • Conter os produtos eficientemen- te por toda a jornada. Proteger contra a contaminação e as condições climáticas. Serem compatíveis com o ptod:~ • Serem enchidas e fechadas fá eficientemente. • Serem de fácil manuseio. Permanecerem fechadas com segu- rança durante o trânsito, serem abertas facilmente quando neces· opepruixaoo own~ opeu1we1 OWI!~ .Odd own~ O\f3d/0S3d OW!!~ awuuelapuee a1od e1eJJe!) ,1aded ap BX!IIO oqnlJl!UOQWOS a1od OO!IS~!d &Wl!I/008$ epeu1we1 eq10~ ovssa.,d ap edwei p 01uJwn1e ap l!ll!l e1e1 OOSBJ~ TECNot.OGIA DO p~ o DE Al.JMENros 475 Di,gilta~izada com CamScanner 476 p, J. FEtLOWS opepru11aoo awn~ op1111w11 awn~ ,Odd OWI!~ 8 OY3d/OB3d OWII~ 1 oso1n1a3 1aded op ex1e:> awnll'l•P••e aiod ,g ª'"''"º 8. t ,1aded ap ex1e3 ~ oqnueuoqwoe OlOd 0011s" d OWl!I/O••s 1 oqn1 epeu1we1 e410~ O!"aJd op edwei p 01u1wn1• op 11"7 11"7 .g "'"""º > .... ,~ lECNOLOG1A DO p A<lCESSAMENTo DE AllME\\ITOS sário (p. ex. , inspeção de alfânde- ga) e serem fechadas novamente com segurança. fo rn ece r info rm ações para os rransportadores, atacadistas e fa- bricantes sobre seu conteúdo, des- tino e de como manusear e abrir 0 contentor. Ter um custo mínimo. serem prontamente descanadas, recicladas ou ter outro uso. 2_ Embalagens de varejo (ou unidades para consumidores) que protegem e faze m propaganda do alimento, em quanodades convenientes para a venda a varejo e estocagem domés- tica (p. ex., latas de metal, garrafas de vidro, frascos, tubos plásticos rí- gidos e semi-rígidos, tubos que se dobram, embalagens canonadas e sacos plásticos flexíveis, sachês e fil- mes plásticos) . A embalage entre o alimento m proporciona uma barre1ra transmissão da l e o ambiente Ela controla a calor, de um1da~z, a~axa de transferência de dos m1crorgan1 e e e gases e o movimento embalagem nã~~~~~u insetos. Além dISso, a p ex , pela m1 - ínlluenciar o produto - pelas reações e~: çao de compostos tóXJcos, e o alimento (S ': o matenal da embalagem de m1crorgams; ~:o 24 4-1) ou pela seleção embalad pre3ud1c1ais ao ahmento patogên1c:s ~:mo, seleção de anaeróbios d1ficada (Ca 1tui'odutos comatmosfera mo- da embal P o 20). Outrosrequenmentos bl agem se referem à operação sem pro- e: as _- eficiente e econômica na lmha de p:o uçao - resistência a danos - como rom- pimentos,_rasgões ou amassamentos causados pelos equipamentos de enchimento ou fecha- mento, carregamento/descarregamento ou transpo~~ - e, não menos imponante, ao custo total nummo. 24.1.1 Luz Para conveniência, esta seção descreve tanto as embalagens de transporte quanto as de varejo, em categorias que refletem seu ma- terial de construção . A Tabela 24.1 mostra um resumo das aplicações dos diferentes materiais de embalagem para produtos alimentícios. A transmissão de luz é necessária em embalagens cujo objetivo é momar o conteú- do, mas deve ser controlada quando os alimen- tos são suscetíveis à deterioração pela luz (p. ex., oxidação lipídica, destruição da riboflavina e pigmentos naturais) . A quantidade de luz absorvida pelo alimento embalado é obtida usando-se: 24.1 TEORIA Os principais fatores que causam a dete- rioração dos · alimentos durante a estocagem são os seguintes: As influências climáticas que causam alterações físicas ou químicas Ouz UV: umidade, oxigênio, mudanças na tem- peratura). • Contaminação (por microrganismos, insetos ou sujidades). • Forças mecânicas (danos causados por impacto, vibração, compressão ou abrasão). • Funos, fraudes 011 pítulo 25)_ onde / (Cd) ; intensidade da luz absorvida pelo alimento, /1 (Cd) ; intensidade da luz in- cidente, T ; transmissão fracionada pelo ma- terial da e~balagem, R,, ; fração refletida pelo material de embalagem e Ri ; fração refletida pelo alimento. . . A fração de luz nansnuoda por um mate- rial de embalagem é encontrada usando-se a lei de Beer-Lambert: Dm,gi~tallizada com CamScanne 478 P. J. FELLOWS . d da luz transmitida onde 1, (Cd) = inten~dabs:rbância caraccer/s- pela embalagem, a - ::ruagem e x (m) = es- tica do material ~e em bal em. pessura do matenal de em b ~da ou trans- A quantidade de luz.ª 1 :a embalagem e mitida varia com o maten; da luz incidente. com o comprim_ento de on :lietileno de baixa Alguns matenais (p. ex., P · 'vel quan- . canto a luz vts1 densidade) rransrrutem .d de semelhante, to a ultravioleta em mtens;o:eto de polivini- enquanto outr~s (p. ~-~ ~sível, mas absor- lideno) transmitem a u . entos podem vem a luz ultravioleta. Os p1gm d vt'dro ou ·pientes e ser incorporados em reCJ em também, ser filmes de polímeros, que pod 1 'ara reduzir a cobenos com rótulos de pape p ' ·s (Ca- transmissão da luz em produ_ros sens,V::cema- pítulo 25) ou impressos (Seçao 24-3). podem tivarnente as embalagens transparentes ser acondicionadas em caixas de papelão para distribuição e estocagem. 24.1.2 Calor O efeito isolante de uma embalagem é determinado por sua condutividade térmica (Capítulo 1) e por sua refletividade. Os mate- riais que possuem baixa condunvtdade térnu- ca (p. ex., papelão, poliestireno ou poliuretano) reduzem a transferência do calor por condu- ção e os materiais refletivas (p. ex., folha de alumínio) refletem o calor radiante. Entretan- to, o controle sobre a temperatura de estoca- gem é mais importante do que confiar na em• balagem para a proteção dos alimentos contra o calor. Em aplicações em que embalagem é aquecida (p. ex., esterilização no recipiente ou nas refeições prontas para microondas), o ma- terial de embalagem deve ser capaz de resistir às condições de processamento sem sofrer al- terações nem interagir com o alimento. 24. l ,3 Umidade e gases A perda ou absorção de umidade é um dos fatores mais irnponantes para o controle da vida de prateleira dos alimentos. Existe um microcJima dentro da embalagem, determina- do pela pressão de vapor do alimento n peratura de estocagem e pela Permeabi~_ tell). da embalagem. O controle da troca d 1dade de é necessário para evitar a det e_ull\ida. ó . . á . er1ora -microbiol g_,ca ou enzun tlca, a desidrat Ç~o ou O amoleomento do alimento, a conden aç~o no interior das embalagens e O conse ~<;ào crescimento de fungos (p. ex., em h quente - ) . ºrtaJ,Ça frescas ou pao ou para eV1tar a queirn s frio nos alimentos congelados (CapftuJ~ ~lo 0 efeito das mudanças no teor de urn·d l. mostrado pela isoterma de sorção do a!i ade é (Capítulo 1), que depende da taxa de :ento missão do vapor d'água da embalagem O ans. mentos que têm uma baixa umidade ~els ai,. . ai· ªtiva de equilíbno, como os 1mentos desidratad biscoitos e salgadinhos, requerem urna ern~:'. !agem que tenha ba1Xa permeabilidade à UJtti. dade ou eles irão ª?sorver Umi_dade a Partir do ambiente e perderao sua crocancia. Se a ativ;. dade de água se_ eleva acima de um nível que permita o crescrmento m1crob1ano, eles irão deteriorar-se. De modo semelhante, os alirnen. tos que contêm quantidades apreciáveis de lipídeos ou de outros componentes sensíveis ao oxigênio sofrerão deterioração se a ernba. !agem não se constituir em barreira adequada ao oxigênio. Ao contrário, os alimentos frescos que estão respirando e possuem alta umidade relativa de equilfürio necessitam de um alto grau de permeabilidade para permitir a troca de oxigênio e dióxido de carbono com a at- mosfera, sem perda excessiva de umidade, que poderia causar perda de peso e murcham~nto. Os alimentos resfriados (Capítulo 19) eXJgem que o movimento do vapor d'água seja contro- lado fora da embalagem para evitar o embaça- mento dos pacotes nos balcões quando a tem- peratura muda. Os alimentos embalado~ em atmosfera modificada (Capítulo 20) necess•~ de controle cuidadoso, tanto sobre a com~•- ção de gases quanto sobre o movimento 0 vapor d'água, para a obtenção da vida de pra· teleira esperada. . ba· Assumindo-se que um matenal de ~ é- lagem não tenha defeitos (p. ex., furos inn:a. tricos nas emendas das latas ou furos e não gens _malfeitas em filmes fl~veis) e quc:a va- haJa mterações entre o matenal e O gás 111 por, a taxa de transferência de massa essa como cm3 m·2 por 24h) ~ente exprr d'água, através do material TECNOLOGIA DO PROCESSAMENTO DE AUMENTOS 479 f!Iº"' d vapo (c:O ás ou o obtém-se usando: dO g balagern, da e(ll t,Att>P ,_::.:-;-- ~ eabilidade do material, A (m2) de b "' peflllatenal, t (h) = tempo, Af' (Pa) on áJea do rn ressão ou na concentração de , a a na p al ( ) diferenÇ dms lados do maten e x m ~ tre os ses en do matenal. ~ espessura m deve ser sufioentemente - A ernbala:a reter os odores desejáveis permeável afpé ou salgadinhos) ou eV1tar a (lll ern c l alirn (p ex '. e odores (p. ex., P':_ os entos em absorçao d s) A absorçao de odor a par-rduroso . . pÓ ou go lasticizantes 1 tintas de unpres- or de agentes p solventes ~sados na fabrica- são, adesivos °:s de embalagem também deve ça·o dos rnatei; el Enquanto as embalagens de 1 genciav . ser neg 1 al são quase totalmente unpermeá- vidro ou met e vapores os filmes plámcos s gases ' . veis ao uma variação de permeabilidade Presentam . - , a d do da espessura, da compos1çao qw- depen edn strutura e onentação das molécu-nuca e ae . las no filme. Os