UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS

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SERGIO FERRAZ FONSECA

Utilizao de Embalagens Comestveis na Indstria de AlimentosTrabalho acadmico apresentado ao Curso de Bacharelado em Qumica de Alimentos da Universidade Federal de Pelotas, como requisito parcial da disciplina de Seminrios em Alimentos.

Orientadora: Prof. Dr. Rosane da Silva RodriguesPelotas, 2009

"O ser humano no pode deixar de cometer erros; com os erros que os homens de bom senso aprendem a sabedoria para o futuro." Plutarco

FONSECA, Sergio Ferraz. Utilizao de Embalagens Comestveis na Indstria de Alimentos. 2009. 34f. Trabalho acadmico apresentado ao Curso de Bacharelado em Qumica de Alimentos. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.

Resumo

Embalagens comestveis so coberturas utilizadas em alimentos na forma de filmes ou revestimentos, formadas por macromolculas tanto de origem vegetal como de origem animal. Nem sempre substituem materiais de embalagem sinttica no comestvel, mas ajudam a proporcionar maior qualidade, estendendo a vida de prateleira e possibilitando economia com materiais de embalagem tradicionais. Elas so divididas em dois tipos: os filmes e os revestimentos e podem ser classificadas em trs diferentes grupos por sua composio: Hidrocoloidais, Lipdicas ou Compostas. Nos dias de hoje, estes filmes e revestimentos tm sido utilizados na indstria alimentcia principalmente para conservar alimentos como frutas, hortalias e produtos crneos embutidos. As embalagens comestveis podem aumentar a resistncia a danos fsicos dos produtos alimentares e melhorar aspectos visuais e tteis da superfcie dos produtos, proteger os alimentos contra perda de umidade, crescimento microbiano na superfcie, mudanas qumicas causadas pela luz, oxidao de nutrientes, contra perda de sabor, barreiras contra leos, gases ou vapores, ser um meio de veicular substncias antimicrobianas, corantes, flavorizantes, antioxidantes (evitar o escurecimento enzimtico em vegetais cortados). Estas funes protetoras tm o objetivo de aumentar a qualidade dos produtos alimentcios, resultando no aumento da vida-de-prateleira e numa maior segurana em termos microbiolgicos. Elas podem ser elaboradas e aplicadas aos alimentos por diferentes mtodos. Todas estas propriedades e vantagens oferecidas pelas embalagens comestveis as tornam uma tima alternativa para as indstrias de alimentos, podendo substituir as embalagens convencionais no-degradveis.Palavras-chave: Embalagens comestveis. Biofilmes Comestveis. Revestimentos Comestveis. Edible Packaging. Edible Films and Coatings.

Lista de Figuras

Figura 1 - Aspecto geral de mangas Surpresa tratadas com soluo de fcula de mandioca em temperatura ambiente (29 C) e comparadas aos 12 dias................16Figura 2 - Estrutura qumica da quitosana..............................................................17Figura 3 - Estrutura qumica da hidrxipropil metilcelulose.....................................17Figura 4 - Ma imersa em soluo de material de revestimento comestvel.................................................................................................................28

Sumrio

1 Introduo...............................................................................................................62 Definio.................................................................................................................83 Tipos e Classificao...........................................................................................104 Aplicaes............................................................................................................115 Elaborao............................................................................................................135.1 Materiais Utilizados para Elaborao..............................................................135.1.1 Hidrocolides.................................................................................................135.1.1.1 Amido...........................................................................................................155.1.1.2 Quitosana e HPMC......................................................................................165.1.1.3 Goma Gelana...............................................................................................175.1.1.4 Gelatina........................................................................................................185.1.2 Lipdeos..........................................................................................................185.1.2.1 Cera de Carnaba.......................................................................................195.1.3 Compostos......................................................................................................215.2 Mtodos de Elaborao de Embalagens Comestveis..................................216 Propriedades das Embalagens Comestveis....................................................236.1 Biodegradabilidade..........................................................................................236.2 Propriedades de Barreira.................................................................................246.3 Propriedades Mecnicas..................................................................................256.4 Ao Antimicrobiana........................................................................................267 Tecnologia de Aplicao.....................................................................................277.1 Imerso...............................................................................................................277.2 Pulverizao......................................................................................................287.3 Casting...............................................................................................................298 Concluso.............................................................................................................309 Referncias ..........................................................................................................311 Introduo

A definio mais comum que se d embalagem que se trata de um elemento ou um conjunto de elementos destinados a envolver, conter e proteger produtos durante sua movimentao, transporte, armazenagem, comercializao e consumo.H muito tempo a humanidade tem se preocupado em achar mtodos de conservar e proteger os alimentos. E pensando nisso, tiveram a idia de utilizar alguma forma de revestimento que os protegesse contra a deteriorao e danos mecnicos. Muitos materiais, alguns provenientes de fontes renovveis, mas a maioria base de fontes no-renovveis foram sendo utilizados, como: plstico, metais, madeira, vidro, papel, etc.

