15

1. Introdução

Para a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), embalagem é todo

artigo que entra em contato com o alimento destinado a contê-lo desde a sua

fabricação, até chegar nas mãos do consumidor. Tem a finalidade de protege-lo de

agentes externos, prevenir possíveis adulterações no produto e contaminações.

(BRASIL, 2001).

Os primeiros registros de embalagens que se conhece, referem que as

embalagens surgiram há 10 mil anos devido a necessidade de transportar alimentos

já que a civilização nessa época era nômade. As primeiras embalagens teriam sido

feitas de raízes, pequenos caules, entre outros. Conforme a civilização evoluiu, o

descobrimento de novas terras gerou a importância de criar embalagens mais

resistentes e que pudessem manter o alimento conservado por maior tempo durante

as navegações (SANTOS e YOSHIDA, 2011).

Em 1809 Nicolas Appert, desenvolveu um processo denominado “Apertização”,

que consistia em armazenar alimentos em jarros de vidro fechados com rolhas

aquecidas à uma temperatura e tempo determinados, impedindo a saída do ar de

dentro da embalagem. Em 1810 o inglês Peter Durand recebeu a patente de um

processo similar ao de Appert, porém utilizava latas metálicas recobertas de estanho

como forma de armazenamento (NASSIF et al, 2010).

A percepção da indústria com as perdas de produtos devido ao crescimento

microbiano e a importância do consumidor por alimentos minimamente processados

e sem uso de conservantes de aditivos, tem impulsionado a indústria de embalagem

a desenvolver soluções que aumentem o tempo de prateleira e ao mesmo tempo

ofereçam segurança aos consumidores (FERREIRA, 2014).

1.2 Fatores que afetam o crescimento microbiano

O crescimento microbiano pode ser alterado por fatores ambientais que incluem

a disponibilidade de nutrientes, umidade, temperatura, pH. As bactérias recebem

energia através da quebra de ligações químicas, tais como O2, carbono (C), nitrogênio

(N), ente outros. A umidade é um fator fundamental para a proliferação de bactérias,

já que a água é essencial a todos os seres vivos para realizar as funções metabólicas

16

e dar continuidade ao processo de vida. As bactérias em geral podem ser classificadas

quanto à temperatura ótima de crescimento, isto é, existem bactérias classificadas

como Termófilas (crescimento varia de 25°C a 113°C), Mesófilas (crescimento varia

de 10°C à 45°C) ou Psicrófilas (-5°C à 30°C). Quanto ao pH, algumas bactérias podem

ser Alcalífilas, ou seja, sobrevivem em ambiente alcalino com pH acima de 8,5 e

também há as bactérias Acidófilas, que sobrevivem em ambientes com pH entre 2 e

5 (ENGELKIRK, 2012).

1.3 Doenças transmitidas por alimentos

Basicamente as contaminações de alimentos podem ser resumidas em 3

classes gerais de risco, a primeira são os riscos microbiológicos (presença de

bactérias patogênicas, tais como Clostridium Botulinum); a segunda é a presença de

substâncias tóxicas em contato com o alimento (migração provenientes de

embalagens); a terceira pode ser causada por adição intencional de aditivos como o

uso do nitrito de sódio (MANN e TRUSWELL, 2009). Entretanto, os riscos

microbiológicos são os mais frequentes ao considerarmos contaminações por

alimentos, nesta categoria incluem-se fungos, vírus e bactérias que representam 90

% das doenças transmitidas por alimentos (FERREIRA, 2012).

As doenças transmitidas por alimentos podem ser classificadas como

infecções, intoxicações ou infecções causadas por toxinas, dependendo do modo de

atuação do agente. As infecções por alimentos são doenças transmitidas por agentes

patogênicos que estão na presença de um alimento, como Salmonella, Bacillus

cereus, trichinella spiralis,vírus da hepatite C, entre outros. As intoxicações podem ser

causadas quando as toxinas de um agente patogênico são ingeridas. Vale ressaltar

que a eliminação do agente causador da doença não acarreta na eliminação das

toxinas liberadas pelo mesmo, estas toxinas de modo geral não podem ser detectadas

organolépticamente. Alguns exemplos deste tipo de toxinas são as produzidas pelo

Clostridium Botulinum, as enterotoxinas do Staphylococcus e as micotoxinas

(BAPTISTA E ANTUNES, 2005). Os agentes patogênicos são encontrados em

alimentos de consumo frequente como indica o Quadro 1.

17

Quadro 1 – Associação entre agentes patogênicos e alimentos onde são

encontrados.

Agente Patogênico Alimentos frequentemente associados

Salmonellas spp Ovos, aves, outras carnes e produtos

lácteos

Clostridium botulinum Mesofílico\

Proteolítico: tipos A, B e F

Alimentos enlatados, embalados a vácuo (VP) e embalados em atmosfera modificada (MAP)

Clostridium botulinum Psicotrófico\

Não proteolítico: tipos B, E e F

Alimentos enlatados, alimentos VP/MAP e alimentos em boiões de vidro

Staphylococcus aureus Ovos, aves, outras carnes, produtos lácteos e produtos de confeitaria

Campylobacter jejuni Ovos, aves e produtos à base de leite

Yersinia entereoclitica Carne de vaca e de porco cruas e cozidas

Listeria monocytogenes Alimentos ou água contaminados por

coliformes fecais

Clostridium perfringens Carnes malpassadas ou requentadas

Escherichia coli O157 e outras E.

Coli Verotoxigénicas (VTEC)

Alimentos contaminados com coliformes

fecais

Bacillus cereus Arroz, vegetais, molhos e pudins

Vibrio parahaemolyticus Peixes, crustáceos

Fonte: FERREIRA, 2012.