plasticizantes e os pigmentos bé afrouxam a estrutura do filme e au- ™:t! sua permeabilidade. A permeabilidade ::á relacionada tanto ao ti~o ~e ~e quanto ao tipo de gás ou vapor e nao e sunplesmente uma propriedade do filme. Por exemplo, a permeabilidade de celulo~e, _náilon e álcool polivinil muda com as vanaçoes na unudade devido à interação desta com o filme. Esses fatores são discutidos com mais profundidade por Pascat (1986) e Jasse (1986). Detalhes do movimento de gases, vapores e compostos aro- máticos ou aromatizantes pelos materiais de embalagem são descritos por Zobel (1988). A taxa de transferência de gás ou umidade é en- contrada usando: A permeabilidade também está ciaimente relacionada com a tempera expotura,nené- ponanto n-.,~ e , ' --=•110 Citar tanto a temperatura ~i:t~ a umidade relativa da atmosfera nas ÇOes da permeabilidade (Tabela 2 4 2 ) Os métodospara · · ed d testar a permeabilidade e as pro- pn ª es tnecânicas dos materiais de embala- gem foram descritos por Robenson Cl 990) Whi Cl990J, Paine Cl991) e Paine e Paine (1992). te Um método Para se calcular a vida de prateleira dos alimentos secos embalados com base na permeabilidade da embalagem e na anVJdade de água e teor de unudade de equiJí. bno do alunento (Capítulo 1) é descnto por Robertson (1993), usando a segum1e equação. ln (M,-M)/ (M,-MJ ~ (PIX) •WW) x(P 0 /b)x(t) ~ onde M, = teor de Umidade de equilibrio do alimento, M1 = teor de umidade inicial do ali- mento, M, = teor de umidade critico do ali- mento, P/X = permeabilidade do material de embalagem (g de água dia·' m' [mm HgJ-1), A = área da embalagem (m') , W, = peso dos sólidos no alimento, P, = pressão de vapor d'água pura na temperatura ambiente (Torr), b = inclinação da isoterma de sorção (g H 2 0/ g de sólidos por unidade de a, [Capítulo 1, Fi- gura 1.16]) e t, = tempo para o término da vida de prateleira (dias). o cálculo da vida de prateleira na qual a permeabilidade ao oxigênio é o fat?r crítico é obtido usando-se a seguinte equaçao: t, = (QxX)/ (PxAxâl') onde Q = a quantidade máxima de oxigênio permitida na embalagem (mL) e 6!' .= diferen- ça entre a pressão parcial de ongeruo dentro e fora do recipiente. DmgrÍlta~izada com CamScanner 480 p, J. ro,LOWS 24_ 1.4 Microrganismos, insetos e sujidades As embalagens de metal, vidro e polúneros conferem barreira aos microrganismos, mas seus sistemas de fechamento são uma fonte potencial de contaminação. Os recipientes dobrados, gram- peados ou enrolados com filme não são verda- deiramente fechados. As principais causas da contaminação microbiana de alimentos adequa- damente processados são: O ar ou a água contaminada que pas- sa através de microperfurações, em recipientes hermeticamente fechados, quando se forma o vácuo no espaço livre (Capítulo 12). Selamento a quente inadequado em filmes de polímeros causado pela con- taminação do selo pelo produto ou por deficiência de calor no equipamento de fechamento. Tampas ou coberturas mal fechadas. ter a esterilidade dos produtos. Em outr b · º'Pro. cessas, aixas temperaturas e teores de UJni dade ou conservantes restringem o crescim · to de microrganismos, tomando O papel~- embalagem menos crítico, embora algum ~ vel de proteção ainda seja necessário. o efe: das diferenças da permeabilidade a gases no: materiais de embalagem sobre o crescimento de microrganismos é discutido por Bureau (1986). Esse aspecto é particularmente impor- tante quando baixos níveis de oxigênio podem provocar seleção de pacógenos anaeróbios na embalagem (ver também Embalagem de At- mosfera Modificada, Capítulo 20). Todos os tipos de embalagens devem pro- teger o alimento da poeira e outras sujidades, que poderiam contaminar o produto. A infestação por insetos é evitada por mecal, vi- dro e alguns filmes flexíveis mais resistentes (Highland, 1978), mas somente os recipientes de metal e de vidro podem proteger os alimen· tos contra roedores e pássaros. • Danos tais como rasgões ou dobras do material de embalagem. 24.1.5 Resistência mecAnlca ~s- tais como a esterilização pelo calai; UTadiaçao e aquecimento ôhmico são baseados no sistema de embalagem para man- A adequabilidade de uma embalagelll para a proteção do alimentos contra daDOS mecânicos depende de sua habilidade de re- "'!l:l._,,. 1lf.Y "' 'O w "' ,!; " w e ~ "' ii "' 'O w "' 'O ., 'O "' ·e Q. e a. l't g ; • ~ o ':li i~~ ~ &. - ~ ~ &. ii~ = §. ~ C::;:-., "' e~ ~k ., o a: - g g ~ ~ o ~ ~ Q. Q. Q. >- >- >- g ~ ~ ~ re ~ % ~ é ., ~ ~ ; ~ "' .... ~ ~ ; 'f .... i ., O> .... ~ ":' ;i; ;;; <') g ~ li! ~ ~ "' ~ ~ a, ô J, ~ ;;; TECNOlOG1A 00 PR 0CESSAMENTO DE ALIMENTOS 481 i i ~ ~ ó é i 1 1 ~ § !;j! " § " g ~ ~ ~ § i ~ "' i ;,~ "' ê ª ~ ~si .. : § ~M "' g § o. ~ ~~~ ~ ~- "'· "'"''" M .:.:ô 1 ... ... ~ '? "i"i~ <D ... ,,,.._ "' ~ ;\ t;; g""' ~ .;, ~~i ... "' Dii,g i~t:a 111 i z a dl a com C a 1m S-ca 1111e 482 P. J. fEll.OWS i "' ., ! "' e: :, C> m i "' i g i e. e a. N t j Ili 1D ~ f,l ~ ~~ u !ii i ~~ ., ~(1)111- 069º ::~ ~ TECNOLOGIA DO PR OCESSAMENTO DE AUMENTOS 483 ressão causada pelo empilhamento • à,orr,P ' 1 à b -sisnr azéns ou nos ve1cu os, .ª rasao cau- 00s af11' 1 fricção contra o equipamento ou 53 da pe ª manuseio, à perfuração ou ao rom- do!ante O usados pelos impactos durante 0 P irrten10. ca u à vibração durante o transporte. useio o fru fr fllªº umentos (p. ex., tas escas, ovos, ,',lgons a etc.) são facilmente danificados e biscoitoS,m de um maior nível de proteção da 0 eeessita m incluindo "almofadas" de papel errtbª!ª~:mÍnas de polímeros injetados ou de 1oalh ' que se formam para conter peças in- celulos~, (p ex caiXas de ovos, bandejas para • ·duais · ., di\11 ) Para outros alimentos, a proteção é frll1ªs ·da par um recipiente rígido e/ ou com fom;c~o à movimentação por filmes encolhí- res çu esticáveis ou pelo uso de embalagens veisº - ldd. d plásticas que sao mo a as iunto ao pro uto (ver c;apítulo 25). . .. Engradados de madeira e toneis ou bombOnas de metal têm uma longa história de 0 como embalagens de transporte pois con- rerem uma boa proteção mecânica. Eles vêm sendo substituídos por contêineres de volumes intermediários compostos de menor custo, fei- tos de papelão e polipropileno. Exemplos des- sas embalagens incluem contêineres sem cos- ruras, de 6 a 9 camadas de papelão corrugado, capaz de suportar 20 toneladas de pressão. Ele pode ser revestido com um filme de múltiplas camadas para líquidos e, por não serem utili- zados metal ou madeira em sua fabricação, ele é biodegradável e mais facilmente reciclado (Anon., 1998). Afinna-se que eles podem con- 1 T y ter 20% a mais d em um mesm e produtos do que os tonéis serem achatadºo:spuaço, e, devido ao fato de uma economi dq ando vazios, eles causam estocagem Ar! . : espaço de 80% em sua e bandej;s d:' a ~-xpansão no uso de potes carconadas de p~ imeros e embalagens 24.2.5 e 24 2 6) muluplas camadas (Seções prote -o di~ . , aumentou também o grau de r . i;oruvel para alimentos específicos. . restStenaa de materiais como polímeros :~roudcartonados pode ser determinada pel~ i o o estresse que resulta da aplicação de uma orça para gerar o seguinte (Figura 24.1): • A resistência à tensão Módulo de Young A tensão de elongação A resistência de produção A resistência a impactos Esses fatores são influenciados pela tem- peratura do material e pelo tempo em que a força é aplicada (Briston e Katan, 1974a). A estrutura molecular dos ftlmes de polímeros pode ser alinhada de diferentes modos, depen- dendo do tipo de ftlme e do método de fabri- cação. A orientação das moléculas em uma di- reção (uniaxial) ou em ambas as direções (biaxial) melhora as propriedades de alguns filmes (p. ex., polietileno, polipropileno, polietileno tereftalato e poliestireno [Tabela 24.3]) . Cada uma das propriedades descritas na Figura 24.1 é, portanto, medida na direção axial (ou da máquina) e na direção lateral e Dil,g~tal!izada com CaimScanner 484 P. J. FELLOWS . ecâ ·cas de alguns polímeros sem orientação 8 b' . TABELA 24,3 propnedades m n1 i-onenta Polimeros não-orientados Polímeros bi dos PVC PP PET PVC Pp-orlentadoi Módulo de young 15 x 1 o' 22 X 1 03 30-37 x 1 º' 1 -------PE'f {kg cm") 27-30 X 1o' 7- 19 X 1Q3 ~ Força de impacto 200 200 1.000- 1.500 1.200_2_50o SS-95, ll)l ~== ao 200-400 150 300 400-600 2-00o., ~desizamel1~~~10~•~(kg~cm~·')~__::200~ -2::'.50~-:::--::::::::::::::::::;;:---------.:2:oo-300 ·Soo PVC, poiiclOrelode~n!a. pp, ""'1>"'P'leno, pn poi~tileno terettalato ~ 'EsiofÇO mâximO permitido a 40"C. (rransversal) do filme. Estudos experimentais são descritos por Jasse (1986), e exemplos da resistênciaà tensão de alguns filmes são apre- sentados na Tabela 24.3. 