EMBALAGENS ATIVAS E INTELIGENTES PARA ALIMENTOS

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EMBALAGENS ATIVAS E INTELIGENTES PARA ALIMENTOS
Funções básicas das embalagens:
1. Contenção
2. Proteção
3. Maquinabilidade
4. Atender legislação
5. Conveniência
6. Comunicar/Marketing
Funções complementares
7. Alterar propriedades desejadas
8. indicar alterações do produto
Antes: Exercer suas funções com interação mínima com o produto.
Atualmente: A embalagem deve interagir com o produto, aumentando sua preservação, qualidade e segurança.
· Maior segurança alimentar
· Aumento da vida de prateleira
· Melhora a qualidade do produto
Embalagem ativa: é a embalagem que acondiciona o produto e interage para modificar propriedades desejáveis, enquanto mantém a qualidade do alimento (SOARES, 1998);
Embalagem inteligente: monitora as condições do alimento e ambiente fornecendo informações durante toda a comercialização e consumo 
EMBALAGENS ATIVAS
Requisitos:
(a) Ser segura em termos de saúde pública;
(b) Absorver/emitir o gás ou vapor de interesse em velocidade apropriada;
(c) Apresentar alta capacidade de absorção do gás ou vapor de interesse;
(d) Não acarretar reações paralelas desfavoráveis;
(e) Não causar alterações organolépticas no produto;
(f) Manter-se estável durante a estocagem;
(g) Ser compacta;
(h) Apresentar custo compatível com a aplicação.
Etapas do desenvolvimento de uma embalagem ativa:
1) Seleção dos agentes ativos;
2) Preparo do novo material;
3) Estudo do mecanismo de ação (antioxidante, antimicrobiano);
4) Avaliação técnica e científica com os compostos alvo;
5) Avaliação técnica e científica com o alimento;
6) Estudos organolépticos;
7) Estudos de migração;
8) Testes industriais;
9) Estabilidade e vida-útil;
Principais técnicas aplicadas em embalagens ativas:
Sistemas absorvedores: Removem compostos indesejáveis que aceleram a degradação do produto alimentício.
Ex.: oxigênio, excesso de água, etileno, dióxido de carbono e outros compostos específicos.
Sistemas emissores: Adicionam ativamente compostos ao produto embalado ou ao espaço livre da embalagem.
Ex.: dióxido de carbono, etanol, antioxidantes ou conservantes, entre outros
SISTEMA CONTROLADOR DE UMIDADE
Umidade: Alterações indesejáveis nas características sensoriais e nutricionais do produto, e favorece
Alimentos desidratados ou secos: Adição de sachê contendo agente dessecante (sílica gel, K, Na e Ca, entre outros). Usado em pipocas, condimentos, batata chips e doces.
Vegetais: Sistema dessecante que se torna ativo somente quando a umidade no interior da embalagem atinge o ponto de condensação;
Ex.: Embalagem com multicamadas, camada externa de barreira à umidade, camada interna permeável ao vapor d’água e entre elas um dessecante.
Alimentos embalados: Aditivo anti-fog (anti-embaçante), que reduz a tensão interfacial para as gotas de água coalescerem e permitir a visualização do produto.
SISTEMAS DE ATMOSFERA MODIFICADA
Mudança na atmosfera interna através da embalagem
Atm.M Passiva: Criada passivamente dentro da embalagem (respitação)
Atm.M Ativa: Faz-se o adequado ajuste da atmosfera no interior da embalagem
Vantagens:
· Redução da intensidade da respiração e da transpiração;
· Redução da biossíntesee da ação do etileno;
· Redução do crescimento de microrganismos ;
· Aumento da vida útil do produto;
· Redução de perdas;
· Expansão do alcance do sistema de distribuição;
· Maior qualidade do produto;
· Utilização de menor quantidade de conservantes;
Desvantagens:
· Custo adicional com embalagem, equipamentos e gases;
· A técnica não é universalmente efetiva;
· Os requisitos dos produtos são variáveis;
· Necessidade de maior controle durante o armazenamento e distribuição.
Principais gases: Para cada produto haverá uma mistura ideal.
O2: carnes frescas, manutenção da cor vermelha
CO2: retarda crescimento de microrganismos;
N2: remove o O2 -inibe oxidação
Filme seletivo para gases: 
funções:
Absorve: etileno, amônia e sulfeto de hidrogênio
Filme com permeabilidade seletiva para gases
Permeabilidade sensível a temperatura: Membranas porosas revestidas por polímeros acrílicos com cadeias laterais cristalinas;
•Transformam-se em estruturas amorfas em T° C específicas, mais permeáveis a gases (equilíbrio);
•Atenua o efeito da alteração da T° C.
Emissor e absorvedor de CO2
Efeitos (+) CO2
-Efeito bacteriostático e fungistático
-Inibição enzimática
Efeitos (-) CO2
-Colapso da embalagem;
-Causa alterações de cor e sabor nos produtos
-Acentua a exsudação de carnes frescas
Absorvedor de CO2
Envelope poroso contendo óxido de cálcio (CaO) e agente hidratante, assim como sílica gel, na qual a água é absorvida.
Ex.: Café torrado e moído
Sachê emissor de CO2/absorvedor de O2
Evitar colapso da embalagem
• Sistemas baseados em carboonatoferroso ou mistura de ácido ascórbico e bicabornatode sódio.
