Aula 01 embalagens para Alimentos

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Tecnologia de embalagens para Alimentos

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Aula 01 embalagens para Alimentos

  1. 1. TECNOLOGIA DE EMBALAGEM DE ALIMENTOS FACULDADE SERRA DA MESA URUAÇU - GOIÁS Prof. Esp. LORRANE BRANDÃO Tecnóloga em Alimentos– CRQ/GO 0026 Especialista em Vigilância Sanitária e Controle de Qualidade de Alimentos. Lorranebrandao-2006@Hotmail.com
  2. 2. Aula 02: HISTÓRIA E EVOLUÇÃO  Necessidade do Homem: deterioração dos alimentos.  Recursos disponíveis (Transporte e a guarda dos alimentos): Bexigas e estômagos de animais, sacos de couros, folhas de plantas, pedaços de bambu e de ocos de árvores, chifres, cabaças, vasos de barro cozido, cestos de cipó, de bambu, palha costurada, etc.  Barro cozido: foram assinalados desde épocas remotas; os egípcios usavam recipientes elaborados com argila do Nilo, para exportação dos seus vinhos.  Ouro e a prata: depois de fundidos em lingotes, eram martelados por antigos chineses, que das chapas obtidas, fabricavam recipientes de varias formas e tamanhos.
  3. 3. HISTÓRIA E EVOLUÇÃO  Vidro: Mais popular material empregado em embalagens, na forma de garrafas e de recipientes sob vários modelos. Recipientes de vidro, artisticamente decorados, foram elaborados há mais de 2 mil anos a.c; especialmente na qual se tornaram famosas, os egípcios.  Papel: para a escrita, foram os egípcios que conseguiram no ano de 22000 a.c, transformando a cana de papiros do Nilo, em folhas de fibras comprimidas, no ano 123 a.c os chineses obtiveram o papel, com fibra de seda; O chinês Tsai Lun, no ano 105, fabricou papel com celulose da casca da amoreira.  Crescimento Industrial: Substituição das embalagens primitivas por outras mais funcionais e de material de maior potencialidade protetora.
  4. 4. HISTÓRIA E EVOLUÇÃO  Nicolas Appertem 1809: A folha de Flandres foi oficialmente introduzida no mercado como material para embalagens.  No século XIX: A fabricação industrial do papel se tornou a embalagem popularmente mais usada.  Plástico: A utilização de embalagens só foi possível em 1907. A chamada era do plástico, só tornou verdadeiro impulso, com a fabricação e escala comercial do polietileno (1942) apesar de sua descoberta ter ocorrido em 1930.  Avanços Tecnológicos: Inúmeros materiais plásticos.
  5. 5. FATORES QUE AFETAM A ESTABILIDADE  Três Funções básicas da embalagens: A protetora, a econômica e a Mercadológica. Todas elas devendo ser consideradas para se otimizar e adequar o sistema produto- embalagem-ambiente.
  6. 6. FUNÇÕES BÁSICAS DA EMBALAGEM  Em relação à função protetora: a embalagem controla a vida de prateleira dos alimentos. QUAL SERIAA DEFINIÇÃO DE VIDA DE PRATELEIRA OU SEJA shelf life (vida útil)?
  7. 7. SHELF LIFE? Tempo decorrido desde sua produção até sua utilização, durante o qual o mesmo apresenta qualidade satisfatória em termos sensoriais, nutricionais e microbiológicos.
  8. 8. FATORES QUE AFETAM A ESTABILIDADE  A estabilidade dos alimentos acondicionados deve ser discutida em relação a dois tipos de fatores: Os intrínsecos ( ligados diretamente à composição do alimento). Os extrínsecos (ligados ao ambiente que envolve o alimento).
  9. 9. Fatores Intrínsecos  Atividade de água: aw influi direta ou indiretamente, em todas as alterações dos alimentos, sejam elas microbiológicas, físicas ou químicas. Muitos métodos conservação de alimentos utilizam como princípio a redução da atividade de água. Ex.: desidratação, cura por salga, saturação com açúcares.  Em relação à atividade de água, os alimentos podem ser classificados em: Alimentos de alta umidade (aw > 0,85),bastante susceptíveis a deteriorações microbiológicas em geral. O limite inferior de atividade de água (0,85) deve-se ao fato de que a bactéria patogênica mais resistente a baixa atividade de água (Staphylococcus aureus) tem capacidade de crescer a uma aw mínima de 0,86.