1.4 Importância das Embalagens As embalagens apresentam diversos benefícios, como a proteção contra as

condições ambientais tais como luz, oxigênio, umidade, microrganismos, estresse

mecânico e poeira, instruem o consumidor a forma adequada de utilizar um produto

do produto, previnem ou reduzem os danos ao produto, oferece praticidade de uso

para o consumidor (abertura mais fácil, medidor de gramas), reduzem ou eliminam os

18

riscos de adulteração, reduz a perecibilidade e reduzem os custos de produção.

Embalagens podem ser destacadas por fatores como: boas propriedades de mercado,

preços acessíveis, viabilidade técnica, adequada para contato com alimentos,

possibilidade de reciclagem ou reutilização oferecendo um menor impacto ambiental

(SILVA, 2009).

Os fatores que influenciam o mercado de embalagem ao mesmo tempo geram

mudanças no comportamento habitual de consumo. Os desafios que surgem de

acordo com as inovações no âmbito de embalagens podem gerar novos mercados de

atuação para as empresas que as produzem. O Brasil Pack Trend 2020 foi um projeto

com intuito de facilitar as etapas de avaliação das inovações que estão ocorrendo na

indústria de embalagem. Com a avaliação de relatórios inclusos no projeto, identificou-

se que cinco grupos podem influenciar diretamente nas novas tendência de consumo,

determinados macrotendências. As cinco macrotendências seriam: Conveniência e

Simplicidade, Estética e Identidade, Qualidade e Novas Tecnologias, Sustentabilidade

e Ética, Segurança e Assuntos Regulatórios (SARANTOPOULOS, 2012).

O segmento de segurança impulsionou a indústria de embalagens a criar uma

embalagem com maior tempo de prateleira e corrigir erros que ocorriam em

embalagens comuns. Primeiro surgiram as embalagens ativas, que tinham a

propriedade de interagir com o alimento, aumentando o tempo de prateleira dos

alimentos nela contido. Em seguida foram desenvolvidas as embalagens inteligentes,

capazes de monitorar o interior da embalagem e transmitir ao consumidor as

condições em que se encontra o alimento envasado. (FERREIRA,2012; SOUSA,

2012).

Para DEIMLING (2014) a embalagem de um alimento deve proteger o produto

final desde seu confinamento até as mãos do consumidor, apresentando praticidade,

resistência, adequada para o tipo de alimento, já que a aparência da embalagem é

responsável por atrair o consumidor a adquirir o produto. Consequentemente a

imagem de uma empresa pode ser arruinada, quando ocorrem falhas na produção ou

transporte, podendo comprometer a estrutura do produto e gerar riscos à saúde como:

Transmissão de doenças e bactérias, causadas pela presença de insetos ou

animais sinantrópicos que são atraídos pela olência dos alimentos liberadas

devido a fissuras na embalagem;

19

Crescimento de fungos e bactérias patogênicas causadas pela presença de micro

furos na estrutura da embalagem;

Oxidação devido a exposição de raios luminosos, causados pelo armazenamento

inadequado;

Retenção de água, favorecendo crescimento microbiano;

Escurecimento enzimático do alimento, causado pela oxidação de pigmentos.

Para evitar tais problemas, a Lei n. 9782/99, atribui à ANVISA a função de

regulamentar, fiscalizar e controlar os produtos e serviços que possam apresentar

riscos à saúde pública. Esta atribuição também é aplicada as embalagens e também

as instalações físicas e ferramentas utilizadas no processo de fabricação e

comercialização de uma embalagem (BRASIL, 2001).

1.5 Legislação

A legislação sanitária divide as resoluções de acordo com o tipo de material utilizado

em uma embalagem tais como: plástico, celulósico, metálico, vidro, têxtil e

elastomérico, sendo que estas devem atender primeiro a resolução - RDC nº 91, de

11 de maio de 2001, a qual define os critérios gerais para embalagens e materiais

em contato com alimentos. As resoluções da ANVISA são compatíveis no Mercado

Comum do Sul (MERCOSUL), portanto qualquer tipo de alteração nas mesmas,

requer discussão e consenso no seu âmbito de aplicação. Para a definição destas

normas, o MERCOSUL se baseou nas condições impostas pela Food and Drugs

Adiministration (FDA) e Instituto Alemão de Avaliação de Risco o Bundesinstitut für

Risikobewertung (BfR), além de outras fontes (BRASIL, 2001).

As embalagens comuns têm como principal função separar o alimento do

ambiente exterior da mesma, contudo, nas últimas décadas, diversos conceito tem

sido levado em consideração, o consumidor tornou-se cada vez mais exigente ao

selecionar produtos que apresentem melhor qualidade e aparência. A partir da

necessidade de aumentar o tempo de prateleira e gerar confiança ao consumidor e

melhorar as características dos alimentos, as indústrias vêm desenvolvendo

embalagens que possam interagir com o alimento de forma favorável. Sendo assim

foram desenvolvidas as embalagens ativas e inteligentes desenvolveu outro tipo de

embalagem que também atua no acondicionamento do produto, este, porém não tem

20

a função de interagir com o alimento, e sim monitorar as condições e transmitir ao

consumidor informações a respeito das condições em que um alimento se encontra

ou seu ambiente

1.6 Embalagens ativas

As embalagens ativas, possuem sistemas que além de proteger o alimento,

interferem no acondicionamento doas alimentos, melhorando a segurança,

aumentando a vida de prateleira e ainda promovem alterações favoráveis nos

aspectos sensoriais do produto. Para isso são usados sistemas de incorporação de

ingredientes ao produto, ou materiais ativos na produção da embalagem. Nesta

classificação podemos destacar os filmes antimicrobiano, absorvedores de oxigênio,

absorvedores de etileno, reguladores de umidade, absorvedores de odor e sabor,

incorporadoras de enzima lactase, entre outras.