Com o passar dos anos, a populao mundial foi aumentando e consequentemente o consumo de alimentos. O crescimento do consumo de alimentos acarretou um aumento na utilizao de embalagens para poder armazenar e transportar estes. Como a grande maioria destas embalagens no so reciclveis ou biodegradveis, a tendncia foi delas irem se acumulando em grandes depsitos de lixos ou simplesmente serem despejadas no meio ambiente, ocasionando a poluio de cidades, rios, lagos, oceanos, florestas, etc. Essa enorme poluio do meio ambiente pode causar vrios perigos populao, como: surgimento de vrios tipos de doenas, contaminao das fontes de abastecimento de gua potvel, extino de espcies animais e vegetais, aumento na populao de pragas, entre outros.Todos estes problemas associados ao fato da populao nos ltimos anos ter um maior interesse em produtos mais saudveis, com boa qualidade alimentar, mais convenientes, seguros e a preferncia por utilizar fontes renovveis de matria-prima levaram a uma grande evoluo nas pesquisas sobre as embalagens comestveis. Porm, a utilizao destas no nenhuma novidade. H muito tempo j se utilizavam ceras para conservao de frutas ou tripas de animais para revestir produtos crneos como salames, etc.No Brasil, no existe na Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria (ANVISA) uma legislao especfica para embalagens comestveis, mas elas so consideradas como ingredientes ou aditivos e devem obedecer ao Decreto 55.871, de 26 de maro de 1965, que fala sobre as normas reguladoras de emprego de aditivos para alimentos, e Portaria n 540 SVS/MS, de 27 de outubro de 1997, que trata sobre o Regulamento Tcnico de Aditivos Alimentares e Coadjuvantes de Tecnologia de Fabricao, alm das consideraes do Codex Alimentarius e do FDA (Food and Drugs Administration).Este trabalho tem por objetivo identificar os tipos existentes de embalagens comestveis, onde so aplicadas, como podem ser classificadas, quais os materiais utilizados para sua elaborao, como so produzidas, qual a tecnologia de aplicao nos alimentos, alm de reconhecer as suas propriedades.2 DefinioEmbalagens comestveis so coberturas utilizadas em alimentos na forma de filmes ou revestimentos, formadas por macromolculas tanto de origem vegetal como de origem animal. Porm, diferente do que ocorre com as embalagens usuais, normalmente elas no so planejadas para serem separadas dos materiais embalados, levando-se a consider-las como uma parte do produto final. Nem sempre estas embalagens substituem materiais de embalagem sinttica no comestvel, mas ajudam a proporcionar maior qualidade, estendendo a vida-de-prateleira e possibilitando economia com materiais de embalagem tradicionais (KESTER; FENNEMA, 1986).Os filmes, tambm conhecidos por biofilmes, so uma fina pelcula formada separadamente do alimento e depois aplicada sobre ele. Os revestimentos (ou cobertura) so uma suspenso ou emulso aplicada diretamente sobre a superfcie do alimento, ocorrendo, aps a secagem, a formao de uma fina pelcula sobre o produto (GENNADIOS; WELLER, 1990).

Biofilmes so filmes flexveis formados a partir de macromolculas biolgicas, como as protenas, os polissacardeos e os lipdeos capazes de formar uma matriz coesa e contnua (KROCHTA; BALDWIN, 1994). Geralmente consistem de polmeros capazes de fornecer resistncia mecnica para a estrutura desta fina camada.Revestimentos comestveis so finas camadas de material orgnico, invisveis a olho nu, aplicadas e formadas diretamente na superfcie do produto, sendo usados para substituir e/ou incrementar o revestimento de proteo natural dos alimentos e reduzir qualquer tipo de dano que possa ser causado ao produto principalmente danos fsicos ou microbiolgicos (GONTARD; GUILBERT, 1996; KROCHTA; MULDER-JOHNSTON, 1997).As embalagens comestveis so consideradas como ingrediente, quando melhoram a qualidade nutricional do produto, ou como aditivos, quando no incrementam o seu valor nutricional. E por ser uma embalagem e componente alimentar ao mesmo tempo, elas devem interferir nas na estabilidade bioqumica, fsico-qumica e microbiolgica do alimento, porm no podem alterar as caractersticas sensoriais deste (VILLADIEGO et al., 2005).As embalagens comestveis devem obedecer a dois princpios: os compostos usados na elaborao da embalagem devem ser GRAS (Generally Recognized As Safe, compostos geralmente reconhecidos como seguros pelo FDA Food and Drug Administration) que so elaborados dentro das Boas Prticas de Fabricao (BPF), e estas embalagens devem ser base de algum polmero, tipicamente um biopolmero, de cadeia longa, o que d uma certa insolubilidade e estabilidade matriz da embalagem em meio aquoso (KESTER; FENNEMA, 1986).3 Tipos e classificaoAs embalagens comestveis so divididas em dois tipos: os filmes e os revestimentos. Podem ser classificadas em trs diferentes grupos por sua composio: Hidrocoloidais, Lipdicas ou Compostas.