  10. 10. Fatores Intrínsecos  Alimentos de umidade intermediária ( aw = 0,60-0,85), que podem sofrer deterioração por microrganismos xerofílicos, osmofílicos e halofílicos, sendo considerado de alta estabilidade, desde que a embalagem represente boa barreira à umidade.  Alimentos de baixa umidade (aw < 0,60) nos quais não há crescimento de microrganismos, embora eles possam sobreviver.
  11. 11. Fatores Intrínsecos  pH: quanto ao pH os alimentos são classificados em: Muito ácidos (pH<4,0), como: suco de abacaxi, suco de maracujá, refrigerantes, picles. Ácidos (4,0<pH<4,5), como: derivados de tomates, suco de algumas frutas (ex.: caju). Pouco ácidos (pH>4,5), como: carne, leite, ovos.
  12. 12. Fatores Extrínsecos  Temperatura: É o fator ambiental de maior efeito sobre a conservação dos alimentos durante sua estocagem e comercialização, influenciando todas as alterações ocorrentes em alimentos, sejam de natureza biológica, física ou química.  Umidade relativa (UR): Em contato direto com ar atmosférico, a umidade relativa do ambiente determina a umidade relativa de equilíbrio do produto (atividade de água de equilíbrio). Assim, quando expostos a ambientes com alta UR, os produtos tendem a absorver umidade, com consequente aumento da atividade de água; um produto desidratado com aw < 0,60, por exemplo, pode ter sua estabilidade comprometida se estocado inadequadamente. A utilização de materiais de embalagem com baixa permeabilidade a umidade, minimizando a absorção de água pelo produto, reduz o risco de deterioração decorrente do aumento de atividade de água.
  13. 13. Fatores Extrínsecos  Concentração de oxigênio: A concentração de O2 no espaço livre das embalagens controla a velocidade de alterações oxidativas e de crescimento microbiano. A fração lipídica dos alimentos é a mais susceptíveis a reações de oxidação; a oxidação de lipídios resulta na formação de produtos que conferem sabor e odor indesejáveis. Outros componentes dos alimentos podem também sofrer oxidação, a exemplo das vitaminas e pigmentos.  Luz incidente: As reações luminosas, sejam naturais ou artificiais catalisam reações fotoquímicas em alimentos, principalmente reações de oxidação. A fase de indução (ou iniciação) da oxidação de lipídios é acelerada quando o alimento é exposto (direta ou indiretamente) à luz. Quando à oxidação de vitaminas, a riboflavina e o ácido ascórbico são as mais fotossensíveis. A exposição do leite à luz acarreta formação de sabor e odor desagradáveis (proveniente da oxidação de lipídios), além de redução do valor nutritivo em consequência da perda de vitaminas.
  14. 14. Alterações Indesejáveis  Alterações microbiológicas: Alimentos comercialmente esterilizados e acondicionados em embalagens metálicas ou de vidro só sofrerão deterioração microbiológica se o tratamento térmico for insuficiente ou se houver falhas na hermeticidade da embalagem que permitam a entrada de microrganismos. Para produtos pasteurizados, as alterações microbiológicas dependem da composição do alimento, da carga microbiana sobrevivente ao tratamento térmico, de contaminações após o processamento e da temperatura de estocagem.
  15. 15. Alterações Indesejáveis  Quanto a estabilidade microbiológica, os alimentos podem ser classificados em:  Perecíveis;  Semi-perecíveis; queijos curados  Não perecíveis.
  16. 16. Alterações Indesejáveis  Perecíveis: Necessitam de estocagem a baixas temperaturas para reduzir as taxas de alterações da qualidade; nos alimentos perecíveis, as alterações microbiológicas geralmente antecedem às demais, sendo para a maioria dos produtos perceptível sensorialmente pelo consumidor. Apresentam vida útil de apenas alguns dias quando refrigerados, e de alguns meses quando congelados. Exemplos: leite, carnes frescas, frutas e hortaliças in natura.