1.6.1 Sistemas Antimicrobianos

Os sistemas antimicrobianos consistem na adição de substâncias

antimicrobiana incorporadas (quando o agente microbiano migra para o alimento) ou

imobilizadas (quando o agente microbiano atua somente sobre a superfície do

alimento) na estrutura polimérica da embalagem. Dentro deste contexto, também se

utilizam sachês com a mesma função no interior da embalagem, ao invés de alterar a

estrutura da embalagem que envolve o alimento (SOARES et al, 2009). No Quadro 2,

estão representados os principais compostos com ação antimicrobiana.

Quadro 2 – Principais compostos utilizados em embalagens antimicrobianas

Classe Exemplos de antimicrobianos

Ácidos Orgânicos Ácido acético, ácido benzólico, ácido

málico,ácido propiônico, ácido tartárico.

Sais de ácidos Benzonato de sódio, benzonato de potássio,

sorbato de potássio, Acetato de sódio

Anidrido de acido Anidrido benzoico, anidrido sórbico

Ácidos graxos Ácido láurico, ácido palmitolêico

Fonte: FERREIRA, 2012 Continua.

21

Quadro 2 – Principais compostos utilizados em embalagens antimicrobianas

(continuação)

Agentes quelantes

EDTA, citrato

Metais Prata, cobre, zircônio

Extrato de plantas Extrato de semente de uva, óleo de orégano

Enzimas Nisina, lisozima

Fonte: Ferreira, 2012

A vantagem de utilizar os sistemas antimicrobiano em alimentos é reduzir a

quantidade de conservantes utilizados para o mesmo fim. Observa-se que na

população atual, o consumidor procura cada vez mais alimentos minimamente

processados e livres de conservantes. Devido ao constante contato com o alimento,

a utilização de compostos por incorporação fica limitado já que o mesmo não pode

deixar resíduos no alimento ou causar algum tipo de contaminação (BRAGA e

PERES, 2010).

Em um estudo realizado na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP),

comprovou que a utilização de filmes com atividades microbianas comprovou que

estes invólucros podem chegar as prateleiras mais rápido que se imagina. No estudo

em questão, os autores adicionaram à uma placa com gel de Agar três tipos de

bactérias que são comuns em queijos (Debaromyces hansentt, Pennicilium commune

e Pennicilium roqueforti), comprovaram que filmes de algianato e quitosona contendo

o composto antimicrobiano Natamicina mostrou-se eficaz na inibição do crescimento

microbiano (SILVA e col., 2009).

A amostra que utilizou o filme antimicrobiano, observa-se que há a formação

de um anel protegido ao redor da amostra e os microrganismos se mantiveram na

extremidade da placa sem entrar em contato com o filme (Figura 1).

Figura 1 - Teste de difusão em agar. Placas inoculadas contendo amostra de queijo

com três tipos de microorganismos em uma placa sem filme (a) e outra com filme

microbiano (b).

22

Extraído de: SILVA e col., 2009

1.6.2 Absorvedores de etileno

No caso da utilização de embalagens ativas em alimentos in natura, destaca-

se as embalagens absorvedoras de etileno. O etileno é um gás presente em alimentos

de origem vegetal cuja liberação deste gás causa o amadurecimento do vegetal além

de propiciar o desenvolvimento microbiológico. A função das embalagens

absorvedoras de etileno é justamente absorver este gás liberado pelos vegetais e

oxida-los inibindo o processo de amadurecimento e prolongando a vida de prateleira

do produto. Para isso utiliza-se compostos como permanganato de potássio (KMnO4),

KMnO4 -amargosite, cuja função é interromper o ciclo de etileno nos vegetais, além

de fórmulas industriais desenvolvidas por empresas como Green Keeper®, Frubel® e

Cycocel® (YAMASHITA et al, 2006).

O etileno é produzido a partir da sintetização do aminoácido metionina, a metionina é

convertida em S-adenosil-L-metionina (SAM) que é catalisada pela SAM-sintetase

formando 1-aminociclopropano-1-ácido carboxílico (ACC). A enzima ACC-oxidase

catalisa a enzima ACC formando etileno (LÓPEZ, 2014).

Para LÓPES (2014) vários tipos de compostos utilizados como absorvedores

de etileno em produtos de pós colheita e concluiu Aminoetoxi-Vinil-Glicina (AVG) e

também o Ácido aminooxiacético (AOA), inibem a formação da enzima ACC,

diminuindo a produção de etileno, entretanto, os mesmos compostos não podem inibir

23

o efeito do etileno presente no ambiente. A utilização de íon Prata (Ag2+), é outro

composto que foi estudado, este composto substitui o Cobre (Cu) presente nos

receptores de etileno e interferindo nos sinais induzidos por etileno, reduzindo o

processo de maturação do alimento. Entretanto, além do custo, a utilização Ag2+ é

limitada devido a sua toxicidade.

AMARANTE E STEFFENS (2009), realizaram um estudo utilizando sachês

absorvedores de etileno contendo permanganato de potássio (KMnO4), e constatou a

sua eficácia no retardo do amadurecimento em maçãs Royal Gala (Malus domestica

Borkh) tanto sob temperatura de refrigeração como em temperatura ambiente, sendo

que em temperatura ambiente, apresentou um estágio de maturação menos avançado

do que os armazenados em temperatura de refrigeração.

1.6.3 Absorvedores de oxigênio

As embalagens absorvedoras de oxigênio, compreende em utilização de

sachês cuja a estrutura é feita com material que permite a passagem do ar. Estes

sachês são compostos por substância facilmente oxidáveis, como Pós de ferro, ácido

ascórbico, compostos organometálicos, glicose-oxidase, etanol-oxidase, entre outros

(BRAGA e PERES, 2010).