De acordo com Mathlouthi (1994), os biofilmes so constitudos de biopolmeros naturais. Estes biopolmeros podem ser classificados em trs categorias gerais: hidrocoloidais (protenas e polissacardeos obtidos normalmente de biossntese bacteriana extracelular), lipdicos e compostos (que possuem componentes tanto dos lipdicos como dos hidrocoloidais). Filmes compostos por polissacardeos (celulose e derivados, amidos e derivados, gomas, etc.) ou protenas (gelatina, zeina, glten, etc.) possuem propriedades pticas e mecnicas adequadas, baixa permeabilidade ao oxignio, dixido de carbono e lipdeos, mas so altamente sensveis mistura e demonstram fracas propriedades separatrias de vapor dgua. Em contraste, filmes base de lipdeos (ceras, lipdeos e derivados) possuem uma boa propriedade separatria de vapor dgua, mas so normalmente opacos e relativamente inflexveis. Filmes de lipdeos podem ser tambm bem frgeis e instveis (rancidez). Existem muitos lipdeos em forma cristalina, com baixa permeabilidade aos gases e ao vapor dgua.Filmes do grupo dos compostos podem ser base de protenas mais lipdeos, ou polissacardeos mais lipdeos. Eles podem existir como camadas separadas, ou associadas, em que ambos os componentes so adicionados ao filme. Este tipo de embalagem tem sido mais pesquisado por combinar as vantagens de cada um dos componentes reduzindo assim as desvantagens de cada um (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994). 4 AplicaesO uso de embalagens comestveis em alimentos no um assunto propriamente novo. O primeiro registro de filmes e embalagens comestveis data em torno do ano de 1800. A partir de 1930, as ceras de abelha, parafina e carnaba e os leos minerais e vegetais foram utilizados para conservar frutas (ALLEN et al., 1963). H muito tempo tripas de animais so utilizadas como revestimentos de embutidos crneos. Os chineses, h muitos anos atrs j aplicavam ceras na superfcie de laranjas e limes para aumentar a vida-de-prateleira destas frutas (KROCHTA, 1997).

Nos dias de hoje, estes filmes e revestimentos tm sido utilizados na indstria alimentcia principalmente para conservar alimentos como frutas, hortalias e produtos crneos embutidos. Eles aumentam a qualidade de produtos alimentcios, protegendo-os de deteriorao fsica, qumica e biolgica (KESTER; FENNEMA, 1986). A aplicao de embalagens comestveis pode facilmente aumentar a resistncia a danos fsicos dos produtos alimentares e melhorar aspectos visuais e tteis da superfcie dos produtos (CUQ et al., 1995; CISNEROS-ZEVALLOS et al., 1997). Segundo Kester e Fennema (1986), podem proteger os alimentos contra perda de umidade, crescimento microbiano na superfcie, mudanas qumicas causadas pela luz, oxidao de nutrientes, contra perda de sabor, etc. As embalagens comestveis tambm podem ser utilizadas para veicular substncias antioxidantes, que evitam o escurecimento enzimtico em vegetais cortados (VILLADIEGO et al., 2005). Mais comumente, embalagens comestveis funcionam como barreiras contra leos, gases ou vapores, e como portadoras de substncias ativas, como substncias antioxidantes, antimicrobianas, corantes e flavorizantes (KESTER; FENNEMA, 1986; GENNADIOS; WELLER, 1990; GUILBERT; GONTARD, 1995; KROCHTA; DE MULDER-JOHNSTON, 1997; MILLER et al., 1998). Estas funes protetoras tm o objetivo de manter a qualidade dos produtos alimentcios, resultando no aumento da vida-de-prateleira e numa maior segurana em termos microbiolgicos (GENNADIOS; WELLER, 1990).As embalagens comestveis devem apresentar adequada resistncia ruptura e abraso permitindo uma boa proteo do alimento sem perder qualidade por manuseio. Devem ser flexveis para se adaptar s eventuais deformaes dos alimentos, sem danos mecnicos as mesmas.5 Elaborao5.1 - Materiais Utilizados para Elaborao

H cerca de 10 anos, muitos pesquisadores em todo mundo esto focalizando suas pesquisas e desenvolvendo embalagens comestveis para alimentos, cada vez mais sofisticadas em termos de qualidade. Como citado anteriormente, estas embalagens so constitudas de biopolmeros naturais como protenas, lipdeos ou polissacardeos. Protenas, derivados de celulose, alginatos, pectinas, amidos, e outros polissacardeos so as substncias que compem o grupo dos hidrocolides. No caso dos lipdeos, incluem-se as ceras, os acil-gliceris, e os cidos graxos. Tratando-se de biofilmes, um filme composto pode existir como bicamada, que formada por um hidrocolide e um lipdeo, ou ento por um conglomerado, onde os componentes dos lipdeos e hidrocolides so completamente intercalados no filme (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).5.1.1 HidrocolidesEmbalagens hidrocoloidais so aquelas formadas a partir de polissacardeos (amidos, gomas, etc.) ou protenas (gelatina, glten, colgeno, etc.).

