Antigamente as embalagens existiam apenas para proteger o seu conteúdo, mas a embalagem moderna pode fazer muito mais do que isso. As embalagens modernas podem pensar por si mesmas, nos lembrar, estender a vida útil, ser aquecidas com o apertar de um botão e influenciar nossos sentidos com sua aparência, odor e tato. Algumas delas podem até falar!

Com todas essas novas funções, as embalagens também devem atender às necessidades de marketing e vendas, cumprir os regulamentos de segurança e higiene e atender aos requisitos do consumidor como sustentabilidade e facilidade de manuseio, mantendo baixos os custos de produção, transporte e armazenamento. É graças às máquinas e materiais inovadores que podem ser produzidos e descartados de forma sustentável, que a indústria de embalagens conseguiu converter uma ideia de 6.000 anos em um produto moderno de alta tecnologia.

Os benefícios da embalagem de alimentos são muitos. A embalagem permite o transporte de alimentos, evita a contaminação microbiana e aumenta a vida útil, proporcionando comodidade ao consumidor.

A embalagem tornou-se um elemento indispensável no processo de fabricação de alimentos, e diversos tipos de aditivos, como como antioxidantes, estabilizantes, lubrificantes, agentes antiestéticos e anti-bloqueadores, também foram desenvolvidos para melhorar a desempenho de materiais de embalagem poliméricos.

A embalagem pode retardar a deterioração do produto, reter os efeitos benéficos do processamento, estender a vida útil e manter ou aumentar a qualidade e segurança dos alimentos. Ao fazer isso, a embalagem oferece proteção contra 3 classes principais de influências externas: química, biológica e física.

 

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O alto desempenho dos materiais de embalagem de plástico significa que muitas vezes apenas uma camada da embalagem é necessária para proteger o produto durante a vida útil.

A sociedade moderna exige soluções modernas, principalmente na área de segurança alimentar e, consequentemente, de embalagens em contato com alimentos. A embalagem ativa é um conceito inovador que se difundiu nos últimos anos. É uma abordagem inovadora para estender a vida útil de alimentos sem comprometer suas qualidades. A embalagem ativa baseia-se na ideia que um design específico que seja capaz de exercer uma interação positiva com o alimento. Portanto, durante o armazenamento é possível prevenir a deterioração dos alimentos com a manutenção simultânea de suas propriedades sensoriais originais.

 

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Embalagem ativa é um sistema em que um agente ativo é intencionalmente incorporado em uma parte especialmente selecionada da embalagem. Trata-se de uma tecnologia interativa, em que um composto ativo pode ser liberado livremente (no espaço superior da embalagem ou do alimento) ou pode atuar como antioxidante sem contato direto com o alimento. Existem também diferentes pesquisas conduzidas sobre a liberação controlada de compostos ativos, onde as concentrações em condições especiais podem ser liberadas. Além disso, a remoção de substâncias indesejáveis e prejudiciais nas áreas próximas dos alimentos pelo processo de absorção é uma tecnologia bem conhecida. Tudo isso requer um design de tecnologias especiais e a aplicação de diferentes materiais na embalagem de alimentos.

A embalagem abrange uma variedade de tipos de materiais: plásticos, vidro, metal e papel. Devido à sua estrutura química e propriedades, os materiais mais aplicados na indústria alimentícia são os plásticos. Além dos polímeros tradicionais à base de petróleo, plásticos e biopolímeros biodegradáveis também podem ser encontrados hoje no mercado. Em segundo lugar, encontram-se papel e papelão.

Deve-se ressaltar que os materiais em contato com alimentos são estruturas muito complexas criadas com a aplicação de adesivos. As multicamadas não são compostas apenas de polímeros, mas também de papel e/ou alumínio, que geralmente são revestidos por adesivos e tintas de impressão.

Todo esse conhecimento sobre tipos de tecnologias e materiais aplicados na indústria de embalagens e novas soluções científicas, como embalagens ativas, permitem que os cientistas realizem pesquisas sobre a segurança das embalagens.

Existem muitos produtos químicos envolvidos na fabricação de embalagens e alguns deles têm o potencial de migrar para os alimentos. Alguns produtos químicos também podem causar efeitos prejudiciais.

A popularização dos materiais de embalagem poliméricos resultou em maiores preocupações sobre a migração de componentes indesejáveis para os alimentos. Isso tem o potencial de afetar a qualidade do produto, bem como a segurança. Essas preocupações geralmente se concentram nos níveis de monômeros residuais e aditivos plásticos, como plastificantes e solventes, presentes em polímeros destinados ao contato direto ou próximo com alimentos.

Todos os polímeros contêm pequenas quantidades de monômeros residuais que não reagiram da reação de polimerização. Esses constituintes estão potencialmente disponíveis para migrar para os alimentos. Os aditivos são utilizados para auxiliar na produção de polímeros e para modificar as propriedades físicas do material acabado. Por exemplo, plastificantes, adicionados para dar a um plástico a flexibilidade desejada, foram identificados como uma ameaça potencial à saúde. A OMS publicou opiniões sobre vários plastificantes comumente usados com comentários sobre toxicidade.