A capacidade de absorção de cada sachê pode variar de 20 à 2000ml do

oxigênio da superfície interna da embalagem. Este tipo de sachê pode reduzir os

níveis de oxigênio para menos que 0,01% do oxigênio total interno em um tempo que

estima de 1 a 4 dias, armazenado em temperatura ambiente, entretanto, em ambiente

seco é necessário adicionar também um composto que absorva umidade, produzindo

assim uma ação eletrolítica, capaz de ativar o absorvedor de oxigênio (CRUZ,

SOARES E GILDA, 2008).

Esta tecnologia mostrou-se eficiente na proteção de alimentos de crescimento

microbiológico e degradação dos alimentos, além de prevenir os danos causados por

insetos. Para a utilização desta tecnologia, é importante que os componentes

utilizados no interior do sachê sejam de material e quantidade aprovadas pelas

agências reguladoras de cada país. Além disso, os sachês devem ser seguros, fáceis

de manipular, compactos, absorver grandes quantidades de oxigênio, possuir uma

velocidade de absorção adequada, não deve produzir substâncias toxicas ou emitir

24

gases e maus cheiros, e ter um preço economicamente viável (SMITH, HOSHINO E

ABE, 1995). A tabela abaixo indica marcas comercializadas de absorvedores de o2

Tabela 1 - Absorvedores de O2 encontrados no mercado e seus respectivos

produtores.

Forma

Nome Comercial Companhia

Cartão Ageless® Mitsubishi Gas Chemical Co.

(Japão)

“Liners” (vedantes) para

tampas

Darex® Grace Performance Chemical (EUA)

PureSeal® Advanced Oxygen Technologies Inc. (EUA)

Smartcap® Advanced Oxygen Technologies Inc. (EUA)

Filmes Bioka® Bioka Ltd (Finlândia)

OS2000® Sealed Air Corporation (EUA)

ZERO2TM CSIRO and VisyPak (Austrália)

Etiquetas Ageless® Mitsubishi Gas Chemical Co. (Japão)

FreshMax® Multisorb Technologies Inc. (EUA)

ATCO® Standa industrie (França)

Sachês Ageless® Mitsubishi Gas Chemical Co. (Japão)

Bioka® Bioka Ltd (Finlândia)

Freshilizer® Toppan Printing Co. (Japão)

Oxysorb® Pillsbury Co. (EUA)

Vitalon®2 Toagosei Chemical Co. (Japão)

Fonte: Extraído de IURA, 2012

Segundo ABBOTT (2002), ciado por CRUZ, SOARES E GILDA (2008), a

utilização de sachês absorvedores de oxigênio são mais eficazes na redução de

oxigênio pois podem reduzi-lo a <0,01%, enquanto que os sistemas mais tradicionais

como atmosfera modificada, vácuo ou substituição de atmosfera interna por gás

inerte, que representam 0,03% a 3% do oxigênio interno da embalagem.

25

Nakamura e Hoshino (1983) citado por SOARES, et all (2012) verificaram que

o uso de sachês absorvedores de oxigênio estendeu a vida de prateleira de pães em

pelo menos 10 vezes, e três vezes a de massas de pizza.

Um outro método utiliza embalagens fabricadas com enzimas oxidativas na

superfície de polímeros para controlar o teor de oxigênio dentro da embalagem. Os

substratos mais utilizados são o polipropileno (PP) e o polietileno (PE). A imobilização

das partículas é feita por processos como adsorção e encapsulamento. Dentre as

enzimas utilizadas no processo de absorção de oxigênio, destaca-se a glicose oxidase

e a etanol oxidase. Há ainda outras técnicas como o uso de discos de filme etil

celulose, que utiliza no filme um composto fotossensível e um recipiente de oxigênio,

como a reação entre o oxigênio e o ferro é muito lenta, porém a excitação do oxigênio

para formar o oxigênio singlete, a absorção ocorre mais rápido (SOARES, et all, 2012).

1.6.4 Absorvedores de umidade

Os absorvedores de umidade são embalagens ativas que vêm sendo usada

por muitas empresas. A fabricação desses sistemas é em forma de sachets contendo

argila ativa, sílica gel, óxido de cálcio e outros minerais para absorver umidade no

interior da embalagem (DOBRUCKA e CIERPISZEWSKI, 2014).

Atualmente, duas linhas de absorvedores de umidade estão em destaque, a

primeira busca reduzir o teor de umidade na superfície ao redor de alimentos secos,

resultado obtido por meio de absorvedores de umidade (Dessecantes). O segundo

tem por objetivo diminuir a umidade relativa acima de 75% ao redor do alimento em

frutas e carnes, por meio de reguladores de umidade ou absorvedores líquidos, tendo

em vista a umidade exsudada dos alimentos. A CSP Technologies utiliza um sistema

no qual sílica gel, argila ou outro dessecante é incorporado ao polímero (hidrofóbico)

junto com um formador de agente de canais microscópico (hidrofílico) na estrutura

sólida da embalagem que tem a função de facilitar a difusão de substâncias como a

água, através do polímero. Os absorvedores de líquidos utilizam um polímero

superabsorvente (poliacrilato, fibras de carboximetilcelulose ou copolímeros de

amido) localizado no meio de dois filmes plásticos com microperfurações

(SARANTOPOULOS e REGO, 2012).

26

1.6.5 Embalagens com atmosfera modificada

A tecnologia da embalagem por atmosfera modificada (EAM), consiste em

métodos utilizados para alterar o meio em que o alimento se encontra. Desde 1882,

observa-se que a presença de CO2 aumenta o tempo de prateleira de carnes

vermelhas. 90% das carnes enlatadas nos Estados Unidos da América (EUA) utilizam

o sistema a vácuo, no Reino Unido, 95% das massas frescas utilizam o sistema de

atmosfera modificada como armazenamento. Não se chegou à um consenso de qual

é método mais eficaz para atingir maiores níveis de CO2 e menores níveis de O2. (JAY,

2005).

