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Embalagens plásticas e seus métodos de análise Introdução A necessidade do homem de embalar seus alimentos surgiu com o desenvolvimento das relações de troca utilizando alimentos como moeda. As primeiras embalagens eram feitas de materiais extraídos da natureza, como madeira, pedras e pele animal. A embalagem é uma parte importante de todas as operações de processamento de alimentos. Têm ocorrido desenvolvimentos significativos tanto dos materiais quanto dos sistemas de embalagens, nos últimos dez anos, que auxiliaram tanto na redução dos custos da embalagem. A embalagem pode ser definida em termos de seu papel protetor como sendo “o meio de se obter a distribuição segura de produtos em condições adequadas para o consumidor final com o menor custo” ou pode ser definida, em termos empresariais, “como um função técnico-econômica para otimização dos custos de distribuição de mercadorias enquanto maximiza os lucros.” Funções da embalagem: ● Contenção ● Proteção ● Comunicação ● Maquinabilidade ● Conveniência Recipientes plásticos rígidos e semirrígidos Principais vantagens, comparada, com vidro e metal: ● Possui peso inferior; ● Produzidos a temperaturas mais baixas que a do vidro; ● Moldados com precisão; ● Resistentes e inquebráveis; ● São fáceis de fechar; ● Podem ser facilmente coloridos em função de estética e para proteção contra a luz ultravioleta; ● Custos mais baixos; ● Tem maior resistência química que os metais; Desvantagens ● Com relação aos alimentos termicamente processados, o uso de embalagens plásticas é limitado muitas vezes por sua baixa resistência térmica. Portanto, torna-se viável para a maioria dos polímeros apenas em sistemas de embalagem a frio, como o sistema asséptico ou o sistema a frio com adição de conservantes; ● Não são reutilizáveis; ● Menos rígida que o metal; Métodos de fabricação dos recipientes: ● Termoformação; ● Moldagem por sopro; ● Moldagem por injeção; ● Moldagem por injeção soprada; ● Moldagem por extrusão soprada; ● Moldagem por estiramento por meio de sopro; Métodos de fabricação dos recipientes: ● Termoformação: O filme vai ser amolecido sobre um molde e é aplicado a vácuo e/ou pressão. ● Moldagem por sopro O plástico recebe seu formato em moldes pelos processos soprado-e-soprado ou prensado-e-soprado. ● Moldagem por injeção Grãos de polímeros são misturados e aquecidos por uma rosca sem fim em uma máquina de moldagem e injetados sob alta pressão em um molde frio. ● Moldagem por injeção soprada O polímero é moldado por injeção em volta de um bastão de sopro, e enquanto derretido, é transferido para um molde por sopro. Usa-se então, ar comprimido para dar a forma final do recipiente. ● Moldagem por extrusão soprada Um tubo de polímero amolecido continuamente extrudado é preso entre duas metades de um molde e ambas as extremidades são seladas com o fechamento do molde. A parte presa é inflada com ar comprimido na forma de molde. ● Moldagem por estiramento por meio de sopro Um pré-forma ou molde é feita por injeção, extrusão ou moldagem. Ela é trazida a temperatura correta e rapidamente esticada e resfriada em ambas direções. Preparo da amostra para análise ● Utilizar uma área fácil de calcular (retângulo, círculo, cilindro etc.). ● Preparar um número de amostras tal que a superfície de contato esteja em torno de 600 cm². ● Lavar as amostras primeiramente em jato de água corrente e depois com água. Seque as amostras. ● Embalagem final (rígida, semi-rígida ou flexível) – Coloque o simulante à temperatura selecionada. Cubra ou lacre o recipiente e deixe à temperatura de teste durante o tempo indicado. ● Material plástico genérico (filme flexível, corpos rígidos, revestimentos poliméricos etc.) – Prepare amostras com uma superfície de contato de aproximadamente 600 cm2 (somatória de todas as superfícies postas em contato). Coloque em um béquer com um volume de simulante de tal forma que a relação área de material em contato/volume fique compreendida entre (2 e 0,5) cm2 /mL, na temperatura selecionada; cubra o béquer com um vidro de relógio ou similar e deixe em contato na temperatura de ensaio pelo tempo indicado. ● Elementos de vedação (tampas, rolhas, guarnições e outros objetos de área pequena (por exemplo: palitos de pirulito, colheres para sorvetes etc., de um único uso) – Coloque um número suficiente (n) de amostras de modo que a área seja em torno de 600 cm² em um béquer com um volume simulante de tal forma que a relação área de amostras/volume de simulante esteja compreendida entre (2 e 0,5) cm²/mL, à temperatura selecionada. Cubra o béquer e deixe à temperatura de ensaio durante o tempo indicado. ● Filme composto semi-rígido – Corte um retângulo do filme no tamanho de (15 x 20) cm. Construa com ele uma caixa. Lave a caixa com um jato de água corrente e, depois com água. Seque. Coloque o solvente simulante adequado e cubra com placa de vidro. Na impossibilidade de construir uma caixa, corte um quadrado de (8 x 8) cm do material, lave com jato de água corrente e, depois, com água. Seque. Coloque o solvente simulante em um copo de vidro com a borda recoberta por fita vedante. Cubra esse copo com a amostra cortada na forma de um quadrado de (8 x 8) cm e adapte