24.2 TIPOS DE MATERIAIS DE EMBALAGEM 24.2.1 Têxteis e madeira Os recipientes de tecido possuem uma baixa barreira para gás e umidade, não são adequados às altas velocidades de enchimen- to, apresentam aparência pior que a dos plás- ticos e são deficientes como barreira a insetos e microrganismos. Portanto, eles são usados somente como embalagens de transporte ou em alguns poucos nichos de mercados como embalagens secundárias. Sacos de tecido de juta (chamados de "saco de aniagem" nos Es- tados Unidos*) , quimicamente tratados para evitar o _a_podrecimemo e para reduzir sua inflamabilidade, são antideslizantes permitin- do o emp~amemo seguro, e apres:ntam uma alta res1stenaa a rasgões, baixa extensib T d d e boa durabilidade. A juta é um tipo de 1 ~a~: de aruagem _(tecelagem simples, com um só ~~t ~u~os apos inclue_m lona (tecelagem com os e SaJJa. Eles sao usados também ~~rtar duma ~arieda_de de alimentos a 1;:~ bo ' m um o graos, farinha, açúcar e sal e . ra eles esteJam sendo substituídos con : m mente pelos sacos de polipropile tmua- embalagens de grandes volumes. no ou por •N. de T. o Brasil também. Os en~adados de madeira tê _ za_dos trad1<;1onalmente para uma vm Stdo UtiU. ahmentos hqu'.dos e sólidos, inclu:inedadede hortahças, cha, vmhos dest ·I d nd0 frut,. 1 f ' i a os e ~. E es o e;ecem boa p roteção mec· . cerveja_ caractensttcas de empilhame t an,ca, boa, - d · • · n ° e alta p çao _e res1stenc1a de compressão v . roPor- relaçao ao peso . Porém bomb eraca1 em d . , onasen os e ca,xas de polipropileno e polieti] &rada. sentam _um custo mais baixo e têm su:no_ ª P.re. a m_adetra em grande escala, em mui sntu,do caçoes. O uso da madeira continu tas ap!,. vinh d . a para algu os e estilados, po is os barris de mad _ns transferem compostos arom atizant ella d lid d es, melho ran o a qua , ª- e do produto. Arcas de ma- deira para cha, sao produzidas com menor cus. to do que o~tras embalagens em países produ- tores de cha, sendo ainda amplamente utiliza- das (Fellows e Axtell, 1993). 24.2.2 Metal Latas de metal hermeticamente fechadas apr_esentam vantagens sobre outros tipos de re- c1p1entes uma vez que elas podem suportar al- tas temperaturas de processamento e baixas tempera turas. Elas são impermeáveis a luz, unudade, odo res e microrganismos, conferin· do total proteção aos seus conteúdos. São ine- rentemente à prova de adulterações, e o aço pode ser reciclado por extração de resíduos sólidos. Entre tanto, o alto custo do metal e os cuStos de fabricação relativamente altos as tor- TECNOLOGIA 00 PROC ESSAMENTO DE ALIMENTOS caras. E.las são ~ ais pesadas que outros oafl'l ·ais, exceto o vidro, gerando, ponanto, i11•'et1 is altos de transporte . cúsros ma as de três peças l,llt " · "d ê /',5 \atas "san1tanas e tr s peças, que . tem de um corpo e duas peças nas extre- conS's es _ fundo e tampa - são usadas para i11idad s esterilizados pelo calor em recipien- a}il1lento éticos (Capítulo 12) e também para s herrn , ·1 d te ai em de pos, xaropes e o eos e cozi- el1l: :i:s são fe itas de aço com baixo teor de oh · e prensadas em chapas de 1,8 mm de carbºººra que são, e ntão, mergulhadas em áci- espessu , - fri d !fúrico dilu1do quente; sao res a as pela do su em em rolos frios, atingindo uma espes- passadge O 1 5 a o 50 mm , sendo, então, tempe- sura ' ' nf ' d , radas em rolos para co en r a , ~eza necessa- . e O acabamento da superfície. Uma redu- rt~ a frio posterior produz um aço mais rígido çao ssim, pode-se usar uma folha mais fina (co- ~cida como aço de dupla redução a frio). o estanho é aplicado por revestimento eletrolítico em diferentes espessuras em cada lado do aço (p. ex. , 2,8 a 1,2 gm·2 ou 0 ,1 a 0 ,3 mm de es- pessura). Entretanto, isso produz uma superfí- cie opaca devido ao acabamento poroso, sen- do, por isso, aquecida rapidamente em um ba- nho de óleo quente ou por indução elétrica (conhecida como "polimento de fluxo") para que o estanho sofra um leve derretimento e melhore o brilho e a resistência à corrosão. Ele é, então, tratado com solução de cromato para estabilizar o acabamento. O estanho pode ser coberto com os seguintes vernizes para evitar interações com os alimentos ( ver também Se- ção 24.4.1) : Os compostos viníli adesividade e flexib' cos po~suem boa tes a ácidos e ál . ilidade, ~o resisten- as altas . calis, mas nao suponam liza - temperaturas usadas na esteri- t;ao pelo calor. Eles são usados cerveias em lata vinh para e bebidas .' os, sucos de frutas gaseificadas e como revesti- mento ~emo transparente. Os vernizes f , li aos á . eno cos são resistentes e - c1dos e aos compostos sulfurados d sao usados em produtos enlatados e carne, derivados de pescado fru. ~:•vsopas e honaliças. ' ermzes de butadieno evitam a des- c~loração e apresentam alta resistên- 0ª. ao calor. Eles são usados para cer- veias e refrigerantes. Os_ ~emizes acn1icos são brancos e são utilizados tanto interna quanto exter- namente para produtos à base de fru. tas. E~es são mais caros do que os ou- tros npos e podem causar problemas de sabor em alguns produtos. Os vernizes epóxi-amino são de alto custo, mas têm boa adesão, resistên- cia ao calor e à abrasão e flexibilida- de, sem produzir sabores indesejáveis. Eles são usados para cerveja, refrige- rantes, laticínios, pescado e carnes. Os esmaltes alquílicos são de baixo cus- to e utilizados externamente como ver- • Os compostos epoxifenólicos são am- plam ente utilizados e resistentes aos ácidos e possuem boa resistência ao calor e flexibilidade . Eles são usados para o enlatamento de carnes, peixes, frutas, m assas e produtos vegetais. Eles são também revestidos de óxido de zinco ou pó de alumínio metálico para evitar o tingimento pelo sulfeto das carnes, peixes e hortaliças, niz por sobre a tinta. Eles não são usa- dos internamente devido a problemas de formação de odores desagradáveis. Os vernizes oleorresinosos são de bai- xo custo, de uso geral e de cobercura dourada e são usados para cerveja, bebidas de frutas e hortaliças. Eles podem incorporar o óxido de zinco ( esmalte "C") para enlatar feijões, hor · ta\iças, sopas, carnes e outros alimen- tos contendo compostos sulfurados. Os métodos de fabricação de latas são descritos em detalhes por Malin (1980) e es- tão resumidos na Figura 24.2. As mud_an~ nos materiais e nas tecnologias de fabncaçao re- du:iiram O custo das \ataS como nos segumt exemplos (ver também Sei;ão 24,S): Di,gi~ta~izada C•om CamSca11rle 486 P.J.f8.LOWS é fabricado mais fino pela pas- ~1 adicional em rolos, em um pro· de dupla redução. ces:dulações (corrugações no metal) As I do corpo da lata mantêm a em vota ·s resistência da lata usando-se aço mm fino • • Es~uras diferentes de estanho sao aplicadas em cada lado do aço (reves· cimento diferenoado). . Emendas laterais soldadas, feiras pela solda forjada ou por costura sob pres- são, possuem uma aparência melho~ e maior integridade do que as emen das soldadas tradicionais. As emendas laterais são ligada~ ~or adesivos de poliamida rermoplasnca (náilon). . 0 revestimento de estanho é subsntui- do por uma supemcie de cromo-dióxido de cromo (aço livre de estanho), que tem uma melhor compatibilidade com os produtos alimentícios. Entretanto, pode ocorrer corrosão externa se não for protegida por um verniz. Esses desenvolvimentos são descritos por Malin (1980). Os métodos de enchimento e de fechamento estão descritos no Capítulo 25. Latas de duas peças Latas de alunúnio de d ras pelo processo de estampa :as Peças s· (DWI, draw-and-wall-ion) 0 ~ ;' e estir ª 0 fej. pagem (DRD, draw-and-red e dupla iltiiento DWI (Figura 24.3) produz raw). o p/8talti. do que o processo DRD e é Paredes llla:essa zir latas de alumínio para be~~~do Para p finas pressão do gás sustenta O re 1 . as &aso~OQu. DRD são maisespessas e são cipiente. As 1ctiia ter o vácuo no espaço livre pr~~pazes de ;ias o resrriamenro após a esterir u_zido dur an. (C , I 12) izaçao ¾te ap1tu o . As _vantagens das 1 !>elo talo peças mcluem maior mtegn·dad atas de d r . . ·e e CObe U3s verniz mais um,orme econo .' rturad maior apelo para o co~sumid mia de llletaJ 0 N or. e o processo DWI, um molde d forma de disco é cortado e formado ( e llletaJ etn como um copo. Este é forçado atra ~Pado) série de anéis circulares (estirado) ves de \lllJa espessura da parede de metal e a: redlJZir a da Iara ao tamanho requerido (Fi entar a altura · gura 24 3) processo penrute um bom controle d · · O da parede e economiza mera!. As m~~ design básico de duas peças incluem: Çoesno • Diâmetro reduzido no pescoço da laia que melhora a aparência e a capaci- CD (b) (e) FIGURA 24•2 Fabricação de latas de três · folhas-de-ffandres entre rolos cilíndricos· (b) ~s eletncamente soldadas: (a) passagem da IAmill8 ~ {d) base moldada em baixo-relevo; (e) bord as sobrepostas; (c) bordas soldadas e costura~ da com O co,po. (Cortesia de Metal Box pi/) encurvada e composto vedante injetado; (1) baS8 ernsnd8" ~ - -i:~v - - --.,-q TECNOLOGIA DO PR0cE • SSAMENTO DE AUMENTOS 487 de para o empilhamento das latas e da omiza metal. econ . pJ de abertura ou extrerrudades de b~rcura rotai e fácil para maior con- a ~;e•ncia (Capítulo 25). ve,~ - e • oesigl1 de impressao ,eito em compu- dor e tintaS resistentes à abrasão per- ca·telll a impressão do molde antes da :a ser formada. A tinta é esticada jun- 0111 0 metal durante o processo DWJ aplicados internam entre o metal ente para evitar interaçoes· fu e O produto É turos desenvol . . provável que os folhas de aço fin~~emos das latas incluam as fabricação de latas ::adas com plástico, na teriais compostos fl , uas peças e outros ma- ção eletrolítica do I exiveIS, feitos pela deposi- usando máquinas ~rro na produção de pouche.s fechamento (Cap'ru': moldagem-envasamento- 1 o 25) (Louis, 1998). coe - d d . d . para a produçao o es1gn eseiado na lata acabada. Latas de aerossol As lacas de aero 1 • OCe sso DRD é semelhante aos estági- o pr . . •ais do processo DWI, mas, em lugar do os I'"º to para reduzir a espessura da pare- estif<ll!le;:.i é movido da base do recipiente para de, 0 ;: peta redução do diâmetro do recipien- a P"'. ra 24.3). Em ambos os processos, os ~ com base fenólica, epóri ou vinila são peças, feitas de folha-:'.tºdrde duas ou três ou alum' · an es enverruzada da i'ruo, dotadas de uma válvula através qua O produto é distribuído o ' propelente pode ser misturado . odgas . com o pr uto :~ manado _separado em um saco plástico ou um pIStao. A resistência à pressão da Iara deve ser 1,5 vez a pressão máxima de vapor do o • 3 o • DD 4 5 6 (a} D oº'º 00 3 4 5 . ( ) latas DWI: 1 molde do corpo; 2+3, dupla FIGURA 24.3 Fabricação de latas de duas peças. 