Os filmes base de hidrocolides podem ser utilizados onde o controle de difuso de vapor dgua no o objetivo. Eles possuem boas propriedades de barreira ao oxignio, dixido de carbono e lipdeos. A maioria tambm possui propriedades mecnicas desejveis, tornando-os teis para melhorar a integridade estrutural de produtos frgeis. A solubilidade em gua de filmes de polissacardeos extremamente vantajosa em situaes onde o filme ser consumido junto com o produto que previamente aquecido para o consumo, pois durante o aquecimento, a embalagem de hidrocolide seria dissolvida, no alterando as propriedades sensoriais do alimento (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).Os hidrocolides utilizados no preparo de embalagens so classificados de acordo com sua composio, carga molecular e solubilidade em gua. Em termos de composio, podem ser tanto carboidratos como protenas. Filmes base de carboidratos incluem amido, gomas vegetais (por exemplo, alginatos, pectinas, carragenina, gelana, pululana, e goma arbica) e amidos quimicamente modificados. Filmes base de protenas incluem gelatina, casena, protena de soja, protena do soro do leite, glten de trigo e glten de farinha de milho. No entanto, existem grandes diferenas no quo facilmente os filmes de boa integridade podem ser formados por essas substncias (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).O estado carregado de um hidrocolide pode ser til para formao de um filme. Alginatos e pectinas requerem a adio de um on polivalente, geralmente o clcio, para facilitar a formao do filme. Assim como as protenas, so susceptveis s mudanas do pH por causa do seu estado carregado. Para algumas aplicaes uma vantagem pode ser alcanada combinando hidrocolides de cargas opostas como a gelatina e a goma arbica (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).Segundo Krochta, Baldwin e Nisperos-Carriedo (1994), embora os filmes de hidrocolides possuam baixa resistncia a vapor dgua por causa de sua natureza hidroflica, os que so apenas moderadamente solveis em gua, como no caso da etil-celulose, do glten de trigo e do glten da farinha de milho provem uma resistncia relativamente maior passagem de vapor dgua comparado a resistncia que os hidrocolides solveis em gua fornecem (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).teres de celulose so outros polissacardeos utilizados para a produo de embalagens comestveis. Eles so polmeros obtidos pela substituio parcial de grupos hidroxilas na celulose, que so polares e apresentam boas propriedades para formar filmes. Exemplos destes teres so a Metilcelulose (MC), Hidroxipropil celulose (HPC), Hidroxipropil metilcelulose (HPMC) e Carboximetilcelulose (CMC) (GENNADIOS; HANNA; KURTH, 1997; PETERSEN et al., 1999).5.1.1.1 Amido um dos polissacardeos mais importantes e mais amplamente encontrados na natureza e possui capacidade de formar revestimentos para aplicao na indstria alimentcia (ARVANITOYANNIS; NAKAYAMA; AIBA, 1998). O seu uso pode ser uma soluo para filmes e revestimentos comestveis, graas ao seu baixo custo, alta produo, biodegradabilidade, comestibilidade e fcil manipulao (MALI et al., 2002). O amido pode ser obtido de vrias fontes renovveis como milho e outros cereais, inhame, mandioca, batata. De acordo com Lawton (1996), dependendo da fonte de amido, os filmes podem apresentar diferentes propriedades, as quais so atribudas ao contedo de amilose presente no amido, que varia entre 18 e 30%. Quanto maior o teor de amilose, melhor ser o filme. Porm, devido hidrofilicidade dos amidos, os filmes ou revestimentos apresentam baixas propriedades de barreira ao vapor dgua (LAWTON, 1996).

As principais fontes de amido para a indstria de alimentos brasileira so o milho e a mandioca. J o inhame considerado como uma fonte alternativa, por causa de vrias propriedades desejveis de seu amido, como a estabilidade em alta temperatura e pH baixo (ALVES; GROSSMANN; SILVA, 1999). uma boa fonte de amido para elaborao de embalagens comestveis, pois o seu amido em base seca contm 30% de amilose, e este polissacardeo no amido o responsvel pela formao dos filmes.Um exemplo da aplicao de amido de mandioca foi feito por Scanavaca, Fonseca e Pereira (2007), onde eles utilizaram este amido na ps-colheita de manga Surpresa. Aps a lavagem e desinfeco dos frutos, os mesmos foram divididos em quatro tratamentos (0; 1; 2 e 3% de soluo de fcula de mandioca). Cada tratamento foi constitudo por 50 frutos. Foram avaliados 10 frutos a cada 3 dias, at os 12 dias aps a aplicao dos tratamentos. No tempo zero, os frutos foram pesados na colheita (parte da manh) e novamente no final do dia ( tarde). Para a aplicao da soluo de fcula de mandioca mergulharam-se os frutos em um recipiente contendo a soluo com a concentrao desejada, por trs minutos. Aps, os frutos foram colocados em recipiente de tela de nilon para drenagem e secagem do excesso da soluo de fcula de mandioca. Os frutos foram dispostos em uma bancada temperatura (28,9 3C) e umidade relativa (87 5%) ambiente.A Figura 1 mostra demonstra o aspecto geral de mangas Surpresa tratadas com soluo de fcula de mandioca em temperatura ambiente (29oC) e comparadas aos 12 dias.

FIGURA 1 - Aspecto geral de mangas Surpresa tratadas com soluo de fcula de mandioca em temperatura ambiente (29o C) e comparadas aos 12 dias.Fonte: SCANAVACA; FONSECA; PEREIRA, 2007

Pode-se observar que aps os 12 dias temperatura de 29C, as mangas controle sofreram uma grande deteriorao e danos em sua estrutura, porm as mangas que foram tratadas com a soluo de fcula de mandioca conservaram as caractersticas qumicas e fisiolgicas das frutas por muito mais tempo, sendo que quanto maior a concentrao da soluo de amido, menor foram os danos s mangas.5.1.1.2 Quitosana e HPMCA quitosana um biopolmero obtido da desacetilao da quitina, que o maior constituinte de exoesqueletos de crustceos e outros animais marinhos. A abundncia (baixo custo), biodegradabilidade, no toxicidade e origem natural, faz da quitosana um material bastante vivel na utilizao em agricultura. Produz filmes claros, consistentes e flexveis, com boas propriedades de barreira ao oxignio (KROCHTA; DeMULDER-JOHNSTON, 1997). Na Figura 2 podemos observar a estrutura qumica de quitosana.