Este sistema consiste em substituir o ar no interior da embalagem, por uma

mistura de gases ao seu redor, normalmente utiliza-se O2, CO2 e nitrogênio (N). Este

modelo de embalagem tem a finalidade de retardar o crescimento de micro-

organismos patogênicos em contato com o alimento pela diminuição de O2 presente

aplicar CO2 a níveis elevados (MANTILLA, 2010).

A atmosfera ao redor do produto pode ser modificada de forma ativa ou passiva,

sendo que na passiva o produto é embalado em condições de ar normal e selada com

filme permeável, a atmosfera do produto vai ser alterada de acordo com a taxa de

respiração do produto consumindo o O2 e emitindo CO2. A permeabilidade do filme,

estabelece o equilíbrio entre o meio externo e o interno, preservando a qualidade do

produto embalado. Na forma ativa, antes da selagem do produto, injeta-se uma

mistura de gases sob concentração regulada, isso faz com que haja um controle na

taxa de respiração dos produtos, preservando o alimento e retardando o

desenvolvimento de micro-organismos (OLIVEIRA e SANTOS, 2012).

Existem controversas a respeito da Embalagem com Atmosfera Controlada

(EAC), muito acreditam ser a mesma que que a EAM. Entretanto algumas diferenças

são encontradas quanto a estes dois métodos. Em EAM a composição gasosa durante

o armazenamento pode variar durante seu armazenamento, na EAC a composição

gasosa interna permanece inalterada durante a estocagem. As EAM de alto ou baixo

teor de O2 utilizam embalagens plásticas de alta barreira, A EAC por sua vez necessita

de embalagens de vidro, de metal ou laminados de alumínio para que seja alcançado

a total impermeabilidade dos gases presentes. Os dois tipos de armazenamentos

alteram as concentrações de CO2 e O2 de formas diferentes (JAY, 2005).

27

O uso de Atmosfera Controlada é comum no transporte DE bananas da américa

central para a América do Norte e Europa, a utilização dessa tecnologia permite

manter por mais tempo a coloração verde da casca de certos frutos, maior teor de

sólidos, mais firmeza da polpa e retardamento da taxa respiratória. Em um

experimento conduzido com atmosfera modificada e atmosfera controlada, constatou-

se que na presença de um sache absorvedor de etileno, as duas formas de

armazenamento mostraram-se eficazes na qualidade da banana prata, isso por que a

ação de CO2 combinado com absorvedores de etileno promoveram um efeito melhor.

Concluiu-se neste estudo que bananas do tipo prata podem ser armazenadas por 14

dias à 25ºC e 21 dias à 12ºC em atmosfera modificada. O armazenamento destes

mesmo frutos à 12ºC em atmosfera controlada permite que os frutos sejam

armazenados durante 28 dias (BRACKMANN, 2006).

1.6.6 Embalagem a vácuo

As embalagens a vácuo impedem que o alimento entre em contato com o meio

externo, A principal vantagem deste método é oferecer uma barreira à passagem do

oxigênio, gerada pela poliamida coextrusada na embalagem (MERGEN, 2004).

A vida de prateleira pode ser estendida em carnes embaladas à vácuo, devido

as alterações realizadas na flora microbiológica. Um ambiente sem O2 é produzido se

as embalagens forem constituídas por um material com baixa permeabilidade às

moléculas de O2. A embalagem a base de vácuo permite que a carne seja preservada

in natura em um ambiente praticamente anaeróbio. A anaerobiose pode inibir o

crescimento microbiano devido as baixas condições de pH ou em pH neutro na

camada de gordura. Por essa razão cortes primários de bovinos podem aumentar o

tempo de prateleira em até cinco vezes, devido a anaerobiose aliada ao baixo pH dos

tecidos primários (OLIVEIRA,2015).

1.6.7 Embalagem absorvedora de odor e sabor

Poucas embalagens têm sido comercializadas com a função ativa de inibir

sabores e odores indesejáveis (KRUIJF,2002).

Absorvedores de odor e sabor são sistemas com a capacidade de absorver

componentes gasosos indesejáveis que são gerados no momento da embalagem do

alimento como: componentes estruturais voláteis da embalagem, metabólitos gerados

28

pela composição química do alimento, metabólitos provenientes de seres

microbiológicos, respiração celular de alimentos, entre outros. A absorção é um

evento caraterizado pela transferência de massa e ocorre por que a estrutura do

material absorvedor de sabores indesejáveis é permeável aos gases emitidos.

Normalmente são constituídos

O sabor amargo encontrado em sucos de origem cítrica pode ser atribuído à

presença de duas classes de compostos, os limonoides e os flavonoides. Na classe

dos limonóides encontram-se a limonina, ácido obacunoico, nomilina, ichangina, ácido

desoxilimonoico e ácido nomilínico. Na categoria dos flavonídes, encontra-se a

naringina e o ácido nomilínico. A limonina e as naringinas são os principais

responsáveis por produzir sabores indesejáveis (ROSA et al, 2011).

Estudos realizados por SOARES e HOTCHKISS (1998), reduziram a ação da

limonina e naringina em suco de toranja neutralizando as enzimas pelo uso de acetato

de celulose. Para ROONEY, 1995 a aplicabilidade dos absorvedores de odor pode ser

estendida em peixes, após constatar que a ação do ácido cítrico e ácido ascórbicos

presentes em sachets, reagem com as aminas formadas na musculatura dos peixes

resultado da quebra de sua proteína, neutralizando a sua ação. (KRUIJF,2002).