3. da base· 7 iata acabada cortada na altUra estampagem; 4-6, três estágios do estiramento 8 f()lf113Ç30 dO ~; 3+4, estáQioS da ,eestampagem dese1ada; (b) latas ORO: 1, molde do corpo; 2, ~~ perfiS ondulactos- (Segunda Mal111, 1980-l do copo; 5, lata acabada e cortada com a baS8 IIP'"""" ___ _ Dmgiitalllizada com CamSca11ne r- 488 P. J. FELLOWS 1a pres-erossol dentro da lata a 55ºC, com un ó ·do a O ropelente x1 são mínima de 1 MPa. P 1 . UHT ·rroso é usado para o creme de e1te ~oollen 1984), ruas outros gases (p. ~-• • .-,.ru·o Jtitrogênio e dióxido de carbono) sdao m5v ' · inclum O aprovados para o uso em alimentos, , ray para formas pasta de queijos e oleos em sp de assar. Outros embalagens de alumínio Além de seu uso na fabricação de latas, o alumínio é usado para filmes de embalagem, tampas, copos e bandejas, pouches lanuna~o_s, tubos articulados, tonéis e fechos. O aluffilnio é o terceiro elemento mais abundante da cros- ta terrestre e é recuperado de forma mais eco- nômica da bauxita ( 40 a 60% de alumina [óxi- do de alumínio hidratado]). Pode-se obter 1 kg de alumínio a partir de 4 kg de bauxita dis- solvendo a bauxita em criolito (fluoreto de potássio e alumínio) e aplicando 50.000 a 150.000 amp para reduzir eletroliticamente o óxido a alumínio e oxigênio. O oxigênio com- bina-se com o carbono do anodo para formar CO,, e o alumínio é retirado em cadinhos. A folha é produzida por um processo de redução a liio no qual o alumínio puro (pureza maior do que 99,4%) é passado entre rolos para redu- zir a espessura a menos de 0,152 mm, sendo, então, temperado (aquecido para controlar sua maleabilidade) para conferir a ele as proprie- dades de se dobrar completamente. As vanta- gens da folha metálica incluem as seguintes: ma sobre a superflcie assj exposto ao ar. rn Que ele Pode ser laminado com a . 1 ricos. p Péts ou Piá.,. Compatível com uma v, ..: . d ~ •edact smas ve antes e revesti e de te. diferentes sistemas de fe; entos Para • Tem valor como resíduo. amento. . Uma desvantagem potencia] do alu , . é a mcompaabilidade, amplamente di llúnio com o uso de microondas. Paine o 991 ;u1gada, um esrudo feito pela Allurninum Ass . relatou Washington (Associação do AlumfnjOCt~bon of shington) e pela Alluminum Foi! C O e_ Wa. Asociation of Wisconsin (Associação ;ntainers cantes de Recipientes de Folha Alu;~ Fabn. Wisconsin) sobre os efeitos das embala 1010 de alumínio no desempenho de fomos de n!ens de das e concluiu: croon. Na maior parte das vezes, os resulta- dos do aquecimento de alimentos eram tão bons quanto aqueles com materiais transparentes às microondas e, em muitos casos, o aquecimento foi mais uniforme. Os recipientes de folha metálica não apresentaram efeito no magnétron. Em aproximadamente quatrocentos testes, a produção de faíscas ena-e a folha metálica e as paredes do fo rno ocorreu somente uma vez. Boa aparência. Ausência de odor e sabor. Boas propriedades de se dobrar com- pletamente. Habilidade para refletir energia radian- te. Outros testes mostraram que os recipien· tes de folha metálica não fizeram com que 0 magnétron operasse fora dos valores recomen- dados e somente nos microondas mais antigos (antes de 1969) ocorreram alguns danos ao magnétron. Uma excelente barreira a umid d gases. a e e Boa relação peso:força. Impermeabilidade a luz umid d odores e microrganismos. J . a e, Alta ~ualidade da superfície para de- coraçao ou unpressão. Não há necessidade de verniz que uma fina camada d · ·d es por. e OXI o se for- As folhas metálicas são amplamente uti· lizadas na forma de fi lmes para embalagens (0,009 mm), tampas de garrafas (0,05 mm) e bandejas para comida congelada e prontaS ~ comer (0,05 a 0,1 mm). Se a folha for utiliU· da para guardar alimentos ácidos ou salgados. ela é g~ralrnente revestida com niirocel~O: O altunínio também é usado como material barreira em filmes laminados a fim de "JDel8" Iizar" os filmes flexíveis (Seção 24,2.4) e pa!ll . "' bos articulados para produtos viscosos fazer ru • de tomate e pasta de alho). Os CP· eJC., pur~áveis são fornecidos pré-formados rt1b0s arocu niz interno epóxi-fenólico ou acrí- totTl utTl ver I selado e uma extremidade abena !icO, urn boca O envase. Os tubos de alumínio pronta par~os em relação aos de polietileno são prefen ões em alimentos por colapsarem para apltcaçmente ao serem apenados, diferen- rrnanente . . d . pe dos rubos plásaco~, _eVItan o,_ assun, tement~ de ar e de potenciais contanimantes a entrada parcialmente usado. A utilização pro uto f . . d no ínio para embalagens 01 reVIsa a por de alurn Wirth (1989) . severus e 24.2,3 Vidro F cos ou garrafas de vidro são feitos pelo . ra!nro de uma rnisrura de areia (73%), aquec:cipal constiruinte é a sílica (99"/4 SiO,.J, cut p quebrado ou "cacos" de vidro (15 a 30% ; 0 ;so cotai) , soda barrilha (Na, CO,J e calcário (CaCO ou CaCO,.MgCO:,) a uma temperarura de 1.3Jo a l.600ºC. A alumina (Al20 3) melhora a durabilidade químicado vidro e agentes refinadores reduzem a temperatura e o tempo necessário para a fusão, auxiliando, ainda, a remover as bolhas de ar do vidro. Os corantes incluem o óxido crómico (verde), o ferro, o en- xofre e o carbono (âmbar) e o óxido de cobalto (azul) . O cristal de vidro (transparente) con- tém descolorantes (níquel e cobalto) para mas- carar qualquer cor que seja produzida por quais- quer vestígios de impurezas (p. ex., ferro) . O vidro fundido recebe seu formato em moldes pelos processos soprado-e-soprado ou prensado-e-soprado (Figura 24.4) . Arualmente, a máquina de seção independente (Si) é usada universalmente para a fabricação de garrafas. Os recipientes de gargalo estreito são feitos pelo Processo soprado-e-soprado, no qual uma por- ção de vidro a l .OOOºC é colocada em um mol- de oco onde se forma uma bolha e onde se faz 8 rnoldagem do gargalo (a parte que -~ta 0 fechamento) . O molde oco é, então, mverttdo e 0 corpo é formado por sopro de ar com~o no molde. Recipientes de boca mais larga 580 feitos pelo processo prensado-e-soprado, em que TECNOLOGIA DO PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS 489 a porção de vidro toma fonna em um molde oco e ª borda do gargalo é moldada pelo movi- mento ~scendeme de um pistão. Ela é então transfenda para a moldagem a ar como' no pro'. cesso soprado-e-soprado. Quando as garrafas saem dos moldes a temperatura e5tá em torno de 450ºC. Se elas resfriassem sozinhas, sua baixa condutividade térmica (Capítulo 1) iria fazer com que a par- te mtema resfriasse mais lemamente que a pane externa. Desse modo, as taxas de con- tração diferentes iriam causar estresse inter- no que poderia tomar o vidro instável. Por- tanto, o vidro é temperado a 540 a 570ºC para remover o estresse, sendo, assim, resfriado sob condições cuidadosamente controladas em túnel de reaquecimento (um túnel longo de 30 m) para evitar as distorções ou rupturas. Detalhes das técnicas de fabricação do vidro são fornecidas por Osbome (1980) e Paine e Paine (1992) . Paine (1991) descreve os de- senvolvimentos da tecnologia de fabricação do vidro para melhorar sua resistência, redu- zir o risco de fraturas e manter a força dos recipientes com menor peso. Os recipientes de vidro apresentam as seguintes vantagens: São impermeáveis a umidade, gases, odores e microrganismos. São inenes e não reagem com ou mi- gram para os alimentos .. Têm velocidade de enchimento com- parável à das latas. São apropriados ao processamento pelo calor quando hermeacamente fechados. São rransparentes às microondas. São reutilizáveis e recicláveis. Podem ser fechados nov3n:1ente. • Mostram seu conteúdo deVJdo à tranS· parência e podem ser decorados, Podem ser moldados em uma grande variedade de fonnas e cores. , . Agregam valor ao produto, na VIS80 do comumidor. , • São rfgidos, possuem ~ força verti· ºlindo o empilhamento sem cal penm - ... danos para o ,~~- · Diii,gmtallizada com CamScanne 490 P. J. FElLOWS (a) (b) FIGURA 24.4 Técnicas de