Figura 2 Estrutura qumica da quitosanaFonte: QUITOSANA, 2009O derivado de celulose, HPMC, um material promissor para ser aplicado em filmes para alimentos. um polmero solvel em gua, utilizado na indstria de alimentos como agente gelificante e estabilizante. Entretanto filmes de HPMC no apresentam propriedades mecnicas e de barreira de gua (PREZ, et. al., 2008).Na Figura 3 vemos a estrutura qumica do HPMC.

Figura 3 Estrutura qumica do hidrxipropil metilceluloseFonte: HIDROXIPROPIL METILCELULOSE, 20095.1.1.3 Goma GelanaA goma gelana um agente formador de gel, obtido pelo processo de fermentao aerbica pelo microrganismo Sphingomonas elodea, de cadeia linear formada por cido glucurnico, glucose e raminose e forma gis a baixas concentraes (0,05 a 0,4%), tem boa estabilidade, de fcil uso e possui excelente liberao de sabor e claridade (KELCO, 1996). O uso da gelana foi aprovado no Brasil atravs da Portaria do MS n 503, de 22 de junho de 1998 (MINISTRIO DA SADE, 1998).Jacometti, Meneghel e Yamashita (2003) testaram concentraes de 0,5, 0,75, 1 e 2% de gelana (p/v) e 1% de plastificante (sorbitol e glicerol) (p/v) para produo da soluo de goma, visando obter boa aderncia, transparncia e aparncia do revestimento. Logo aps a goma ser totalmente solubilizada em gua destilada, a soluo de goma foi aquecida at 70C e resfriada at a temperatura ambiente. Os frutos foram totalmente submersos nestas solues por 30 segundos e dispostos em bancadas para escorrer o excesso de soluo da goma e secar.5.1.1.4 GelatinaAs gelatinas so colides obtidos a partir da clivagem hidroltica das cadeias de colgeno. Apresentam cadeia longa, ramificada com exposio dos grupos guanidina (bsico) e carboxlico (cido) (KESTER; FENNEMA, 1986).

Revestimentos comestveis com gelatina reduzem a difuso de oxignio, umidade e leo ou podem carrear agentes antioxidantes ou antimicrobianos (KROCHTA; DE MULDERJOHNSTON, 1997).

5.1.2 LipdeosFilmes de lipdeos so normalmente usados como barreiras ao vapor dgua ou como agentes de revestimento para aditivos brilhosos em produtos doces. Porm a sua utilizao na forma pura como filmes limitada, devido grande falta de integridade e durabilidade (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).

Entre os lipdeos mais utilizados na elaborao de embalagens comestveis esto as ceras de abelha, parafina e carnaba, e os leos minerais e vegetais, glicerdeos e acetilglicerdeos (GENNADIOS; HANNA; KURTH, 1997).

Ceras so comumente utilizadas para revestimentos de vegetais com a funo de retardar a respirao e reduzir perda de umidade. Formulaes para embalagens de cera variam muito e as composies so muitas vezes patenteadas. Mono-glicerdeos acetilados so frequentemente adicionados em formulaes de ceras para conferir flexibilidade embalagem (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).

O uso de ceras ou de emulses de cera como cobertura superficial em certos produtos perecveis reduz a perda de umidade e retarda o enrugamento, bem como pode propiciar aparncia lustrosa, o que muito apreciado pelo consumidor (CHITARRA; CHITARRA, 1990). A aplicao de ceras em produtos perecveis exige que estes no sejam muito impermeveis para no interferir na respirao aerbica. Revestimentos que impedem a entrada de oxignio ou a sada de gs carbnico podem induzir a respirao anaerbica, que acarreta desordens fisiolgicas e diminuio da vida de prateleira do produto (MAIA; PORTE; SOUZA, 2000).Embalagens envernizadas, quando formadas sobre uma matriz auxiliar, fornecem propriedades de barreira eficazes para gases e vapor dgua (HAGENMAIER; SHAW, 1991). Embalagens de sacarose, cidos graxos e steres, segundo Kester et al. (1990), so barreiras de misturas efetivas para manter a crocncia de lanches e para estender a vida de prateleira de mas (DRAKE et al., 1987).

Embora cidos graxos e alcois graxos sejam barreiras efetivas para vapor dgua, sua fragilidade requer que sejam usados em conjunto com uma matriz auxiliar (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).

5.1.2.1 Cera de CarnabaEsta cera vem sendo testada em frutas e hortalias. Pode ser aplicada em produtos dos quais tambm se consome a casca, devido ao fato de no ser txica. Confere brilho e reduz a perda de matria fresca dos produtos, alm de ser facilmente removvel com gua, se necessrio (HAGENMAIER; BAKER, 1994).

Singh e Chauhan (1982), aplicando ceras de carnaba em goiabas Sardar, verificaram eficincia na reduo da perda de massa dos frutos. Brown e Wills (1983), alm de encontrarem reduo na perda de massa, tambm observaram um aumento no brilho da casca e nenhuma alterao na colorao da casca, na taxa de respirao e na produo de etileno. Singh et al. (1984) verificaram que o uso de ceras de carnaba em goiabas Allahabad Safeda aumentou em 3 dias a vida til das mesmas, com manuteno da firmeza. Pivetta et al. (1992) e Tavares (1993) obtiveram aumento na conservao de goiabas Rica e Paluma, pela aplicao de cera Sta. Fresh, tambm base de carnaba. McGuire e Hallman (1995) verificaram significativa reduo na perda da firmeza em goiabas tratadas com cera base de carnaba e McGuire (1997) observou retardo de dois dias no amadurecimento de goiabas pelo tratamento trmico associado cera de carnaba.