1.6.8 Incorporadoras de enzima lactase

A lactose é um dissacarídeo formado a partir de dois monossacarídeos,

galactose e glicose, para que seja realizada a completa digestão deste dissacarídeo,

são necessárias duas enzimas, a amilase salivar e a enzima lactase, após a quebra

do dissacarídeo, o resultado dessa reação é absorvido no intestino delgado, em

seguida são direcionadas para a corrente sistêmica. A intolerância a lactose é definida

pela ausência da produção da enzima lactase que é responsável por fazer a hidrólise

da lactose. O consumo de alimentos derivados do leite, pode se tornar um caso grave

para indivíduos com intolerância a lactose, podendo apresentar quadros clínicos de

desconforto abdominal, flatulência e quadros diarreicos (FERNANDES, 2015).

Estima-se que 70% da população apresente algum desses sintomas após

ingerir leite de vaca, no Japão e países do continente africano grande parte da

população com faixa etária acima dos 80 anos apresenta algum grau de intolerância

a lactose (CASAGRANDE, 2015). Devido a estas manifestações muitos indivíduos

29

passam a excluir o leite da dieta e deixam de receber outros nutrientes importantes

que estão neste alimento como cálcio, vitaminas e outros minerais (PEREIRA et al,

2012).

Os desconfortos gerados pela ingestão de lactose por indivíduos com

intolerância a lactose acontecem em diferentes sistemas conforme Quadro 2.

Quadro 3 – Desconfortos gerados pelo consumo de lactose por indivíduos

intolerantes a lactose.

Sistema Gastrointestinal

Sistema Respiratório Olhos

Cólica Vômito Diarréia

Sangue nas fezes Constipação

Gases Colite

Náusea

Nariz escorrendo Espirros Tosse Asma

Congestão Bronquite

Coceira no nariz Sintomas de gripe

Respiração pela boca Respiração difícil

Olhos lacrimejantes Olhos vermelhos Círculos escuros

Coceira Conjuntivite

Sistema Nervoso Central

Pele Outros sintomas

Irritabilidade Perda de sono

Tontura prolongada Cansaço

Eczema Dermatite Urticária

Vermelhidão Vermelhidão no reto

Coceira Inchamento dos lábios, boca, língua

e garganta

Infeção no ouvido Perda de peso

Suar em excesso Baixo rendimento

escolar Dificuldade de

convivência Depressão

Choque anafilático

Extraído de Brandão,2003

Nesse cenário, CUNHA et al (2007) desenvolveram um filme incorporado por

enzima lactase, que ao migrar para o alimento produziu a hidrólise da lactose e

reduziu significativamente o teor de lactose em leites de bovinos. Foram utilizados

filmes de 100 cm² incorporados com 0,1mL; 1mL e 1,5mL de enzima lactase. Os

filmes produzidos com 0,1mL de enzima não foram suficientes para realizar a

hidrólise pois continuar presas ao polímero do filme. A produção do mesmo filme na

concentração de 1mL e 1,5mL reduziram em 78% e 85% de lactose respectivamente,

30

ambas na temperatura de 7ºC. Na temperatura de 25ºC a redução foi de 92% para

a concentração de 1mL de enzima e 100% na concentração de 1,5mL de enzima

lactase.

Na Tabela 2 a seguir é possível identificar a quantidade de enzima que migrou

para o alimento em diferentes concentrações de enzima lactase.

Tabela 2 – Percentual de migração da enzima lactase de um filme para o

alimento, em diferentes concentrações após 14 dias.

Filme Enzima

incorporada (mg)

no filme de 50 cm²

Enzima (mg)

migrada

Migração de lactase

(%)

I 42,4 11,2 26,52

II 50,4 10,19 20,22

III 54,4 10,37 19,06

Média 21,94

Adaptado de CUNHA et al, 2007

Com base nesses dados, o filme incorporador de enzima lactase, é uma

excelente alternativa para obtenção de produtos sem lactose, a utilização deste filme

dispensa a necessidade da indústria em investir em duas linhas de produção pois o

acondicionamento do leite é o que determinará se o produto será com ou sem lactose.

Este tipo de filme também torna viável o consumo de leite e outros derivados por

indivíduos que sofrem de deficiência de enzima lactase e, muitas vezes são privados

de ingerir tais produtos (CUNHA et al, 2007).

1.7 Embalagens inteligentes

As embalagens inteligentes têm a função de monitorar e indicar ao consumidor

as condições de armazenamento de um alimento que está no interior da embalagem,

transmite informações que permitam rastrear produtos que não estão adequados para

o consumo, utilizando reações enzimáticas, químicas, imunoquímicas e até mesmo

mecânicas para o consumidor por meio de sensores, indicadores ou transmissores

31

As embalagens inteligentes mais comuns são: indicadores de tempo versus

temperatura, teores de O2 e CO2, deterioração da embalagem, frescor e

amadurecimento de produtos de hortifrúti ou agrícolas, presença de toxinas ou

agentes patogênicos (SOARES, 2012).

1.7.1 Indicadores de tempo e temperatura

A temperatura é um grande tem grande influência na deterioração física,

química, além de favorecer o crescimento microbiano em alimentos. O

acondicionamento de um produto em temperaturas não-ideais reduz drasticamente a

vida de prateleira de produtos perecíveis. A preocupação com monitorar o tempo e

temperatura de alimentos impulsionou o desenvolvimento de diversas embalagens

com indicadores integrados a embalagem (SOARES et al, 2009).

Os sistemas indicadores de tempo e temperatura podem ser classificados em

dois grupos. O primeiro grupo utiliza a migração de corantes para material poroso que

varia de acordo com a temperatura armazenada e o tempo de armazenagem. O

segundo grupo indica a validade do produto por meio de reações químicas quando

que alteram a cor de etiquetas que estão em contato com o produto (ARENAS, 2012).