  17. 17. Alterações Indesejáveis  Semi-perecíveis: Tem sua estabilidade aumentada em decorrência de determinadas técnicas de processamento. Uma maior estabilidade (cerca de 30 a 90 dias) é obtida por meio de estocagem refrigerada. Exemplos: produtos cárneos defumados, queijos curados.
  18. 18. Alterações Indesejáveis  Não perecíveis: Podem ser estocados a temperatura ambiente por um período de tempo prolongado, sem que haja crescimento microbiano suficiente para se ocorrer devido a alterações físicas e químicas, após uma prolongada armazenagem. Exemplos: cereais, grãos, produtos desidratados e enlatados.
  19. 19. Alterações Indesejáveis  Reações de Oxidação: As reações de oxidação resultam em formação de compostos voláteis indesejáveis (oxidação de lipídeos), perda nutricionais (quando envolvem vitaminas), alterações de cor (oxidação de pigmentos), entre outras consequências.
  20. 20. Alterações Indesejáveis  Autoxidação de lipídios: É uma das alterações mais importantes em alimentos, envolvendo 3 etapas: 1. Indução ou inicial: Formação dos Radicais livres; Ocorre em presença de iniciadores, como calor, certos metais ou luz. 2. Propagação: reações entre radicais R* e O2, com formação de radicais peróxido (ROO*), que sequestram átomos de hidrogênio vizinhos a insaturações de outras moléculas, produzindo hidroperóxidos (ROOH) e novos radicais R*. Inicio de cheiro e sabor. 3. Terminação: Reação dos radicais livres entre si, com formação de compostos não radicais, estáveis. Há fortes alterações de cheiro, sabor, cor, viscosidade e sua composição. É acelerada pelo calor, luz, umidade e metais (ferro e cobre).
  21. 21. Continuação...  Os principais fatores que afetam a taxa de oxidação de lipídios são: 1. Grau de instauração do substrato; 2. Luz: tem grande influência sobre a taxa de oxidação, especialmente na faixa UV. 3. Metais: são catalisadores da inibição podem ser provenientes do próprio alimento ou processamento. 4. Temperatura: tem efeito positivo sobre as taxas de oxidação, assim como afeta grandemente a maioria das alterações em alimentos. 5. Concentração de O2: Afeta diretamente a taxa de oxidação, já que o O2 é reagente. A utilização de embalagens com baixa permeabilidade a esse gás aumenta a estabilidade de alimentos susceptíveis a oxidação.
  22. 22. Continuação... 6. Atividade de água: a valores de baixa aw, a oxidação é rápida, pois os ácidos graxos estão muito expostos ao O2; 7. Antioxidantes: Os antioxidantes primários ( compostos fenólicos, os mais utilizados) inibem a propagação de radicais. Os secundários previnem a formação dos primeiros radicais (atuando, por exemplo, como quelantes de metais) entretanto, vale ressaltar que os antioxidantes reduzem as taxas de reação, mas não a impedem totalmente; além disso, eles não revertem o processo de oxidação.
  23. 23. Continuação...  As taxas de oxidação podem ser minimizadas por meio de:  Utilização de materiais de embalagem de baixa permeabilidade a O2 e Luz.  Acondicionamento a vácuo (desde que a embalagem não seja susceptível a colapsagem).  Inertização (substituição do O2 do sistema por um gás inerte, geralmente N2).  Utilização de sequestrantes de O2. Ex.: enzima glicose oxidase + glicose (a enzima catalisa a oxidação da glicose, removendo O2 do sistema).
  24. 24. Continuação...  Como os óleos são altamente susceptíveis a oxidação, o ideal, sob o ponto de vista da estabilidade, seria o uso de embalagens metálicas, que conferem barreira a O2 e luz. Entretanto, o consumidor cada vez mais requer embalagens que o permitam visualizar o produto no momento da compra; assim, as embalagens metálicas têm cedido espaço às garrafas plásticas. Nesse caso, para se aumentar a estabilidade, pode-se recorrer, por exemplo, ao uso de absorvedores de raios UV nas garrafas.