A pelcula de cera aplicada na superfcie do produto vegetal apresenta diferentes taxas de permeabilidade ao O2, CO2 e ao vapor dgua em funo das propriedades da matria-prima, de sua concentrao e da espessura da pelcula. A combinao adequada destes fatores varivel para cada fruta, conforme suas caractersticas fisiolgicas (AMARANTE et al., 2001).No experimento de Jacomino et al. (2003), as goiabas foram padronizadas por parcelas e submetidas imerso em soluo de hipoclorito de sdio (150ppm), colocadas para secar em ambiente ventilado e submetidas aplicao de emulses comerciais de cera de carnaba nas seguintes concentraes: Citrosol AK = 18%; Citrosol M = 10%; Fruit wax = 18 a 21%; Meghwax ECF100 = 30% e Cleantex wax = 18,5 a 20,5%. Frutas sem aplicao de cera foram utilizadas como controle.

A aplicao das emulses de cera foi manual, de forma a cobrir toda a superfcie das frutas com uma fina camada. Com o auxlio de uma pipeta graduada de 1mL foi colocado 0,15 a 0,20mL de cera em cada fruta e com a mo espalhou-se a cera uniformemente sobre a fruta. Esta quantidade aplicada corresponde a aproximadamente um litro de cera por tonelada de fruta. Posteriormente as frutas foram armazenadas sobre bancadas, em condio ambiente (25 2C e 75 5% UR).As ceras com maior concentrao de soluto (Meghwax ECF-100, Citrossol AK, Fruitwax e Cleantex wax) proporcionaram leve reteno da cor verde da casca em relao s frutas no tratadas ou tratadas com Citrossol M, que possui apenas 10 % de cera de carnaba. Porm, a cera Meghwax foi a nica que diferiu significativamente do controle no 6 dia de armazenamento, retardando em 2 dias, aproximadamente, a evoluo da cor da casca.

5.1.3 Compostos

As pesquisas mais recentes tm sido focalizadas neste tipo de embalagem, pois os filmes compostos podem ser formulados para combinar as vantagens dos componentes de lipdeos e hidrocolides e reduzir as desvantagens de cada um. Quando uma barreira contra vapor dgua desejada, o componente lipdico pode exercer esta funo enquanto o componente de hidrocolide prov a durabilidade necessria. Filmes compostos feitos de um conglomerado de casena e mono-glicerdeos acetilados podem ser usados como embalagens para frutas e vegetais processados. Segundo Krochta et al. (1994 apud MARTIN-POLO; VOILLEY, 1990) um filme composto de goma accia e glicerolmonoestearato dever ter uma boa propriedade de barreira de vapor dgua com um gradiente de umidade relativa a 43,8 23,6%.

5.2 Mtodos de Elaborao de Embalagens Comestveis

A composio das embalagens comestveis deve conter substncias que formem uma matriz resistente e que tenha capacidade de adeso s superfcies dos alimentos. O processo de formao destas embalagens pode envolver os seguintes mecanismos:

a) Fuso e solidificao, que so mais utilizadas para gorduras slidas e ceras.

b) Coacervao Simples consiste na precipitao de um hidrocolide disperso em soluo aquosa. Esta precipitao pode ser obtida pela evaporao de um solvente (durante a secagem), pela adio de um soluto no eletrlito (no qual o hidrocolide no solvel. Ex: etanol), pela adio de um eletrlito que induz a precipitao ou cruzamento dos componentes, ou pela modificao do pH da soluo (DEBEAUFORT; QUEZADA-GALLO; VOILLEY, 1998; KESTER; FENNEMA, 1986).c) Coacervao Complexa consiste em se obter a precipitao pela mistura de duas solues de hidrocolides com cargas eltricas opostas que interagem, formando o polmero complexo.

d) Gelificao ou Coagulao Trmica consiste no aquecimento das macromolculas que envolvem desnaturao, formao de gel e precipitao. Isso pode ocorrer, por exemplo, quando a ovoalbumina aquecida. Outro modo de obter-se a gelificao pelo resfriamento rpido de uma soluo hidrocolide que se encontra aquecida. Por exemplo, o gar a 95C est liquido, e quando resfriado abaixo de 45C forma um gel e se solidifica (DEBEAUFORT; QUEZADA-GALLO; VOILLEY, 1998; GUILBERT; GONTARD; GORRIS, 1996; KESTER; FENNEMA, 1986).

Os filmes so obtidos no laboratrio pelo mtodo casting, que consiste em espalhar a soluo formadora do filme em uma superfcie lisa e deixar secar. Na indstria, os filmes podem ser obtidos pelos mesmos mtodos utilizados para elaborar filmes plsticos flexveis, como extruso e co-extruso para filmes multicamadas, laminao e, principalmente por secagem em rolos para a remoo do solvente de soluo polimrica (DEBEAUFORT; QUEZADA-GALLO; VOILLEY, 1998).6 Propriedades das Embalagens Comestveis

Para a utilizao de embalagens comestveis pelas indstrias de alimentos ser vivel, estas embalagens devem apresentar vantagens ou, no mnimo, serem equivalentes s embalagens no biodegradveis. Devem apresentar uma boa biodegradabilidade, boas propriedades de barreira, mecnicas, ao antimicrobiana, etc.Segundo Krochta, Baldwin e Nisperos-Carriedo (1994), as propriedades funcionais, sensoriais, nutricionais e mecnicas de uma embalagem comestvel podem ser alteradas pela adio de vrios produtos qumicos em pequenas quantidades. Plastificantes, como o glicerol, acetilado mono glicerdeo e sacarose so normalmente usados para modificar as propriedades mecnicas de uma embalagem. A incorporao destes aditivos pode, no entanto, causar mudanas significativas nas propriedades de barreira da embalagem.