sopramento de vidro: (a) processo soprado-e-soprado: 1 ções gotejam no molde oco; 2, soprado para baixo para fonmar o gargalo; 3, inflado de b~equenas Por. para completar o molde oco; (b) processo prensado-e-soprado: 1, pequenas porções g I ixo Para ci""1 oco; 2, o pistão pressiona o molde oco; 3, molde completo. (A partir de Osbome, 1980~ eiam no moI~ TABELA 24.4 Forças relativas de diferentes fonmas de recipientes de vidro Forma do recipiente Cilíndrica Elíptica (2:1) Quadrada com cantos arredondados Quadrada com cantos agudos De Ra-"" (1989). As principais desvantagens do vidro . ciuem: m• Maior peso, provocando custos d transpone mais altos do que outro~ npos de embalagem. Men~r resistência a fraturas e cho ue ~muco _do que outros materiais q lffiensoes mais variáveis d . de outros recipientes o que as Perigos potenciaJme~te s , . à presença de lascas ou ~:~.devido tos nos alimentos. &men- Embora o vidro uma ampla variedade d~:" ser fabricado em nnas, P8r0culannen- Proporção das forças relativas 10 5 2,5 te para a comercialização de produtos de alto valor, como licores e destilados, as formas cilín- dn:3s são mais fortes e duráveis (Tabela 24.4). Os angulos agudos e a abrasão da superfície do Vidro enfraquecem o recipiente. As característi• cas do design, por exemplo um "dorso" salien• te (Figura 24.5) para minintizar o contato entre os recipientes durante o manuseio ou proteção com um invólucro protetor de plástico, são uti· lizadas para reduzir o risco de danos. Alternativamente, as superfícies de vidro pode~ _ser tratadas com compostos de titânio, ~UITUnio ou zircônio para aumentar sua resis· tenCJa e tamb , . 1 em permitir que recipienteS mais eves sejam usados. Desenvolvimentos na tecnologia de fabricação de vidros, incluindo TECNOLOGIA 00 p ROCESSAMENTO DE AUMENTOS 491 Buraco 1 Anel/acabamento Dorso Corpo Curvatura da garrafa / · -- Superfície de sustentação Fundo da garrafa Base do fundo FIGURA 24.5 Tenminologia do recipiente de vidro. (De Paine, 1991 .) as reduções na espessura da parede (recipien- tes leves) e o projeto computadorizado dos recipientes, são descritos por Lomax (1987) . Louis (1998) descreve os avanços potenciais na fabricação de vidro pelo uso de cadinhos de arco de plasma para derreter as matérias-pri- mas. O vidro derretido poderia, então, ser co- excrudado de modo semelhante àquele usado para os recipientes plásticos na produção de frascos ou garrafas de qualquer formato, ta- manho ou espessura. 24.2.4 Filmes flexíveis . Embalagens flexíveis descrevem qualquer npo de material que não é rígido mas o termo "fil~e flexível" é geralmente r~servado aos pohmeros plásticos não-fibrosos (do grego: plastikos, moldar) que possuem menos de 0,25 mm de espessura. A habilidade de moldar o plás- nco ?eve-se à formação de polímeros longos por reaÇOes de adição (p, ex., para O polietileno, o &rupo CH,=CH2 divide-se na liga dupla para for- mar CH,-CH2-CH,J ou por reações de conden- sação (p. ex., polietileno tereftalato [PET] no qual a água é eliminada entre o etilenoglicol e o ácido tereftálico) para formar longas moléculas de polimeros. Os materiais termoplásticos são ca- pazes de sofrer amolecimento repetido no aque- cimento e novo endurecimento no resfriamento ao passo que, nos plásticos tennoestáveis, as moléculas longas fazem ligações cruzadas quan- do aquecidas ou tratadas quimicamente, não amolecendo de novo. Em geral, os filmes flexíveis possuem as seguintes propriedades: Têm um custo relativamente baixo. Podem ser produzidos com uma vari- edade de propriedades de barreira contra umidade e gases. São seláveis a quente para evitar o vazamento de conteúdos e podem ser laminados com papel, alumínio ou ou- tros plásticos. São adequados para o envase em alta velocidade. Suportam tenSão úmida e seca e re- sistência a impactos. Dií,giít a~lizada com CamScanner 492 P. J. FEtLOWS ão fáceis de manusear e imprimir e ~o convenientes para o fabric~nte, .. ta e para O consumidor. para o vareJIS Adicionam pouco peso ao pr?duto e amoldam-se de forma muito JUSta .ªº formato do alimento e, por isso, ut1h- zam pouco espaço durante a estoca- gem e distribuição. As faixas de propriedades de barre_iras mecânicas, ópticas e térmicas são pr~du~z1das para cada tipo de polímero pela vanaçao da espessura do filme, pela orientação das _molé- culas dos polímeros, pela quantidade e opo de aditivos e pelo tipo e espessura de revesamen- tos. Os filmes podem ser usados sozinhos, re- vestidos com polímeros ou alumínio ou produ- zidos como laminados de múltiplas camadas ou co-extrudados. São adicionados plastici- zantes para amolecer o filme e para tomá-lo mais flexível, especialmente para o uso em cli- mas frios ou para alimentos congelados. Po- dem ser adicionados pigmentos para evitar a necessidade de serem impressas grandes áreas. Detalhes de estrutura química dos filmes e de aditivossão mostrados por Briston e Katan (1974a). Desse modo, existe um grande nú- mero de possíveis combinações de polímeros e tratamentos para atender às diversas necessi- dades para os alimentos. Filmes simples Muitos filmes poliméricos são feitos por extrusão, na qual pellets do polímero são fun- didos e exrrudados sob pressão como uma lâ- núna ou um tubo. Outros métodos incluem a cnlandragem, na qual o polímero passa entre rolos aqueodos até atingir a espessura deseja- da, e a moldagem, na qual o polímero extru- dado é r_esfriado sobre rolos refrigerados. Os Opos ffi3JS Importantes de filmes para embala- gem ~e alímemos estão descritos adiante e urna seleçao de suas propriedades é mostrada na Tabela 24.2. . Os /ilmes de celulose são produzidos pela mistura de polpa de papel sulfito (Seção 24.2.5) com soda cáustica para dissolvê-la dei- xand°:a maturar por 2 a 3 dias para red;zir o comprunemo das cadeias de polímeros e for- -~ ... ·1~'-'- mar celulose sódica. Esta, é entã da em xancato de celulose Pel 0 , transr 0 dissulfeto de carbono, matur ºdtratan,ento "na. para formar "viscose". A cetuªl a Por 4 a 5 toct·"' ose é 1,. generada por extrusão ou po , então " um banho de ácido-sa] Para 6 r moldageni' re. celulose. O glicerol é ad icioºrtnar hidrato ed"' . nado e amac1~nte, e o filme é, então, seco como UIJJ aqueodos. Q_uantidades maiores de em tolo, e tempos mais longos de retenç 311laCiilJlt ácido-sa l produzem filmes mait i n~ banhoct! meáveis. A celulose simples torn elCive,s e Per. transparente, brilhante inodo a-s~ um filme biodegradável em aproximadamro, Insípido e E! , r· • ente ce~ ct· a e irme e resistente a furos e bo "' ias. f . ' m ra gue ~c1lmente. Ela é antideslizante e sera,. vel, nao sendo afetada pela estática dobrá. toma ad:qu~da p~ra embalar Por t~r 0• que a daV1a, nao e poss1vel selar pelo c 1 çao. To. d . • aor e,u,, 1mensoes e permeabilidade Variam ~ • .d d coma11e raçoe: na u_mi a e. Ela é usada para alirnent~ que nao eJOgem uma barreira completa a lll1ti- dade e gases, mclumdo o pão fresco e ai tipos de confeitos (Tabela 24.2). Um códig::. temacional para identificar os vários tipos de filmes de celulose (Tabela 24. 5) é utilizado. O polipropileno orientado (PPQ) é um fil. me transparente e brilhante com boas proprie- dades ópticas, alta força de tensão e resistên- cia a furos. Ele possui permeabilidade mode- rada a umidade, gases e odores, que não é afe- tada por variações na umidade. Ele é termoplás- tico e, portanto, esticável, embora menos do que o polietileno, possui baixa fricção, o que minimiza a formação de energia estática, tor- nando-o adequado para equipamentos de alta velocidade de envasamento (Capítulo 25). O polipropileno biaxialmente orientado (PPBO) possui propriedades semelhantes ao polipropi- leno orientado, mas é muito mais resistente. O PP e o PPO são usados para fabricação de gar· rafas, frascos, pacotes de sa!gadinhos, emba· lagens de biscoitos e filmes para cozimento na própria embalagem (boil-in-bag), entre mUI· tas outras aplicações. O polietileno tereftalato (PET) é um fibDe transparente, muito resistente, com brilh~ pnedades de barreira muito boas contra de e &ases. Ele é flexível a temperauirasde-71!