  25. 25. Alterações Indesejáveis  Oxidação de pigmentos: A cor determina a vida útil de muitos alimentos, já que afeta grandemente a aceitação do produto pelo consumidor. A cor pode ser conferida por pigmentos naturais ou artificiais.  Os pigmentos naturais (clorofilas, antocianinas, carotenóides, mioglobina, hemoglobina, entre outros) são muito susceptíveis a oxidação e outras alterações que resultam em mudanças de coloração.  As clorofilas sofrem alterações em presença de radiações luminosas, devendo ser protegidas da incidência de luz. As antocianinas sofrem descoloração em presença de luz visível e O2. Os carotenóides são altamente susceptíveis a oxidação, devendo também ser protegidos do contato com luz e O2.
  26. 26. Alterações Indesejáveis  Reações enzimáticas: A atividade enzimática aumenta com o aumento da temperatura, até um valor ótimo, a partir do qual as enzimas são inativadas. As alterações enzimáticas em alimentos podem, portanto, ser minimizadas por tratamentos térmicos que inativem as enzimas. Entretanto, muitos alimentos contêm enzimas em atividade, que podem causar descoloração, mudanças na textura e no sabor, rancidez, entre outras alterações. Uma medida de proteção para qualquer alimento contendo enzimas ativas consiste em redução da temperatura de armazenagem, proteção contra ganho de umidade e contato com O2 (no caso de produtos que contenham lipoxigenase).  Quanto ao efeito da atividade de água sobre a atividade enzimática, pode-se dizer genericamente que as enzimas mais importantes em alimentos (ex.: amilases, fenoloxidases, peroxidases) são completamente inativas a aw inferior a 0,85. Exceção deve ser feita às lipases, que permanecem ativas a valores baixíssimos de aw (0,3 ou até mesmo 0,1).  Quanto ao efeito do pH, cada enzima apresenta atividade ótima em uma determinada faixa de pH; o pH ótimo varia de enzima para enzima. Acima ou abaixo desse valor, a atividade enzimática cai drasticamente.
  27. 27. Alterações Indesejáveis  Reações químicas não enzimáticas: Entre as reações não enzimáticas, a mais importante é a reação de Maillard (escurecimento não enzimático). Esta consiste em uma série de reações que se iniciam por uma reação entre aminoácidos (especialmente aminoácidos básicos) e açúcares redutores; como principal produto, são formadas as melanoidinas, polímeros nitrogenados de coloração escura; além das melanoidinas, formam-se também compostos voláteis responsáveis pelo sabor típico de muitos produtos (ex.: chocolate, doce de leite etc.). A reação pode ser desejável ou indesejável, a depender do produto, dos hábitos alimentares etc.  O aminoácido lisina é o mais reativo, pois possui um grupo amino de alta reatividade com açúcares redutores; como a lisina é um aminoácido essencial, a reação pode comprometer o valor nutricional de alimentos nos quais esse aminoácido seja limitante.
  28. 28. Alterações Indesejáveis  Alterações devidas a ganho ou perda de umidade: Ganho ou perda de umidade ocorrem quando existe uma diferença entre a atividade de água do alimento e do ambiente que o envolve.  No caso de produtos em pó, pode haver aglomeração ou perda de fluidez, que é afetada também pela composição do alimento, relação área de superfície / volume e temperatura. Outra consequência, no caso de produtos cuja textura crocante é importante (ex.: biscoitos, batata frita), é a perda da crocância.  De forma similar ao ganho de umidade, um alimento perderá água (na forma de vapor) quando sua umidade relativa (atividade de água) for superior à do ambiente. As consequências mais comuns da perda de umidade em alimentos são: perda de peso, com comprometimento da textura (ex.: carnes frescas, queijos); murchamento de frutas e hortaliças; endurecimento e recristalização de massas e doces. No caso de produtos estocados sob refrigeração, pode ocorrer ainda a chamada “queima pelo frio” (freeze-burn), causada pela desidratação superficial do produto (ex.: carnes, frutas, hortaliças).