Outros tipos de aditivos para embalagens frequentemente encontrados em formulaes so agentes antimicrobianos, vitaminas, antioxidantes, aromatizantes e pigmentos (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).

6.1 Biodegradabilidade

Para um material ser considerado biodegradvel, ele deve ser degradado completamente por microrganismos em compostos naturais, como CO2, gua, metano, hidrognio e biomassa (KROCHTA; MULDER-JOHNSTON,1997).

O processo de biodegradao envolve duas etapas: a despolimerizao, que a clivagem da cadeia do polmero, e a mineralizao para carbono, gua e sais, entre outros. Este processo possui trs elementos-chave: microrganismo apropriado, ambiente e substrato adequado. Para que a biodegradao seja eficiente, os microrganismos devem ter condies ambientes adequadas de calor, umidade, pH, nutrientes e oxignio (KROCHTA; MULDER-JOHNSTON,1997). A utilizao de embalagens biodegradveis poder contribuir na reduo do uso de fontes no-renovveis e diminuir o acmulo de lixo por meio da reciclagem biolgica (KROCHTA; MULDER-JOHNSTON,1997), em que produtos da biodegradao, como o CO2, gua e sais, podem ser utilizados para fertilizar solos e na fotossntese das plantas, com produo de novos biopolmeros. Utilizando-se polmeros biodegradveis pode-se substituir os polmeros sintticos derivados do petrleo e diminuir a produo de CO2 na atmosfera proveniente dos combustveis fsseis. A biodegradao de biopolmeros derivados de fontes renovveis recicla o CO2 para a atmosfera ao invs de aument-lo (KROCHTA; MULDER-JOHNSTON,1997).6.2 Propriedades de barreira

Diversos alimentos necessitam de condies atmosfricas especficas para poder manter sua qualidade durante a estocagem. Para manter constante a composio de gases dentro da embalagem necessrio que o material da embalagem apresente uma barreira aos gases e ao vapor dgua (VILLADIEGO et al., 2005).

A eficincia funcional das embalagens comestveis vai depender de sua composio. Muitos, por serem base de polissacardeos ou protenas, tm comportamento hidroflico, apresentando, por isso, baixa ou moderada resistncia umidade; porm, quando se compara a taxa de transmisso de vapor dgua de filmes comestveis em relao aos sintticos, evidencia-se que possvel produzir embalagens comestveis com taxa de transmisso ao vapor dgua similar a alguns filmes plsticos (VILLADIEGO et al., 2005). Uma embalagem com eficiente barreira ao vapor dgua desejvel para a conservao de muitos alimentos, como produtos frescos ou congelados, evitando a desidratao na superfcie (DEBEAUFORT; QUEZADA-GALLO; VOILLEY, 1998). Graas a essa hidrofilicidade, as embalagens hidrocoloidais apresentam baixa permeabilidade ao oxignio comparada a alguns tipos de embalagens sintticas, o que desejvel, por exemplo, quando se quer reduzir a taxa de respirao de frutas para retardar o amadurecimento (DEBEAUFORT; QUEZADA-GALLO; VOILLEY, 1998; KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).

As propriedades de barreira umidade de embalagens comestveis so muito influenciadas pela adio de compostos lipdicos que reduzem o transporte da umidade (VILLADIEGO et al., 2005).

Quezada-Gallo et al. (2000), usando filmes compostos, feitos a partir de emulses de metilcelulose e diferentes lipdeos (leo e cera de parafina, triglicerdeos), observaram que eles possuam melhor barreira ao vapor dgua que os base de metilcelulose sem lipdeos, e que a permeabilidade ao vapor dgua era influenciada pela natureza do lipdeo utilizado. Quando utilizaram leo ou cera de parafina, observaram uma permeabilidade duas a trs vezes menor do que quando foram usados triglicerdeos relativamente mais hidroflicos e menos densos.6.3 Propriedades mecnicas

Este tipo de propriedade depende da matria-prima usada na obteno da embalagem e, principalmente, de sua coeso estrutural. Coeso o resultado da habilidade de um polmero de formar unies moleculares fortes e numerosas entre as cadeias do polmero, dificultando assim a separao delas. Esta habilidade depende da estrutura do polmero e, especialmente, de sua fora molecular, peso molecular, geometria e distribuio e posio dos seus grupos laterais (GUILBERT; GONTARD; GORRIS, 1996).

Entre as propriedades mecnicas esto: fora de tenso, alongamento, resistncia trao, mdulo elstico, flexibilidade, entre outras (CHEN, 1995; ROBERTSON, 1993). As embalagens normalmente devem ser resistentes quebra e abraso, para protegerem a estrutura de um alimento, e flexveis, para se adaptarem possvel deformao do alimento sem se romperem (GUILBERT; GONTARD; GORRIS, 1996). Outra taxa que pode ser reduzida com a utilizao de embalagens com baixa permeabilidade ao oxignio a rancidez nos alimentos.6.4 Ao antimicrobiana

Segundo Villadiego et al. (2005 apud QUINTAVALLA & VICINI, 2002), a embalagem antimicrobiana pode diminuir, inibir ou retardar o crescimento de microrganismos presentes no produto. Os agentes antimicrobianos controlam a contaminao mediante trs mecanismos: reduo da taxa de crescimento dos microrganismos, aumento da fase lag ou inativao por contato.