esse conjunto ao dispositivo especial. Faça um branco substituindo a amostra por placa de vidro, para verificar se houve migração dos elementos da fita de vedação para o solvente. ● Materiais e artigos compostos por duas ou mais camadas plásticas – Neste caso o teste é realizado de tal modo que o simulante fique em contato somente com as partes da amostra que durante seu uso real estejam em contato direto com os alimentos. Coloque o solvente simulante em um copo de vidro com a borda recoberta por fita vedante. Cubra esse copo com a amostra cortada na forma de um quadrado de (8 x 8) cm e adapte esse conjunto ao dispositivo especial. Faça um branco substituindo a amostra por placa de vidro, para verificar se houve migração dos elementos da fita de vedação para o solvente. Equipamentos destinados a entrar em contato com alimentos (utensílios, partes de maquinaria etc.) – Proceda de acordo com os 3 primeiros procedimentos, dependendo das condições reais de uso. Métodos de análise ● Determinação da migração total com simulantes aquosos e n-heptano ● Determinação da migração total com n-heptano após extração com clorofórmio ● Determinação da migração de corantes e pigmentos ● Determinação de metais em corantes e pigmentos Determinação da migração total com simulantes aquosos e n-heptano Material: béqueres, vidros de relógio, provetas, dessecadores com cloreto de cálcio anidro, cápsulas de porcelana, banho-maria, estufa com temperatura regulável e refrigerador. Solventes: utilize de acordo com a tabela abaixo (tabela 1) ● Procedimento: Após preparação das amostras de acordo com o indicado, acondicione a mesmas conforme Tabela 2. Em todos os casos, efetue uma prova em branco, com um volume igual do simulante utilizado na prova original. Transcorrido o tempo dos ensaios de migração, retire as amostras do béquer nos casos (b), (c) e (d), ou verta o simulante em um béquer no caso (a) e (d). Retire as amostras, lave e escorra com o mesmo simulante utilizado, que se incorpora ao simulante do teste. Após os ensaios de migração, o simulante não deve apresentar coloração visível nem odores estranhos. Evapore o simulante até reduzi-lo a um volume menor. Transfira quantitativamente para uma cápsula tarada e prossiga com a evaporação em banho-maria e em seguida em estufa a (100 ± 5)°C até a secura. Resfrie a cápsula em dessecador e repita a operação até peso constante. Proceda da mesma maneira para a prova em branco e subtraia o peso do resíduo obtido anteriormente do da prova em branco, obtendo-se assim o resíduo seco do ensaio de migração, que será usado no cálculo da migração total. ● Cálculos: No caso de embalagense equipamentos com capacidade superior ou igual a 250 mL, calcule a migração total (Q) com a fórmula: Rx8/AxV = migração total, em mg/kg Quando o ensaio de migração é efetuado em material plástico genérico e não na embalagem final, utilize a relação S/V real. Caso não se conheça esta relação, pode ser usada uma relação S/V = 6 dm2/L. Quando nos testes se usa a embalagem final, então A = S e a fórmula se reduz a: R/V = migração total em mg/kg A migração (Q’) pode ser expressa também em mg/dm2, mediante a fórmula: R/A= migração total em mg/dm² No caso do ensaio de migração das amostras referentes a preparação de amostras, a migração Q é calculada de acordo com a fórmula: R/NxV=migração total em mg/kg Determinação da migração total com n-heptano após extração com clorofórmio ● Procedimento: Adicione ao resíduo seco, na mesma cápsula, 50 mL de clorofórmio. Aqueça cuidadosamente e filtre em papel Whatman no 41. Lave o papel de filtro com o mesmo solvente e recolha o filtrado em uma cápsula tarada. Evapore o solvente e seque em estufa a (100 ± 5)°C. Resfrie em dessecador e pese o novo resíduo seco. Este resultado deve ser dividido por 5 para ser usado no cálculo final. Determinação da migração de corantes e pigmentos ● Procedimento: Compare visualmente, com os brancos respectivos, os extratos obtidos nos ensaios de migração total das embalagens e equipamentos plásticos coloridos, realizados com os simulantes correspondentes, nas temperaturas e tempos de contato detalhados na Tabela 2. Nestas condições, não devem existir diferenças verificadas visualmente entre a coloração do extrato e do seu branco. Determinação de metais em corantes e pigmentos ● Material: Béqueres, funis, balões volumétricos de 50 mL, provetas, balança analítica e espectrômetro de absorção atômica e mesa agitadora. ● Reagentes: Solução de hidróxido de sódio 1 M para arsênio Solução de ácido nítrico 1 M para chumbo Solução de ácido clorídrico 0,1 M para bário, cádmio, zinco, mercúrio e selênio ● Procedimento : Pese 2 g de amostra em um béquer de 150 mL. Adicione 30 mL das soluções de extração descritas em reagentes, dependendo do metal a ser analisado. Agite em mesa agitadora durante duas horas à temperatura ambiente. Deixe decantar por uma hora e filtre utilizando papel de filtro umedecido com 2 mL da solução de mesma concentração utilizada para a extração, recolhendo o filtrado em um balão volumétrico de 50 mL. Complete o volume com as soluções de extração. Nos extratos, determine os metais utilizando a espectrometria de absorção atômica.
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