MACIEL (2012), desenvolveu um indicador colorimétrico de temperatura

utilizando Clorofila incorporado na matriz de um filme de quitosona, pois é um polímero

que oferece barreira ao oxigênio além de ser uma alternativa aos polímeros sintéticos.

A concentração de 0,25g de clorofila na suspensão de 2,00g deu origem a um filme

que foi batizado de Filme Inteligente de Quitosona (FIQ). Em seguida adicionou-se a

concentração em uma superfície de papel cartão originando o Sistema Filme Papel

(SFP), caracterizado pela homogeneidade, flexibilidade e coloração esverdeada.

Após submeter o SFP em temperaturas variando de 0ºC a 75ºC e em luminosidade

de 0 ,500 e 1000lx (lux), constatou-se que a exposição a luz não influenciou na

variação de cor do filme. Entretanto na faixa de exposição de 50ºC a 75ºC observou-

se que a coloração verde original tendeu para a coloração amarelada. O sistema

mostrou-se eficiente como indicador colorimétrico, pois no Brasil, o transporte de

alimentos é predominantemente realizado pelo uso transporte rodoviário, assim caso

as condições de temperatura no interior de caminhão não estejam adequadas, o filme

facilmente indicará ao consumidor tal fato, caso a temperatura atinja 50ºC ou superior.

32

Para KREYENSCHMIDT et al (2010), citado por BRIZZIO e PETINCE (2014),

o OnVu™ tipo I (Ciba Specialty Chemicals e Freshpoint, Basel, Suíça, patente

WO/2006/048412), é um indicador de tempo e temperatura irreversível que funciona

por meio de reação fotocrômica em estado sólido, pode ser aplicado em alimentos

armazenados sob temperatura de resfriamento (0ºC – 4ºC). Utiliza-se cristais

fotocrômicos a base de pigmentos que compõe a tinta inteligente do ITT (Indicador

de Tempo e Temperatura). A sua ativação se dá por meio da exposição a raios

ultravioleta que faz com que mude para a coloração azul. Após a sua ativação de

acordo com as condições de tempo e temperatura a coloração azulada passa para o

estado incolor. Os autores alertam que as condições de temperatura influenciam no

resultado e a coloração da etiqueta está diretamente ligada ao tempo de exposição

aos raios ultravioleta, sendo necessário conhecer a validade do alimento antes.

1.7.2 Biossensores indicadores de pH

A tecnologia no desenvolvimento de biossensores tem sido alvo de grande

expectativa na área de embalagens inteligentes, tal tecnologia tem a capacidade de

analisar matrizes complexas e transmitir ao consumidor a respeito da mudança de pH.

Os chamados nanosensores utilizam sistemas químicos e bioquímicos de alta

sensibilidade as alterações decorrentes de presença física ou química em alimentos.

Juntando-se o estímulo-resposta dos polímeros com as reações biológicas que

ocorrem nas interfaces, por meio de nano biossensores cria-se a chamada

biointerface. As biointerfaces utilizam polímeros escovas combinadas com um sistema

biológico, basicamente utiliza-se filmes finos poliméricos como um meio econômico

de transdução. Esses filmes são materiais com propriedades físico-químicas sensíveis

ao estímulo externo como temperatura, ph, composição química, etc junto com um

analito. O estímulo a esses filmes alteram a sua permeabilidade ao ar, dilatando ou

contraindo o filme de acordo com estímulo externo (ANTONIO, 2012). Na figura 2,

podemos ver como o filme reage ao estímulo de mudança de pH.

33

Figura 2 – Alteração na superfície do polímero, conforme estímulo de mudança de

pH.

Fonte: ANTONIO, 2012

1.7.3 Indicadores de qualidade, frescor

Para RAITHATHA (2009), citado por SARANTOPOULOS e REGO(2012) os

indicadores de frescor, maturação e qualidade, agem de forma semelhante aos

indicadores de tempo e temperatura (TTI), porém a sua função é medir a qualidade

do produto, relacionada com crescimento microbiano e reações químicas e

bioquímicas de um alimento. Não são encontradas na literatura indicadores de frescor,

pois sua ação é limitada devido ao custo, facilidade de aplicação e por não atenderem

algumas exigências sanitárias previstas em lei para embalagens em contato com os

alimentos. A empresa To-Genkyo, desenvolveu uma embalagem indicadora de frescor

com uma etiqueta cuja coloração muda conforme ela reage com a amônia, liberada

no processo de degradação da carne na presença de agentes microbiológicos

deterioradores. Quando a etiqueta muda de coloração, o código de barras fica ilegível,

neutralizando o sistema de escaneamento e impedindo a venda do produto.

A etiqueta possui formato de ampulheta para que o consumidor entenda qual a

função da etiqueta conforme Figura 3.

34

Figura 3 – Etiqueta indicadora de frescor produzida pela empresa To-Genkyo,

aplicada em carnes embaladas.

Fonte: To-Genkyo

1.7.4 Indicadores de microorganismos patogênicos e toxinas

Reconhece-se que as autoridades sanitárias têm tecnologia suficiente para

detectar as causas de uma possível contaminação, entretanto existe a necessidade

de evitar surtos de contaminação. A necessidade de identificar microorganismos e

toxinas em tempo real tem impulsionado pesquisadores a estudar os biossensores na

indústria de embalagens. Pesquisadores indicam que a identificação colorimétrica é a

mais conveniente para identificar microorganismos e toxinas. Algumas tecnologias

foram criadas como a Toxin Guard (EUA), que utiliza anticorpos integrados a filmes

plásticos para detectar agentes etiológicos, e o SIRA Technologies, que usa um

biossensor acoplado ao código de barras (SOARES et al, 2009).