• Produtos com volume e aparência críticos:
Ex: batata frita e amendoim
Absorvedores de oxigênio
Vantagens:
Previne o crescimento de microrganismos e retarda oxidação lipídica.
Desvantagens:
Possível favorecimento de crescimento de microrganismos anaeróbios.
Ex.: agentes redutores -ácido ascórbico, óxido de ferro
· Incorporados ao sistema na forma de sachês.
· Podem ser incorporados diretamente à face interna de embalagens ou ainda na forma de discos acoplados à tampa de garrafas.
Absorvedores de etileno: 
Etileno: hormônio da maturação
· Acelera maturação, envelhecimento e amolecimento de frutos.
· Pode causar desordens pós-colheita.
Sachês contendo materiais permeáveis ao etileno;
Ex.: embalagens de poliolefinase poliamidas com minerais. Aluminossilicatos cristalinos, sílica em gel, argilas, óxido de alumínio e permanganato de potássio (KMnO4);
Absorvedores recuperáveis –propileno glicol e esqualeno
Absorvedores de radiação
UV: retarda os processos de oxidação.
São compostos orgânicos que absorvem energia incidente e inativam cromóforos foto-excitados;
Proteção de produto fotossensíveis da ação oxidante da luz solar e outras fontes de luz UV.
Absorvedores de odores e sabores desagradáveis
Incorporação de compostos que interagem com substâncias responsáveis por sabores e odores estranhos, mascarando este composto indesejável, favorecendo a aceitabilidade do produto
Ex.: incorporação de ácidos orgânicos, como ácido cítrico, ao material de embalagem, para interagir com aminas resultantes de degradação protéica em pescados, neutralizando seu efeito
Filmes aromáticos
Incorporados com aroma que gradualmente migra para o alimento, conferindo-lhe novo sabor, melhoria, acentuação.
Sistemas antimicrobianos
Incorporação de substâncias antimicrobianas para aumentar a segurança, a qualidade e prolongar a vida de prateleira dos alimentos
Requisito: Intenso contato com o alimento –restringe o número de compostos utilizados.
· Aplicação através de sachês;
· Aplicação diretamente em polímeros;
· Aplicação em filmes;
· Compostos naturais ou sintéticos incorporados em plásticos, papel e fibras têxteis.
Ex: Ácidos e sais orgânicos, Álcool, Bacteriocinas, Enzimas, Fungicidas, Extratos naturais, etc.
Sistemas antimicrobianos
Rótulo emissor de dióxido de cloro (ClO2)
· Ruptura das membranas celulares dos microrganismos.
· Controlam o crescimento de fungos e bactérias;
· Contribuem para eliminação de odores indesejáveis;
· Aplicado em frutas.
Emissores de dióxido de enxofre (SO2)
· Controla o crescimento de microrganismos;
· Age como antioxidante;
· Sachês contendo metabissulfito de sódio (Na2S2O5) que reage com a umidade, produzindo SO2;
· Utilizado em caixas de uva.
Sistemas para preservação da cor
Embalagens com metais ou compostos que auxiliam na preservação da cor
Ex.: Filmes que liberam zinco ou magnésio, promovendo a manutenção da cor verde conferida pela clorofila em hortaliças
Incorporação de enzimas com objetivos específicos
• Glicose oxiade e catalase - remoção de oxigênio de produtos de degradação microbiológica;
• Enzimas modificadoras de colesterol;
• Lactase - para produção de produtos sem lactose
EMBALAGENS INTELIGENTES
Facilitadoras:
 
Auto destrutível:
Carregadoras de dados:
Código de barra
· Reduced Space Symbology (RSS):· Data de envase, nº lote, conteúdo embalado
· Informações nutricionais, instruções para preparo.
Radio frequency Identification (RFID): Associação com sensores
Indicadores:
Sensor tempo-temperatura: 
· Binômio tempo-temperatura: deterioração química e microbiológica;
· Alimentos congelados e refrigerados;
· Baseado em reações químicas ou associados com código de barras ou RFID.
Sensor de gases:
· Respiração de vegetais, deterioração por microrganismos, difusão de gás pela embalagem...
· O2 está envolvido em vários processos de deterioração de alimentos;
· Indicadores de O2: mais comuns;
· Indicadores de etileno (frescor
Sensores de umidade:
Água: deterioração, perda de características sensoriais
Sensores de pH:
· Ação de microrganismos
· Leite: ação de BAL (azul -> verde)
· Carne: aminas (verde -> azul)
Biossensores:
· Sensores de metabólitos de microorganismos
· Aparelho ou equipamento que combina o reconhecimento de uma molécula biológica e a produção imediata de um sinal.
· Detecção rápida e precisa
Sensores de voláteis: Embalagem de peixes e produtos do mar
Resumo:
As embalagens ativas e inteligentes constituem uma importante ferramenta tecnológica para aumentar e monitorar a vida de prateleira de alimentos acondicionados.
Permitem moderar o emprego de aditivos e conservantes em produtos alimentares, evitando seus possíveis efeitos colaterais e atendendo a demanda crescente por produtos mais naturais.
O desenvolvimento de novos compostos e aditivos que possam ser utilizados nessas embalagens, quanto na elucidação dos mecanismos que podem ser empregados para diversas aplicações são de grande valia para a indústria alimentícia, bem como para a sua consolidação comercial.