  29. 29. Alterações Indesejáveis  Interações alimento-embalagem: A adequação da embalagem ao produto minimiza as alterações indesejáveis, aumentando a estabilidade do alimento. Entretanto, em função do tempo de contato produto-embalagem, ocorrerão interações (exceção feita às embalagens de vidro, que não interagem com o alimento). A compatibilidade da embalagem ao alimento reduz as interações, mas não as evita totalmente.  As interações entre embalagens metálicas e alimentos traduzem-se em corrosão (a mais importante) e sulfuração. As causas e consequências do processo de corrosão já foram estudadas anteriormente.  As embalagens plásticas são as que mais interagem com os alimentos, tanto diretamente (migração de monômeros e aditivos para o alimento) quanto indiretamente (interações entre o alimento e o ambiente, permitidas pela permeabilidade da embalagem).
  30. 30. Alterações Indesejáveis  Presença de sabores e odores desagradáveis: Além das alterações intrínsecas ao alimento que podem levar a alterações sensoriais, o alimento pode absorver compostos de odor e sabor provenientes do ambiente (se a embalagem não conferir boa barreira a tais compostos) ou do próprio material de embalagem.  Quanto à absorção de sabores e odores do ambiente, os alimentos ricos em lipídios são os mais susceptíveis (ex.: leite integral, manteiga).  Algumas hortaliças (ex.: alho, cebola, pimentão) têm compostos muito voláteis e que são facilmente percebidos nos alimentos que os absorvem.
  31. 31. Alterações Indesejáveis  Senescência: Logo após a colheita de um vegetal ou a matança de um animal, os seus tecidos são privados de qualquer fonte externa de carbono e nitrogênio, passando então, a utilizar, como fonte de energia, os carboidratos, proteínas e gorduras. Uma série de reações enzímicas normais tem continuidade num processo de envelhecimento usualmente denominado de “senescência”.  Durante o processo de senescência, o alimento torna-se cada vez mais susceptível às invasões de microrganismos que geralmente passam a predominar como agente de deterioração.
  32. 32. AULA 03: EMBALAGENS PARA ALIMENTOS Definições e tipos, funções de embalagem e mercados Prof. Esp. LORRANE BRANDÃO Tecnóloga em Alimentos– CRQ/GO 0026 Especialista em Vigilância Sanitária e Controle de Qualidade de Alimentos. Lorranebrandao-2006@Hotmail.com
  33. 33. EMBALAGENS PARA ALIMENTOS  Definição: Ponto de vista geral: é a arte, ciência e Tecnologia de preparar um produto para transporte e a venda ou seja, uma estrutura protetora para conter o produto. Ponto de vista econômico: a embalagem deve proteger o que vende e vender o que protege. Ponto de vista técnico: Embalagem é todo acondicionante que exerça funções de proteção do alimento in natura, da matéria-prima alimentar ou do produto alimentício, temporária ou permanentemente, no decorrer de suas fases de elaboração e armazenamento. Ou seja Barreira entre o macro ambiente e o microambiente.
  34. 34. FUNÇÕES DAS EMBALAGENS  A) PROTEGER O ALIMENTO CONTRA CONTAMINAÇÃO OU PERDAS,  B) FACILITAR E ASSEGURAR O TRANSPORTE,  C) FACILITAR A DISTRIBUIÇÃO DO ALIMENTO,  D) IDENTIFICAR O FABRICANTE E O PADRÃO DE QUALIDADE,  E) ATRAIR A ATENÇÃO DO CONSUMIDOR,  F) INSTRUIR O CONSUMIDOR NO USO DO PRODUTO.
  35. 35. REQUISITOS DE UMA EMBALAGEM  a) não ser tóxica e ser compatível com o alimento,  b) dar proteção sanitária  c) dar proteção contra a passagem de umidade, ar e luz,  d) ter resistência ao impacto,  e) ter boa aparência e causar boa impressão,  f) facilidade de abertura,  g) limitações de forma, peso e tamanha,  h) transparência quando necessário,  i) facilidade de eliminação,  j) baixo preço.