Recentemente, descobriu-se que a embalagem representa uma fonte de contaminação propriamente dita por meio da migração de substâncias da embalagem para os alimentos. Vários métodos analíticos têm sido desenvolvidos para analisar os migrantes, e procedimentos de avaliação de migração com base na previsão teórica de migração de material plástico em contato com alimentos também foi introduzida recentemente.

 

O potencial de contaminação pode ser avaliado considerando três questões:

Em primeiro lugar: - A composição do material de embalagem - é otimizado para minimizar a quantidade de componentes de migração potenciais que estão disponíveis para migrar para os alimentos?

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Em segundo lugar: - Qual é a probabilidade de que quaisquer componentes migratórios disponíveis possam migrar para os alimentos - isso dependerá da composição dos alimentos, que determina a afinidade dos migrantes pelo alimento. A maioria das substâncias que migram com probabilidade de resultar em contaminação são hidrofóbicos e, portanto, têm maior probabilidade de apresentar problemas em alimentos com alto teor de gordura.

Terceiro: - Qual será o impacto que a substância migrante provavelmente terá sobre o produto? Isso será influenciado pelo sabor forte do produto. Assim, os níveis de migração que podem ser tolerados (dentro dos limites da legislação), e dependem das características de sabor do alimento.

Como os produtos químicos migram da embalagem para o alimento?

Embora a embalagem de alimentos seja benéfica e tenha sido criada para garantir a qualidade e segurança dos alimentos, ela também pode transferir produtos químicos prejudiciais para os alimentos contidos por meio do processo de migração. O fenômeno da migração é baseado na transferência de massa, que ocorre devido ao equilíbrio entre todos os sistemas químicos. Consequentemente, pode ter efeitos adversos na saúde humana devido à incorporação de substâncias químicas oriundas da embalagem na estrutura dos alimentos. A transferência de migrantes para os alimentos não é a mesma para os diferentes tipos de materiais poliméricos. Além disso, o espectro de potenciais migrantes é extremamente amplo e alguns deles podem ser excepcionalmente tóxicos. Quando o material de embalagem está nos rolos ou a própria embalagem é armazenada uma dentro da outra, um fenômeno denominado migração de compensação pode ocorrer. Nesse caso, os compostos da parte externa da embalagem migram para a parte interna e, consequentemente, migram para o alimento / simulador de alimentos. Portanto, a pesquisa sobre a migração de compostos químicos específicos de embalagens de alimentos é de grande importância

O tipo de material de embalagem utilizado determina em grande parte o potencial e a extensão da migração de produtos químicos para os alimentos. Para materiais aparentemente inertes, como aço inoxidável, cerâmica ou vidro, produtos químicos que revestem a superfície interna e em contato direto com o alimento podem levar à contaminação e a migração ainda pode ocorrer de tampas ou selantes contendo plastificantes. A migração química é mais provável de ocorrer para materiais como plásticos, elastômeros, papel e cartão (Muncke, 2014).

Migração Química em Embalagens

Quais fatores afetam a migração?

A migração química ocorre para moléculas de menor tamanho e íons abaixo de 1000 Dalton (unidade de medida que expressa o peso molecular). A migração depende da composição química e das propriedades (por exemplo, polaridade) e das propriedades funcionais do material de embalagem (por exemplo, cristalinidade, permeabilidade). O tipo de alimento, especialmente o teor de gordura do alimento, é fundamental para determinar as taxas de migração, pois muitos produtos químicos de embalagem são lipofílicos (o que significa que têm uma maior capacidade de se dissolver em gorduras) e podem, portanto, migrar mais facilmente para alimentos gordurosos em taxas e níveis mais elevados . As condições de quantidade do produto, de armazenamento, também afetarão o grau e taxa de migração química para os alimentos. Danos na embalagem podem potencialmente levar a uma maior migração química por meio de mudanças no oxigênio ambiente, umidade, luz e temperatura.

Os seguintes fatores controlam a migração de produtos químicos das embalagens para os alimentos:

  • Temperatura de contato (a migração química aumenta em temperaturas mais altas)
  • Tempo de contato (os níveis de migração aumentam com o tempo)
  • Proporção de superfície para volume (tamanhos de embalagem pequenos têm proporções altas que levam a níveis de migração mais altos)
  • Tipo de alimento (por exemplo, aquoso, ácido, alcoólico, gorduroso, seco; muitos produtos químicos preferencialmente migram para alimentos gordurosos ou ácidos)
  • Tipo de embalagem (por exemplo, plásticos, papel e cartão, vidro, metal, cerâmica, tintas de impressão, cera, madeira)
  • Composição da embalagem (por exemplo, concentração inicial de substância migrante na embalagem)
  • Tipo de contato (por exemplo, direto ou indireto, alimento sólido ou líquido, presença de barreiras funcionais retardando, limitando ou prevenindo a migração)
  • Propriedades físico-químicas da substância em migração (por exemplo, volatilidade / pressão de vapor, solubilidade em água, solubilidade em octanol, polaridade)
  • Mobilidade de produtos químicos em embalagens (por exemplo, materiais impermeáveis, permeáveis, porosos)
  • Cinética e termodinâmica do processo de migração (ou seja, com que rapidez e em que medida uma substância será transferida da embalagem para o alimento).