ª 135ºC e sofre pouco encolhímento CODI vaJl8- TECNOLOGIA DO p RelCESSAMemo DE AUMENTOS peratura ou umidade. Existem dois çó<'S de/~~: 0 amorfo (PE'IA), que é trarispa. ciP"s d cristalino (PETC), que é opaco e usa- ~te, e O dejas para microondas e recipientes do em b:s, como ruoos. O P~ é_ º?entado seJTll•ríS' volver a máxima res1Stenc1a a tensão desen beb'd ifi para arrafas (p. ex., 1 as gase cadas) ou para g ex., para cozimento na embalagem). filrnes (p~to em detalhes por Tunle 0990). Ele é des i ·enleno de baixa densidade (PEBD) é 0Po 1 , al mo um copohmero em guns tubos e usado _c~ 0 filme de PEBD é fechado a quente, I,and~~;,ente inerte, inodoro e encolhe quan- qujJ111 · do Ele confere uma boa barreira con- do aquec~ade mas tem permeabilidade a gases rra ª urni nte' alta sensibilidade a óleos e uma relaàvam.:tência ; odores. As propriedades de baJXª res1 . od . d . uco deslizamento podem ser mtr uz1 as VI· po d empilhamento seguro ou, mversa-san o um d . mente, as propriedades de alto eslizarnento · m um rápido enchimento dos pacotes pemutea embalagem externa/secundária. Ele em ur':ita menor custo do que a maioria dos fil. apresesendo portanto amplamente utilizado, mes, , ' incluindo as aplicações em embalagens enco- lhíveis ou esticáveis (Capítulo 25). A embala- gem esticável utiliza o PEBD mais 6ino do que o 493 filme encolhível (25 3 75 µm) ou d a 8 µm comparado a 45 a polietileno lin e modo . alternauvo, utiliza o a urna ear de baixa densidade (PELBD) t espessura de 17 a 24 µm Esse material em um arran· d . e a distribu. _io d e moléculas altamente linear do que a d~~~ os pesos moleculares é menor sistên . . D. Ele tem, ponamo, mais re• d d oade maior força de contenção. As proprie- . ª e~ e adesão de ambos os filmes são •~duz1das sobre um lado, para maximizar a ade. sao : ntre as camadas do filme e minimizar a adesao aos pacotes adjacentes. . O polietileno de alta densidade (PEAD) é ma~s res15teme, mais grosso, menos flexível e mais quebradiço do que o polietileno de baixa densidade, além de apresentar permeabilidade mais baixa a gases e umidade. Ele tem uma temperatura de amolecimento mais alta (121ºC) e pode, portanto, ser esterilizado. Os sacos feitos de PEAD de 0,03 a 0,15 mm pos- suem alta resistência ao rompimemo, à tensão e à penetração e resistêntia de selagem. Eles são à prova d'água e quimicamente resisten- tes, sendo usados no lugar dos sacos de papel multilaminares, oomo embalagens de transpor- te (Seção 24.2.5). Um filme PEAD injetado é mais grosso e mais firme do que o filme con- TABELA 24,5 Códigos para os filmes de celulose Código A /A B e D F M p a s IS T u w X XX De Drisco11 e Paterson {1999). Explicação Ancorado (descreve o revestimento com verniz) Copolímero com revestimento para dispersão aquosa Opaco Colorido Revestido somente em um lado Para embalagem por torção À prova de umidade Simples (não-resistente à umidade) Parcialmente à prova de umidade Fechado a quente CopollmelO revestimenlO para ,otvenle Transpa,ente Para labriCaÇão de 11ta-"'• _..,...) Qualidade de lnv8mO (aupot18 babtaB ,..__,,mero l1IY8Slldo em um lado .,.,,,.,. amlJOIOlladOI Copollmaro l1IY8Slldo em Di,giit:al~izada com CamScanner lr::ZOr 494 P. J. FELLOWS vencional e tem propriedade de dobr:ra completa (Anon., 1980). Ele pode serpe ra- do com até 80 furos/ cm, para alimentos ~esé cos ou produtos de panificação. Quando ~a~ perfurado é utilizado para óleos comesove1s. Ambos as' tipos são adequados à embalagem encolhível. O filme de cloreto de polivinilideno sem revestimento (CdPV) tem propriedades de barreira muito boas contra umidade, odores e gases. Ele é resistente à gordura e não se der- rete em contato com gorduras quentes, toman- do-se apropriado aos alimentos que vão do "freeur ao forno". o CdPV também é usado como revestimento para filmes e garrafas com o objetivo de melhorar as propriedades de bar- reira. O poliestireno é um filme transparente, quebradiço, brilhante, com alta permeabilidade a gases. Ele pode ser orientado para melhorar as propriedades de barreira. O hidrocloreto elás- tico é semelhante ao cloreto de polivinila, mas se toma quebradiço na luz ultravioleta e em baixas temperaturas, sendo penetrado por al- guns óleos. O copolímero de cloreto de polivinil- cloreto de vinilideno é muito resistente e é, por isso, utilizado em filmes finos. Ele tem permeabilidade muito baixa a gases e ao va- por d'água, é termoencolhível e selado sob aquecimento. Entretanto, ele tem um matiz marrom que limita seu uso em algumas aplica- ções. O náilon tem boas propriedades mecâni- cas em uma ampla faixa de temperaturas (de - 60 a 200ºC). Todavia,a produção do filme é cara, ele requer altas temperaturas para fechar pela temperatura, e sua permeabilidade muda sob diferentes condições de umidade. O acetato vinfüco de etileno (AVE) é um polietileno de baixa densidade, polimerizado com acetato vinílico. Ele tem alta resistência mecânica e flexibilidade a baixas tempera- turas_.o AVE é tão flexível como O PVC sem 0 plasoazame, tem maior elasticidade do que 0 PVC e m'.'10~ flexibilidade do que O PEBD. O acetato vinílico de etileno com menos de 5% de acetato vinílico é usado em aplicações de ultracongelação. Filmes com 6 a lO% d acetato vinílico são usados em aplicações d: sacos em caixas (bag-in-box) e em sacos de lei- te; com mais de 10% de acetato vinílico, são usados como adesivo de_ derretimento te. As resinas de alta mtnla são . a quen_ metilacrilonitrila e copolímeros d acn_latos de e estireno. Elas são moldadas p; ª~nlonil:riJa cipientes com propriedades de ba a ~nnar re_ boas e são usadas para embalar carreira lllUito sadas, queijo, margarina e creme d:es Proces. (Briston, 1987). amendoim . As propriedades dos filmes simples 1 revtsadas por Dnscoll e Patterson o 9 9 º'ain também calcularam os custos relativo/), que mes como segue: PET: 1,00; PSAJ: 0 82. aos fil, 1,58; náilon: 2,00; PEAD: 0,7s.' pp.EVOJi: PEBD: 0,70. ' · 0,85; Filmes revestidos , Os filmes são reve~tidos com outros poltmeros ou com alu_mímo para melhorar as propnedades de barreira ou para permitir O fe- chamento pelo calor. Por exemplo, a nitroce- lulose é revestida de um lado com um filme de celulose para cnar uma barreira contra a umi- dade, mas mantendo a permeabilidade ao oxi- gênio. O revestimento com nitrocelulose nos dois lados do filme melhora a barreira contra oxigênio, umidade e odores e permite que 0 filme seja fechado a quente quando o fecha- mento ao largo é usado. Um revestimento de cloreto de polivinilideno é aplicado à celulose usando-se tanto uma dispersão em água (MXXT/ A celulose) ou um solvente orgânico (MXXT / S celulose). Em rodos os casos, o filme pode ser fechado a quente e as propriedades de barreira melhoram (Tabela 24.2). Um re- vestimento de cloreto de vinila ou acetato de vinila resulta em um filme mais firme que tem uma permeabilidade intermediária. Capas des- se material são resistentes, esócáveis e penne• áveis a ar, fumaça e umidade. Elas são usadas, por exemplo, para embalar carnes antes da defumação e do cozimento. Um fino revesómento de alumínio (cha· mado de metalização) produz uma barreira muito boa a óleos, gases, umidade, odores _e luz. O filme metalizado é mais barato e mais flexível do que os laminados metálicos com propriedades de barreira semelhantes, sendo, PDttanto, adequados para o uso em equipamen- tos de enchimento de alta velocidade ou for· TECNolOGIA DO PflOC ESSAMENTO OE ALIMENTOS 495 ' _ nvasadores-seladores (Capítulo 25) fllad_ore\~84). celulose, polipropileno ou po- (Gu1se, • rnetalizados pela deposição de par- Iiéster s~~ alurnínio vaporizadas, sob vácuo, dculaS perfkie do filme. O grau de metali- 5ob~e ª/~xpresso em unidades de densidade za<;:1° até O rnáximo de quatro unidades. o ópoca, rnetalizado tem propriedades de bar- p0UéSter lhOres do que polipropileno metali- reira rne s este é mais utilizado por ser de me- mente usados em EAM piram (Snu'th para produtos que res- et ai., 1990) do rna za ' to (Guise, 1987). nor cus O método de lamina.. . laminação de, çao mais venátil é a inicialment: ,va (o~ ligação a seco), na qual de um film um adesivo é aplicado na superfície unidos r e e "':°· Os dois filmes são, então, Os ade:.'osps~º pel~ passagem entre rolos. ?Crsões a uom cos sao, e~ sua maioria, dis- polivinil q sas ou suspensoes de acetato de . . a com outros compostos (p. ex., álcool poliviníJico, éter 2-hidroxicelulósico) que lhes conferem uma grande variedade de proprieda- Filmes laminados A 1aminação de dois ~u mais filmes me- lhora 8 aparência, as propnedades de barreira esistência mecamca de uma embalagem. ejaua r tili' d • d 1 minados comumente u za os estao es- Os a na Tabela 24.6, e os avanços recentes na cnt~~agem de acmosfera modificada (Capítulo ';) incluíram os laminados de náilon-PEBD, •·1on-PVdC-PEBD e o náilon-EVOH-PEBD para ::produtos que não respiram. O náilon oferece resistência à embalagem; o EVOH ou o PVdC oferece propriedades de barreira a gases e umi- dade adequada; e o PEBD confere selabilidade a quente. O PVC e o PEBD também são corou- d~: Os adesivos de duas panes de uretano, con- SIStllldo de uma resina de poliéster ou poliéter, com um agente de ligação cruzada de isocianato tamhém são muito usados. Acetato de polivinil~ ' copolimenzado e ésteres de etileno ou acrílico conf_erem maior adesão aos plásticos para a pro- duçao de filmes laminados, sendo também utili- zados para o fechamento de caixas, recobrimento espiral de tubos, revestimentos sensíveis à pres- são e rotulagem de garrafas plásticas (Seção 24.2.6). Os sistemas baseados em solventes apre- sentam uma série de problemas, que incluem con- siderações ambientais, legislações de pureza do ar, custo mais alto, segurança contra riscos de incêndio, toxicidade e difit'Uldades de produção, TABELA 24.6 Alguns filmes laminados usados para a embalagem de alimentos Tlpo de lamlnado Aplicação mais comum em alimentos .. Ck>reto de polivinilideno revestido com polipropileno Clo<eto de polivinilideno revestido com polipropileno- polietileno Batatas fritas, salgadinhos, confeitos, soNete, tjscooos, =~: de panificaÇão, queijos, oonfettos, frutas secas, hol1aliças congeladas Embalagem de atmosfera. modif,cada (Capitulo 19), Polipropileno•acetato de etileno vinila Polipropileno orientado biaxialmente-nàilon-polietileno Celulose-polietileno-celulose Acetato de celulose-papel-folha metàlica•polietileno Polléster metalizado-polietileno bacon, queijo, carnes cozidas pc,uches autoctavàveis . .. Tortas, pão torrado. bacoo, café, carnes cozidas, QU81f0 Sopas desidratadas ._ ~"' Calé, leite em pó, embalagem em caixa~ {bag-111....,.,...,~ flocoS de batata, aJimen\05 c:ongelados. alimentos emba lados de atmosfera modificada (Capitulo 19) pouc/16S autoc\aVáVOIS nel ~...,,. Polietileno tereftalato de alumlnio-polipropileno Embalagens 8 vàcUO pra came fresca a gra .:_=,~-;: Polietileno-náilon clesidralad&S, hortaliças (lesldraladas, ..,_ Polietileno-alumlnio-papel ~ em cailtaS (~ Náilon-cloreto de polivinilide~letilenO- alumlnlo- polietileno para coz1m11110 na pnil)lla emballQlffl Nállon-etileno de média densklade-<:OPOllmero de bu\9llO f= -:-,- dl......,..