  36. 36. EMBALAGENS CELULÓSICAS  Os materiais celulósicos compreendem uma grande variedade de tipos que são utilizados para a construção de uma simples embalagem ou como componentes de um conjunto de materiais, como na formação de estruturas laminadas para embalagens mais complexas. A embalagem resultante de um único material celulósico, como os papéis, geralmente apresenta limitações quanto aos requisitos de barreira aos gases e à umidade e de resistência mecânica.
  37. 37. EXEMPLOS DE MATERIAIS CELULÓSICOS PARA USO NO SETOR DE EMBALAGEM, INCLUEM:  filmes transparentes (celofane, acetato de celulose e etil celulose);  papéis (kraft pardo, kraft branco, monolúcido, couchê, etc.);  cartões (para cartuchos e embalagens cartonadas);  papelão ondulado (caixas de papelão);  madeiras (paletes, estrados e caixas).
  38. 38. ORIGEM????  A origem dos materiais celulósicos de forma industrializada iniciou-se com o papel. A primeira invenção foi na China no ano 105, mas só foi produzido e utilizado em 950 na Europa, e somente em 1799 é que houve sua grande evolução tecnológica, através da patente inglesa dos irmãos Fourdrinier. Atualmente, dentre as várias indústrias deste setor, as de papel e celulose são as de maior destaque.
  39. 39. MATÉRIA-PRIMA  A madeira e o algodão, são as principais fontes para a fabricação de embalagens celulósicas.  Para a produção de filmes, papéis, cartões e papelões, a celulose é a matéria-prima principal;
  40. 40. CLASSIFICAÇÃO DA FONTE CELULÓSICA  baseia-se nas características da madeira bem como na composição estrutural das fibras. As madeiras macias produzem fibras longas e de maior resistência mecânica e, ao contrário, as madeiras duras consistem de fibras curtas e são utilizadas para a fabricação de papéis mais finos e de menor resistência.
  41. 41. CLASSIFICAÇÃO DA FONTE CELULÓSICA  As fibras provenientes de troncos de árvores, são compostas de 50% de celulose, 30% de liguinina e 20% de carboidratos e resinas.  Essas englobam um conjunto de fibrilas e microfibrilas. As microfibrilas podem conter até 3 milhões de moléculas de celulose (Hanlon, 1971).
  42. 42. AS FONTES CELULÓSICAS MAIS COMUNS, SEGUNDO SUA ORIGEM, SÃO:  celulose de árvores resinosas: são plantas resinosas, coníferas, de fibras longas, utilizadas para a obtenção de materiais com alta resistência mecânica, sendo o Pinus elliottii, a espécie mais utilizada.  celulose de árvores folhosas: são plantas de tronco duro e com fibras mais curtas do que a anterior, utilizada para a obtenção de material com menor resistência mecânica, sendo as várias espécies de eucaliptos as mais economicamente utilizadas.
  43. 43. AS FONTES CELULÓSICAS MAIS COMUNS, SEGUNDO SUA ORIGEM, SÃO:  celulose de algodão: é a fonte celulósica mais pura, utilizada para obtenção de materiais especiais, tais como os filmes transparentes e os papéis de alta qualidade.  celulose mista: é a proveniente de vários tipos de madeiras, incluindo também materiais secundários, não homogêneos, como palhas, folhas, bagaço de cana e fibras, podendo ser utilizadas pura ou misturada com outras fontes, para melhorar suas características mecânicas.  madeiras: constituem a matéria-prima para a fabricação de caixas e paletes, podendo ser do tipo madeira maciça, aglomerada e compensada.
  44. 44. FILMES CELULÓSICOS  Os filmes celulósicos, também denominados papéis transparentes, incluem: o celofane, o acetato de celulose e o etil celulose.  Esses filmes são geralmente utilizados combinados com outros materiais, na forma de embalagens flexíveis convertidas, pois se usados individualmente, não apresentariam as principais características necessárias aos sistemas de embalagens como barreira à umidade, termoselabilidade, resistência mecânica , dentre outras.