 

Mecanismo de permeação dos migrantes da embalagem para o alimento

 

A embalagem de alimentos tornou-se um elemento indispensável no processo de fabricação de alimentos, pois a embalagem protege o alimento da contaminação e retém suas propriedades nutricionais e sensoriais. Filmes poliméricos são comumente usados como embalagens de alimentos devido à sua versatilidade e capacidade de oferecer uma ampla gama de propriedades. Em alguns casos, a funcionalidade e as propriedades são aprimoradas pela combinação de diferentes camadas de polímero para formar estruturas de multicamadas.

 

Substâncias adicionadas não intencionalmente (NIAS)

Substâncias adicionadas não intencionalmente (NIAS) são substâncias químicas que estão presentes em um material em contato com alimentos ou artigo em contato com alimentos, mas não foram adicionadas por uma razão técnica durante o processo de produção. Muitos NIAS podem migrar  da embalagem para o alimento, mas é muito difícil compreender e controlar completamente esses processos. O termo NIAS foi introduzido para as embalagens de plástico na Europa no (Regulamento da Comissão (UE) n.º 10/2011). No entanto, os NIAS não se limitam aos plásticos, mas também ocorrem em todas as embalagens não plásticos. Existem duas categorias de NIAS. A primeira, embora não intencionais, são substâncias conhecidas, como isômeros, intermediários e impurezas constantes das especificações técnicas. A segunda categoria são aquelas substâncias que não são detectadas ou identificadas e, portanto, são desconhecidas. Os produtos de reação e degradação, juntamente com impurezas menores, geralmente se enquadram nesta segunda categoria de NIAS desconhecido.

O grupo de compostos mais difícil de identificar em ensaios de migração em embalagens são os NIAS, porque podem ser originários de locais diferentes e até mesmo ser produto de reações colaterais de componentes poliméricos.

Além disso, a composição de novos polímeros das embalagens muitas vezes é confidencial, portanto, faltam informações sobre aditivos utilizados . Tudo isso torna a análise qualitativa um desafio enorme. Seria altamente benéfica a colaboração das indústrias químicas e de plástico com os pesquisadores que trabalham na segurança das embalagens de plástico fornecendo as informações necessárias sobre os produtos químicos.

Verificou-se que a embalagem pode representar uma fonte de contaminação por meio da migração de diferentes substâncias da embalagem para os alimentos. Sabe-se que o teor de gordura dos produtos alimentícios é um fator que afeta o processo de migração, pois para muitos produtos químicos a migração ocorre em maior proporção em alimentos gordurosos do que em alimentos com baixo teor de gordura. Este aumento é devido à maior solubilidade dos compostos orgânicos migrantes na gordura. A segurança e a qualidade dos produtos alimentícios podem ser afetadas quando a quantidade desses compostos migrantes nos alimentos excede seus limites especificados .

A crescente pesquisa sobre novos materiais de embalagem, imposta pelas tendências de mercado e demanda dos consumidores, resulta no desenvolvimento de embalagens em contato com alimentos mais complexas, portanto, migração e segurança alimentar continuam um tema muito importante. Uma análise abrangente de amostras nos ensaios de migração requer diferentes técnicas analíticas, bem como um amplo conhecimento sobre os tipos de tecnologias e materiais aplicados na indústria de embalagens, a aplicação de novas soluções científicas, como embalagens ativas, e o tipo de migrantes potenciais. Todos esses compostos são moléculas que devem ser qualificados e quantificados.

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O Laboratório de Ensaios do Instituto SENAI de Tecnologia – IST Têxtil e Moda pode apoiar o setor com testes de migração eficiente em atendimento às resoluções da Anvisa (RDC 51, RDC 52, RDC 56, RDC 326, RDC 498), em termos de custo para muitos artigos e materiais de contato com alimentos. O Laboratório possui várias técnicas analíticas, por exemplo, cromatografia gasosa com interface de massa (GC/MS), cromatografia líquida espectrometria de massa (UPLC/MS), ICP-OES e muito mais para analisar essas substâncias em níveis muito baixos. Quando nenhum método específico estiver disponível, os especialistas do Laboratório podem desenvolver um método analítico.

Entre em contato conosco para discutir suas necessidades e expectativas específicas com nossos especialistas, em relação aos Materiais de Contato com Alimentos.

 

Por Nilton Roberto Fiorotto

Especialista em Tecnologia - nilton.fiorotto@sp.senai.br

 

Instituto SENAI de Tecnologia – IST Têxtil e Moda

Laboratório de Ensaios

Rua Correia de Andrade, 232, Brás, São Paulo/SP
Contatos: (11) 3312-3551 / 3312-3593

Regiana G. Lima - Supervisora - e-mail: regiana.lima@sp.senai.br 

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