-01-"""dl,.......olDdl-~~:.~:.Po de laminado a partir do lado exl8fflO pera o lldD lntlffiO Dii,g~t:al~izadla com CamS,canne1r 496 P. J. FB.LOWS . dos somente quan· o que faz com que 5_"J"".' usa uados sendo pro· do outros sistemas nao sao adeq . 'dualmente v:ív-el que seu uso em geral seJa gra suspenso. od filmes de polímeros podem em t osos d • filmes ser laminados adequadamente; os ois a ten- devem ter características semelha~tes, :s con- são do filme, a aplicação de ades1v~o:amente dições de secagem devem ser cuida do sofra controladas para evitar que o Jarnma ente) bloqueamento (não se desenrolar facilm ) encrespamento (as bordas do_rolo se enroscam ou a deslaminação (separaçao das camadas) . Filmes co-extrudados A co-exrrusão é a extrusão simult~ea de duas ou mais camadas de diferentes pohmeros para formar um único fi(me .. Os_ filmes co- extrudados apresentam tres pnnc1pats vanta- gens sobre os outros tipos de filmes: 1. Têm propriedades de barreira mui- to boas, semelhantes às dos lam1- nados de mulcicamadas, mas são produzidos a um menor custo. 2. São mais finos que os laminados e mais próximos de filmes de monoca- mada, sendo, portanto, mais fáceis de usar em equipamentos de molda- gem e de enchimento. 3. As camadas não podem ser separadas. Para se obter uma adesão fone, os copolí- meros usados nos filmesco-extrudados devem ter estruturas químicas, características de flu- xo e viscosidade semelhantes ao derreter. Exis- tem três grupos principais de polímeros: 1. Olefinas (polietileno de baixa e alta densidade e polipropileno) 2 . Estirenos (poliestireno e acriloni- trila-butadieno-estireno) 3. Polímeros de cloreto de polivinila Todos os materiais em cada grupo aderem- se uns aos ourros, como ocorre entre o acrilo- nitrila-butadieno--estireno e o cloreto de polivinila, mas outras combinações devem ser ligadas com 0 a~etato de etileno de vini!a. Existem d . todos principais de se produzir a co-exrruº~ lllé. filmes soprados e a co-extrusão de placas sao. Os Os co-extrudados por filmes soprad~s s· mais finos do q ue os por placas e são indicadªº para equipa'.'1entos de alta velocidade de ro:'. mação-enchimento-fech~mento; para eqUipa. mentas de sacos ou saches_(Cap1tulo 25). Nor. malmente, uma co-extrusao de três camadas possui uma camada externa de apresentação que tem_um alto bnlho e capacidade de sofrer impressao, uma camada mtermediár ia Illais volumosa que confere firmeza, força e resis- tência ao rompimento e u ma camada interna adequada ao selamento a quente. Esses filmes possuem boas propnedades de barreira e pos. suem uma melhor relação custo/ beneficio do que os la minados ou papel encerado. Eles são usados, por exemplo, para confe itos, salgadi- nhos, cereais e misturas desidratadas. Uma co- extrusão de cinco camadas é usada para subs- tituir o poliéste r metalizado para aplicações de embalagem na caixa (bag-in-box). As placas co- extrudadas (75 a 3.000 mm de espessura) são moldadas em po tes, tubos ou bandejas (Tabe- la 24.7). Filmes comestíveis e biodegradáveis A preocupação com a poluição ambiental causada por ma teriais de embalagem (Seção 24.5) deu origem à pesquisa de filmes comes- tíveis ou biodegradáveis para a embalagem de a limentos em geral e filmes que podem ser usados para embalar frutas frescas e control~r a taxa de respiração. Exemplos de matena1s comestíveis incluem a zeína de milho (uma prolamina de rivada do g lúten de milho), 0 glúten de trigo, a proteína de soja, a proteína de amendoim, a pro te ína de semente de al~o- dão, a caseína, prote ínas do soro de leite, alginatos e colágeno (Gonta rd et al., 1992a, 1992b e 1993; Baldwin, 1999). Os envoltónos de colágeno para produtos cámeos foram u;. dos primeiros filmes. As propriedades de guns filmes comestíveis são mostradas na ,:a· bela 24.8. Detalhes de envoltórios comesrlveJS, ativos ou não incluindo gomas, ceras, óleos, res inas e reve;timentos à base de carboidralOS, 7 Algumas aplicações de placas co-extrudad A 24· as ~ são Propriedades TECNOLOGIA 00 PROCESS AMENTQ DE ALIMENTOS 497 de co-extru Aplicações ~pO ·mpacto-polietileno ·estireno de alto i Margarina, manteiga pol 1 oliestireno-cloreto de Barreira à luz ultravioleta e ao odor p oliestireno Sueos, carnes, produtos lácteos ·Puestireno-cloreto de Barreira à luz ultravioleta 8 ao odor Po olietilen~ Manteiga, q~eijos, margarina, café, ~:~aran-pohpropileno Embala!."::: !~~;~~:.itticada Ali:::~;:;:~~ acetato de Carnes, frutas • 1 polieti:l•~no::__ _______________________ _ eu1enovin1 . . or muitos autores, entre eles são descritos ps e Garris (1999), Guilbert e · yanni Af\'anito (1995), Baldw in (1994 e 1999) e Gonta rd colaboradores (1998) • oebeaufort e olvime nto de novos polímeros o desenv f . d. . d em biodegradação lenta 01 ireciona o que so~ , teres termoplásticos - por exemplo, aos Po ies 1 tona) poli (E-metil-valerolacto-Poli (e-capro ac • na) polilactideo-, CL-aminoácidos e poliamidas, copohmenzação de lactanos e lactonas na medida em que cada um tem uma baixa ~an- sição vítrea e baixo ponto de fusão. Entretan- to, a maioria dos polímeros naturais possui propriedades mecânicas inferiores às dos ma- teriais sintéticos e isso, junto com os proble- mas de processamento, está restringindo seu TABELA 24•8 Propriedades de alguns filmes comestíveis comparados aos sintéticos Condições Permeabilidade Tipo de filme Espessura (mm) ('C -%UR) (g/mm/m'ldia) Colágeno Colágeno Colágeno Zeína:glicerina Glúten:glicerina AM:glúten:glicerina _ . Proteína de soja isolada:ghcenna Proteína de soro:sorbitol Proteína de soro:sorbitol MC:PEG HPC:PEG D:CA/MC:PEG S:CA/MC:PEG Amido Amilomaize 0,10-0,31 0 ,23-0,42 0,066 0 ,064-0.089 0 ,118 0,118 Gliadinas e glicerol 0,0l Glúten e cera de abelha 0,09 Glúten 8 glicerol 0,011 Glúten e glicerol 0,05 Pectina 0,036 23--0 23-63 23-93 30-0 30-0 23--0 25-0 23-30 23-75 30-0 30-0 25-0 25-0 24-- 25-- Amido 0,790 Amido:acetato de celulose 1,19 23-50 PEBD 0,04-0,07 23-50 Celulose 0,10 23-95 Celulose 0,05 23-0 1.2 23,3 890 13,0-44,9 9,6-24,2 2.67 4.75 1,03 144,92 149 -226 910 960 319 13.130 1.480 1.03 0,005 0,18 1,D5 8,2 4,86 29,3 1.870 16 252 0,1 17,3 EVOH 0,05 23-0 Poliéster 0,054 o• -dl-..,-s• - _ ,CA•-dl=---Mc =metilcelulose, PEG = polietileno glicol, HPC • hidn)ldp«lllll_ mnsJdade, EVOH= cera de abelha aplicada com solvente PEBD = ~ de ) Adai>tada de Gomaro 01 aJ. (1992b) 0 McHugh O l(roChta (1994 · Diigiital~izada com Ca1mScanne1r 498 P. J. FElLOWS amplo uso. Um método para superar esse! sepurom· ' I' 0 natura blemas é misturar um po ,mer . d s do fil· sintético para melhorar as prn_pneda ~límeros me mantendo a biodegradab1hdaded J 980 e de amido e PEBD estão em uso des e ui;a. ourros polímeros naturais, incluindo_ a g d percha (1 ,4 transpoliisopreno), eSrao :;;9) 0 pesquisados (Arvanitoyanms e Gorns, fr d 1• em ascos As aplicações de filmes e g uten fil de vidro, em filmes de amido/ PEBD e em_ , : mes laminados de quitosana-celulose-pohca _ . Petersen e cola- prolactona sao descntas por boradores (1999). 