  45. 45. FILMES CELULÓSICOS  Celofane: Dos filmes celulósicos, o celofane é mais utilizado como material de embalagem, entretanto, tem sido substituído pelo polipropileno ou poliéster, por apresentar maior custo e problemas em ambientes com alta umidade relativa.  Outras aplicações especiais do celofane são os envoltórios para embutidos, tais como as tripas para salsichas, salames e mortadelas.
  46. 46. FILMES CELULÓSICOS Características Técnicas:
  47. 47. FILMES CELULÓSICOS propriedades mecânicas:  As propriedades mecânicas dos filmes de celofane dependem dos tipos e quantidades de plastificantes adicionados durante o processo de fabricação.  Os filmes apresentam boa resistência à tração e ao alongamento, quando em ambiente de umidade relativa em torno de 60%.  Do mesmo, as propriedades de barreira são boas em ambientes secos, destacando-se a baixa permeabilidade ao oxigênio e aos aromas dos alimentos, quando envernizado.  Os vernizes mais comuns são o nitrocelulose e o cloreto de polivinilideno (Quadro 1).
  48. 48. EMBALAGENS CELULÓSICAS PAPEL:  Conforme foi mencionado na descrição de celofane, as fibras de celulose são os componentes principais da estrutura dos papéis.  Várias fontes vegetais podem ser usadas na obtenção dessas fibras.  O tamanho da fibra depende da característica da madeira, sendo que as madeiras duras contêm fibras curtas (0,5 a 1,5mm) e madeiras macias fibras longas (2 a 5mm).  As árvores mais usadas para a obtenção de fibras longas são o Pinus elliottii e Araucaria angustifólia e para fibras curtas existem as várias espécies de eucalipto.
  49. 49. EMBALAGENS CELULÓSICAS PAPEL:  A resistência do papel depende do tamanho das fibras.  O uso de fibras longas resulta em papel de maior resistência mecânica (sacos de papel), enquanto que as fibras curtas dão origem aos papéis de menor resistência, porém mais macios e indicados para impressão gráfica.  As fibras são compostas por fibrilas e microfibrilas unidas por hemicelulose, lignina e outros carboidratos (xilose, manose, arabinose, etc).  Geralmente, as madeiras consistem de 50% de celulose, 30% de lignina e 20% de carboidratos.  Em uma microfibrila existe cerca de 3 milhões de moléculas de celulose com cadeia molecular variando de 100 a 3000 unidades de β-1-4 glicose.
  50. 50. EMBALAGENS CELULÓSICAS Tipos de papel:
  51. 51. EMBALAGENS CELULÓSICAS Tipos de papel:
  52. 52. EMBALAGENS CELULÓSICAS Tipos de papel:
  53. 53. EMBALAGENS CELULÓSICAS Tipos de papel:  os papéis são bastante usados para a fabricação de embalagens simples (primárias) a exemplo dos sacos de papel.  Quando o papel é combinado com materiais termoplásticos, os sacos de papel apresentam melhores características de barreira, sendo geralmente fabricados por termoselagem. Caso contrário, precisam de fechamento por colagem, por costura, por fita adesiva ou por amarração.
  54. 54. EMBALAGENS CELULÓSICAS Tipos de papel:  Exemplos de sacos de papel incluem: sacos termoselados, sacos com fundo plano, sacos com fundo plano colado e simples, sacos com fundo reto colado e lado sanfonado, sacos com fundo reto costurado e lado sanfonado, sacos com fundo reto colado e lado simples, sacos com fundo reto costurado e lado simples, sacos valvulados.
  55. 55. EMBALAGENS CELULÓSICAS Cartões:  Os cartões e papelões apresentam basicamente a mesma composição dos papéis, diferindo, entretanto, com base na gramatura, tipo de polpa e acabamento da superfície.  Geralmente, os cartões apresentam espessura superior a 300μm e gramatura na faixa de 120 a 700 g/m2 e os papelões acima de 1.000 μm.
  56. 56. EMBALAGENS CELULÓSICAS Tipos de cartões:  Com relação ao número de camadas de fibras que compõem a estrutura, os cartões são classificados em simplex ou monoplex, duplex, triplex, etc.  Podem ser feitos com polpas químicas, mecânicas, virgens ou reciclada, branqueada ou natural.  A camada externa do cartão duplex é denominada forro e a interna é o suporte.  Enquanto que no cartão triplex existe uma outra camada denominada intermediária. Para diminuir o custo do cartão, geralmente a camada intermediária é feita de polpa reciclada e não branqueada.