De acordo com Villadiego et al. (2005), as substncias antimicrobianas mais utilizadas junto com as embalagens comestveis so o cido srbico, cido propinico, sorbato de potssio, cido benzico, benzoato de sdio e cido ctrico. Uma substncia natural tambm utilizada a lisozima, que inibe principalmente bactrias gram-positivas.

Alimentos contaminados tm uma menor vida de prateleira e um maior risco de transmitir doenas aos consumidores. A contaminao dos alimentos maior na superfcie do produto, e a embalagem antimicrobiana, pelo contato com o alimento e liberao gradativa dos compostos antimicrobianos, tem funo importante na conservao do alimento (APPENDINI; HOTCHKISS, 2002).

So desejveis as embalagens comestveis com baixa taxa de difuso do antimicrobiano, por manter alta concentrao deste por um tempo mais longo. A liberao do antimicrobiano a partir do polmero tem que ser mantida em uma taxa mnima. No entanto, a concentrao do antimicrobiano na superfcie deve permanecer acima da concentrao inibitria mnima (HAN, 2000).

As substncias antimicrobianas podem ser adicionadas aos polmeros por fuso, ou por solubilizao do composto dentro da matriz. Devido a muitas serem sensveis ao calor, o mtodo por solubilizao o mais indicado para incorpor-las na matriz do biopolmero (APPENDINI; HOTCHKISS, 2002).

Um exemplo de substncia antimicrobiana adicionada s embalagens comestveis a quitosana, porque alm de apresentar boas propriedades formadoras de filmes, possui ao bactericida e fungicida. Esta ao devida a sua capacidade de ligar-se s molculas de gua, inativar as enzimas microbianas e absorver os nutrientes usados pelos microrganismos (ROBERTSON, 1993).

7 Tecnologia de AplicaoNa indstria de alimentos utilizam-se, principalmente, os revestimentos, os quais podem ser aplicados nos alimentos por diferentes mtodos, como a pulverizao, imerso ou aplicao com pincis, seguindo de uma etapa de secagem para revestimentos hidrocoloidais ou esfriamento para revestimentos lipdicos (DEBEAUFORT; QUEZADA-GALLO; VOILLEY, 1998). Porm, outro mtodo que pode ser utilizado para aplicar embalagens comestveis alimentos o mtodo de Casting.7.1 ImersoEste mtodo utilizado para produtos alimentares que necessitam de vrias aplicaes de materiais envoltrios ou que necessitam de um revestimento uniforme em uma superfcie irregular. Aps a imerso, o excesso de material de revestimento drenado do produto, e em seguida ele seco ou deixado em repouso para solidificar. Este mtodo tem sido utilizado para aplicar filmes de monoglicerdeos acetilados em produtos crneos, peixes e aves, e para aplicar revestimentos de ceras em frutas e outros vegetais (KROCHTA; BALDWIN; NISPEROS-CARRIEDO, 1994).Na Figura 4 podemos observar uma ma sendo imersa em um material de revestimento comestvel.

Figura 4 - Ma imersa em soluo de material de revestimento comestvel.Fonte: EMBRAPA, 20067.2 Pulverizao

Filmes aplicados por pulverizao podem ser formados de uma forma mais fina, e mais uniforme do que aqueles aplicados por imerso. Pulverizao, ao contrrio da imerso, mais apropriado para aplicar o revestimento de um s lado de um alimento a ser coberto. Isto desejvel quando se precisa de proteo em uma s superfcie, por exemplo, quando uma crosta de pizza exposta a um molho mido. Pulverizao tambm pode ser utilizada para aplicar um fino revestimento secundrio, como uma soluo catinica necessria para ligar revestimentos de alginatos ou pectina.

7.3 Casting

Consiste em espalhar a soluo formadora do filme em uma superfcie lisa e deixar secar com posterior utilizao no soluto. Na indstria, os filmes podem ser obtidos mediante os mesmos mtodos usados para filmes plsticos flexveis, como extruso e co-extruso para filmes multicamadas, laminao e, principalmente, por secagem em rolos para a remoo do solvente da soluo polimrica (DEBEAUFORT; QUEZADA-GALLO; VOILLEY, 1998).8 Concluso

Devido aos graves problemas de poluio mundial, grande procura dos consumidores por produtos mais saudveis, com boa qualidade alimentar, mais convenientes, seguros e a preferncia por utilizar fontes renovveis de matria-prima, houve uma grande evoluo nas pesquisas em embalagens comestveis.Conclui-se ento que as embalagens comestveis so timas alternativas para a conservao de alimentos, podendo substituir as embalagens convencionais ou serem aplicadas juntamente com elas, podem ser encontradas na forma de biofilmes ou de revestimentos e so classificadas conforme a sua composio e que seu mercado tende a se expandir cada vez mais com o passar dos anos. E pelo fato de serem biodegradveis, quando no so consumidas junto com o alimento, so descartadas, mas no poluem o meio ambiente.9 RefernciasALLEN, L.; NELSON, A. I.; STEINBERG, M. P.; McGILL, J. N., Edible carbohydrates food coating II: Evaluations on fresh meat products. Food Technology, V. 17, p. 1442-1446, 1963.

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