24.2.5 Recipientes plásticos rígidos e semi-rígidos Bandejas, copos, tubos, garrafas e fras- cos são feitos de polímeros únicos ou co- extrudados. As principais vantagens, compa- radas com vidro e metal, são as seguintes: Têm peso inferior, resultando em eco- nomia de até 40% nos custos de trans- porte e distribuição, comparados ao vidro e ao metal. São produzidos a temperaturas mais baixas do que o vidro (300ºC compa- rados a 800ºC) e, portanto, originam custos de energia mais baixos. São moldados com precisão em uma variedade de formas mais ampla que o vidro. São resistentes e inquebráveis (resis- tência ao impacto e à pressão). São fáceis de fechar. Podem ser facilmente coloridos em função de estética e para proteção con- tra a luz ultravioleta. São produzidos a custos relativamen- te baixos. Têm maior resistência química do que os metais. Entretanto, eles não são reutilizáveis possuem resistência ao calor mais baixa e sã~ menos rigidos_ do ~ue _metal ou vidro. Copos, tubos e bandeias sao comcos (bordas mais lar- gas que a base) para facilitar a remoção do molde e são feitos sem cantos agudos <leriam afinar durante o processo de rn' (ue Po- e se tornar uma fonte potencial de va O dage"1 Em geral, a altura do recipie nte não ~rnento. ceder o diâmetro da borda, de modo eve ex. uma espessura uniforme do material a rnanter Existem seis métodos de fabri. • recipientes: caçao de 1. Termoformação, na qual O f t amolecido sobre um molde e 'é : e é cado vácuo e/ ou pressão (F· Ph- 24.6a). Sistemas mais corn i'&ura ' t fi P exos que eVJ a m o_ a namento das folha , nos cantos, sao descritos por Bristo~ (1980, 1987). A :ermo formação pode _ser tanto a vacuo quanto JlOr pressao, ~ ue pode m ter a aplicação de pre_ssao_ pos,nva ou negativa ou um pre-est1camento mecânico resul- tando em um tota l de oito métodos d_,ferentes. Os seIS principais mate- naIS u11hzados para a termofor- mação são: PVC, PE, PP, PVC-PVOc PVC-PVF ou PVC-PE-PVDC (Paine' 1991). Esses recipientes têm pare'. des finas e possuem propriedades mecânicas re lativamente fracas. Exemplos incluem as ba ndejas ou caixaspara chocolates, ovos ou fru. tas macias e copos ou tubos para la- ticínios, margarina, alimentos desi- dratados ou sorvetes. 2. A moldagem por sopro é semelhante à fabricação do vidro (Seção 24.2.3) e é usada tanto em processos de um ou de dois estágios pa ra a produção de garrafas, frascos ou potes. Os re- cipientes são usados para óleos de cozinha, vinagre e molhos. 3. Na moldagem por injeção, grãos de polímeros são misturados e aqueci- dos por uma rosca sem fim em uma máquina de moldagem e injetados sob a lta pressão em um molde frio. Esse método é usado para recipien· tes de boca larga (p. ex., tubos e fras- cos) e para tampas. 4. Na moldagem por injeção soprada (Figura 24 .6b), o polímero é mol· TECNOLOGIA DO PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS 499 Vâcuo (b) Tubo plástico extrudado (e) • . f ça· 0. (b) moldagem por injeção sopra· FIGURA 24.6 Fabricação de recipientes ng,dos: (a) termo arma , da; (e) moldagem por extrusão soprada. (De Bnston, 1987.) dad o por injeção em volta de um bastão de sopro e, enquanto derre- tido, é transferido para um molde por sopro. Usa-se, então, ar compn· mido pa ra dar a forma final_ªº-reci- piente. A moldagem por mJeçao de sopro de garrafas PEAD, PP e PE permite um controle preciso do peso do recipiente e um acabamento_ exa- to do gargalo . Ela é mais eficiente do que a moldagem por exrrusão soprada e é usada para &"':ªf~s pe· quenas ( <500 mL), mas nao e pos- sível fabricar recipientes com ~ças, e os custos de investimento sao al- tos (Paine, 1991). . 5. Moldagem por extnJ5ão soprad? (Fi- gura 24.6c). Um tubo de polímero amolecido continuamente extruda: do é mantido preso entre duas me Diigiita~lizada ,com CamSca11ner- 500 P. J. FELLOWS tades de um molde e ambas as ex- tremidades são seladas com o fecha- mento do molde. A parte presa é inflada com ar comprimido na for- ma do molde. Ela é usada para gar- rafas de > 200 mL até tanques de 4.500 L e pode ser usada para for- mar alças e gargalos chanfrados. Em ambos os tipos de moldagem por sopro é necessário controle cuida- doso para assegurar uma espessura uniforme da parede do recipiente. O poliestireno de _alto impacto butadieno esnreno acnlonitnla (BE.tl.!A.I) e piamente utilizados para bande· ) 5ào a ... º ]as te .,,. madas, tubos e copos para acondi . llnofor. . .. c1onar. tes, marganna, que1Jos, pastas, sorv 10&\ir. bremesas. Em seu estado nat etes e so. translúcido, mas pode ser facilme UraJ, ele é As bandejas, tubos e garrafas d ntel coJotido. polivinila são feitas por moldagem e c 0reto de ou estiramento por meio de sopr por exl:rusão grau alimentício é resistente tra°" O PVc de fácil de colorir. Ele tem boa r~sisttsParente e b . bili"d d nc1a a óJ 6. Moldagem por estiramento por meio de sopro. Uma pré-forma (ou mol- de) é feita por injeção, extrusão ou por moldagem por extrusão sopra- da. Ela é trazida à temperatura cor- reta e rapidamente esticada e res- friada em ambas as direções por ar comprimido. A orientação biaxial das moléculas produz um recipien- te transparente como vidro que tem aumentadas sua firmeza, resistência a tensão, brilho superficial, resistên- cia a impactos, propriedades de bar- reira a umidade e gases e estabili- dade em uma ampla faixa de tem- peratura. Ela é usada principalmen- te para as embalagens PET e tam- bém para garrafas de PVC e PP en- tre 450 mL e 1,8 L. A moldagem por sopro de multicamadas usando poli (álcool etilenovinila) (EVOH) é de alto custo, mas apresenta excelen- te barreira ao oxigênio e pode ser usada como uma camada fina imprensada entre duas camadas d~ PE ou PP (PEAD/ adesivo/ EVOH/ adesivo/ PEAD). Um desenvolvi- mento importante são as garrafas de PVC moldadas por sopro para vinhos, óleos e sucos concentrados. Anteriormente, isso era difícil por- que a degradação térmica do PVC ocorria a uma temperatura um pou- co acuna do ponto de fusão, mas a tem~lo~a para superar esse proble- ma Ja foi resolvida. * e a1Xa permea a e a gases se d eos ' n O Uti]• do, por isso, em bandejas para produtos , 12a- e chocolates, em tubos para margan <:arneos 1,. af , naoug e1as e em garr as para oleos comestíve. e- cos, polpas e concentrados de frutas En is, su. 1 . • . ~an to, e e tem uma res1stencia menor qu · - , d b b' e o PET nao e usa o para e ida~ gasosas, pois _ e consegue suportar a pressao da carbo nao , . natação Ele tem tambem uma resistência à tem · 1 . b . ( reracu. ra re aavamente all<a 65 a 70ºC) o 1 . il , . · po 1pro. p eno e comumenre mais caro que O PEAJ o PVC e é menos usado para recipiente ríou d / . , 'd d s &l-os senu-ng1 os. To avia, ele é resistente a uma faJXa de temperatura mais ampla (tem- peraturas de congelação rápida até 120 140ºC) fornecendo, além disso, uma boa bar~ reira ao vapor d'água e ao oxigênio. O polietileno de alta densidade é, no mo- mento, o material de uso mais comum para gar- rafas e frascos. Ele é usado para vinagre, leite, xaropes e como bombonas de sal e sucos de fru. tas a granel (Briston, 1987). As co-extrusões de polipropileno, nas quais o copolírnero de álcool etilenovinila é o material central de barreira são usadas para mostarda, maionese, geléias: ketchup e outros molhos, conferindo uma vida de prateleira de 18 meses. Elas são à prova de estilhaçamento, resistentes ao oxigênio e à umi- dade, podem ser comprimidas e são adequadas ao enchimento a quente. As bandejas multicâmaras de PET pos- suem um acabamento branco liso e higiênico. Elas são resistentes a graxas e gorduras, fecháveis a quente e leves. Elas são usadas, por exemplo, para refeições prontas para comer congeladas ou resfriadas (Capítulos 19 e 21), . a tarnpa permanece durante 0 a1s . 1 o as q convenciona ou em microond n . ento . d , as coi•fll então, reora a para o,erecer um prato SePdo, . rnesa. Os detalhes dos materiais do teª - d ' s 3craen de produçao e e processamento são Jllétodo 5 or Faithfull (1988). Uma folha d ·tos P . e deScn rnadas co-extrudadas de polipropileno ciJICº ca bonato, com camadas de barreira de 0u pahf polivinilideno ou de álcool etilenovi- cioretO eada para formar bandejas e potes . é us nil3, . ·záveis pelo calor, por moldagem por in- eS1~ oldagem por sopro ou por termofor- jeÇ3~~ 7anston, 1980). Latas plásticas são fei- fl13ça teria] semelhante, que é termoforrna- s de rna . . - d ca oJdado por tnJeçao sopra a para for- do ou rnorpo da lata. Elas são fechadas com mar O cde alumínio de abertura fácil e proces-mpas . ra rn linhas de enlatamento convencionais sadas e 'd "d 1m 'veis de rui o cons1 erave ente redu- com ru(Louis 1986 e Darrington, 1980). Brody z1dos ' 1 . 99Z) revisou o desenvo VImento de bande-(1 1 , . . Jacas plásticas autoc avave1s. J3S e 24_2.6 Papel e papelão o papel apresenta urna série de vantagens como material de embalagem de alimentos: , É produzido em muitos tipos e conver- tido em diferentes formas, especialmen- te caixas ou embalagens cartonadas. É reciclável e biodegradável. É facilmente combinado com outros materiais para fazer embalagens revestidas ou laminadas. • Pode ser produzido com diferentes graus de opacidade. A polpa de papel é produzida a partir de lascas de madeira por meio da hidrólise ácida ou alcalina, na qual a lignina na polpa de ma- deira é dissolvida e removida pela lavagem, deixando apenas as fibras de celulose. Existem dois processos: o kraft (em sueco, "forte") e.º sulfito. O processo kraft é mais importante po~ retém mais força nas fibras e dá mais ren~i- mento e os resíduos químicos do processo sao recuperados de forma mais completa e econô- mica (Paine, 1991). As lascas de madeira (prin· Tl:CNot_ClGIA 00 PflOcessAM ENTo DE AUMENTOS 501 cip~ente de abet em hidróxido de ~-vermelho) são digeridas várias horas. No r 'º e sulfato de sódio por enxofre e O biss Plfiocesso Sulfito, o dióxido de co u todecá] · -m as lascas d . cio sao aquecidos e - e madetra a 140º ntao, branqueadas com . C, lavadas e, Para
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