1.7.5 Indicadores de oxigênio e sulfeto de hidrogênio

Há um interesse grande em desenvolver sensores de oxigênio não tóxicos e

irreversíveis pois o oxigênio é fundamental para o desenvolvimento de bactéria

aeróbicas. Estes sensores poderiam ser usados principalmente em sistemas a vácuo,

35

podendo identificar quando a estrutura da embalagem foi comprometida (ARENAS,

2012).

LEE, et al (2002), citado por ARENAS (2012), desenvolveram um indicador de

oxigênio UV-ativado. Basicamente, utilizam-se nanopartículas de dióxido de titânio

(TIO2) para fotossintetizar a redução de corante azul de metileno para trietonolamina,

encapsulado no polímero. A ativação se dá por exposição UV que faz com que o

sensor permaneça na coloração branca. Quando o sensor entra em contato com o

oxigênio, a reação com o corante faz com que o sensor passe para a coloração azul.

Além destes sensores, um método desenvolvido para carnes avícolas avalia as

condições de atmosfera modificada as carnes de aves foram embaladas. Durante a

deterioração da carne de ave, ocorre a liberação de sulfeto de hidrogênio, o indicador

correlaciona a cor da mioglobina com a deterioração da carne.

36

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Revisar a literatura referente a embalagens ativas e inteligentes

2.2 Objetivos Específicos

Verificar tipos de embalagens ativas existentes no mercado e a sua contribuição

no prolongamento de vida de prateleira;

Conhecer mais sobre embalagens inteligentes, verificar suas funções e marcas

disponíveis no mundo.

Esclarecer a diferença entre embalagens ativas e inteligentes, tendo em vista que

há uma crença de que ambas são ativas.

3. Materiais E Métodos

O levantamento bibliográfico foi realizado entre julho de 2015 a novembro de

2015, um grande acervo bibliográfico que leva em consideração novas tecnologias no

campo de embalagens. Usando como base de dados as bibliotecas virtuais

comoLILACS, BIREME e SCIELO obteve-se teses de mestrado, doutorado e

trabalhos de pós-graduação. Também foram consultados o Projeto Brasil Pack 2020,

que visa informar as tendências de embalagens que poderão se tornar mais comum

futuramente. Foram consultados livros técnicos, revistas técnicas que abordam o tema

como Revista CERES para entender melhor o crescimento microbiano e e as

embalagens que já estão sendo usadas para evitar a presença de microrganismos

patógenos, tal como as embalagens a vácuo que inibe o crescimento microbiano

aeróbico.

37

4. Considerações finais

IURA (2012), teve uma ideia semelhante, reunir informações a respeito de

diferentes formas de acondicionamento o que implica as embalagens. Entretanto na

revisão que os autores realizaram, deram importância somente as embalagens ativas,

sendo que as embalagens inteligentes já são realidade em alguns países e possuem

métodos eficaz e muitas vezes é de baixo custo.

SARANTOPOULOS e REGO (2012), reuniu informações a respeito das

tendências de embalagens num projeto chamado Brasil Pack 2020, entre os temas

abordados, fala-se a respeito de nanossensores e biosensores, embalagens ativas,

embalagens inteligentes, embalagens sustentáveis, embalagens antifurto e

embalagens que apresentam praticidade. O nosso objetivo foi reunir informações

sobre diferentes formas de acondicionamento, visando a segurança alimentar e

extensão de tempo de prateleira como forma de reduzir os desperdícios, portanto

embalagens sustentáveis, ou de praticidade não cabem neste estudo.

Dentro das informações que reunimos, levamos em consideração o trabalho de

CUNHA, et al (2007), que desenvolveram uma embalagem incorporadora de lactase,

após longa procura, não foram identificados trabalhos como este, ou referenciado em

outros trabalhos. Acreditamos que este trabalho possa se tornar uma novidade

benéfica nas prateleiras, pois reduz o custo de produção de leite e seus derivados

sem lactose, pois atualmente a indústria divide em dois processos, e a embalagem

dispensaria a necessidade de dois processos.

BRAGA E PERES (2010), realizaram uma revisão que aborda o tema de

embalagens inteligentes e embalagens ativas, reuniu informações de empresas que

produzem as embalagens ativas para ter uma proporção global do comércio deste tipo

de embalagem, porém na revisão não consta marcas de absorvedores de etileno, o

que fez com que esta revisão tivesse esse diferencial, além de abordar tipos de

embalagem diferentes das encontradas pelos autores, esta revisão reuniu

informações de absorvedores de etileno comercializados, que já são utilizados no

Brasil inclusive.

38

5. Conclusão

Conclui-se, portanto, que esta revisão tem potencial para se tornar fonte de

pesquisa para a indústria de alimentos que procuram inovações no setor de

embalagem. O termo embalagem ativa e embalagem inteligente ainda é pouco

conhecido pelos consumidores e mesmo os que já conhecem os termos, acabam

concluindo que ambas embalagens são ativas, sendo que embalagens ativas tem a

função de interagir com o alimento para melhorar seus aspectos sensoriais e as

embalagens ativas monitoram e transmitem em tempo real a situação do produto

armazenado em diversos aspectos. Algumas embalagens já são realidade no Brasil,

como os de atmosfera modificada, embalagem a vácuo e absorvedores de etileno.

Pesquisadores brasileiros têm demonstrado grande interesse pelo assunto,

desenvolvendo suas próprias embalagens como a incorporadora de enzima lactase

para indivíduos intolerantes a lactose e as indicadoras de mudança de pH cuja

coloração muda conforme o pH tende a tornar-se base. Espera-se que esta revisão

impulsione novas pesquisas e que as embalagens ativas e inteligentes cada vez mais

façam parte do cotidiano dos brasileiros, visando segurança ao consumidor e

prevenindo possíveis surtos.

39

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