  57. 57. EMBALAGENS CELULÓSICAS Tipos de cartões:  Para obter um cartão com melhor apresentação e recursos gráficos, utiliza-se a polpa branqueada no forro.  para embalagens mais apresentáveis ou para alimentos congelados, utilizam-se cartões com polpa branqueada em todas as camadas, ou seja, cartões de massa única.  Produtos alimentícios que entrarão em contato direto com o cartão requerem polpa branqueada e não reciclada.  Às vezes, esses cartões são revestidos com parafinas ou filmes plásticos, principalmente quando for um alimento úmido como, por exemplo, carnes e massas. Tais revestimentos melhoram, além da barreira à umidade, a resistência aos óleos e gorduras.
  58. 58. EMBALAGENS CELULÓSICAS Tipos de cartões:  Quando se utilizam outros componentes de barreira, como o alumínio, o cartão duplex, por exemplo, constitui um dos principais componentes das estruturas laminadas para a fabricação das embalagens cartonadas para leite longa vida e outros produtos.
  59. 59. EMBALAGENS CELULÓSICAS Laminadas:  Os materiais celulósicos em geral, exceto os filmes, apresentam pouca barreira aos gases e vapor de água.  Exemplos dessas embalagens são as utilizadas em sistemas assépticos e as denominadas latas compostas.
  60. 60. EMBALAGENS CELULÓSICAS Laminados especiais:  Exemplos desses materiais são os laminados utilizados para fabricação das embalagens cartonadas semi-rígidas para produtos acondicionados por sistemas assépticos ou para pasteurizados.  O cartão duplex confere à embalagem a resistência mecânica e a rigidez necessária para possibilitar a fabricação das diversas formas existentes no mercado.  Quando se necessita de alta barreira, a estrutura possui uma folha de alumínio como nas embalagens para leite e derivados, sucos de fruta, derivados de tomate, óleos, etc. Mas para produtos cuja vida-de-prateleira é menor, alimentos pasteurizados, a estrutura é composta somente pelos demais materiais.
  61. 61. EMBALAGENS CELULÓSICAS Latas compostas:  As estruturas laminadas, cujo corpo tubular recebe nas extremidades discos metálicos, são denominadas lata composta, pois é uma composição similar às latas e às embalagens cartonadas.  O corpo da lata composta é um laminado semelhante ao descrito acima, porém com características bem distintas, também fabricado por processo bem diferente.  As extremidades das latas compostas (tampa e fundo) são feitas geralmente de folhas-de-flandres. Semelhante às latas, essas extremidades são recravadas ao tubo de modo a proporcionar adequada integridade do sistema de fechamento.
  62. 62. EMBALAGENS CELULÓSICAS Latas compostas:  São adequadas também para produtos desidratados, óleos comestíveis, fermento em pó, castanhas, etc.; tais aplicações tem sido limitadas devido ao fator custo, em relação aos demais sistemas de embalagens.
  63. 63. EMBALAGENS CELULÓSICAS Papelão Ondulado:  As caixas de papelão ondulado são amplamente utilizadas como embalagens secundárias que facilitam o transporte e a distribuição das embalagens primárias ou de consumo.  As funções básicas das embalagens de papelão ondulado incluem: a contenção, o transporte e movimentação, a proteção, a identificação e marketing dos produtos por elas acondicionados.  As caixas de papelão ondulado constituem os principais componentes dos sistemas integrados de comercialização, ou seja, das modalidades logísticas de distribuição e movimentação de produtos industrializados tanto no mercado interno e de exportação.
  64. 64. EMBALAGENS CELULÓSICAS Papelão Ondulado: Estrutura básica  O papelão ondulado é composto de superfícies planas, contendo no interior, papel ondulado unidas por adesivo.  As características do papelão ondulado dependem da matéria prima utilizada e dos processos de fabricação dos seus componentes (capas e miolo).  Quanto maior e mais íntegras forem as fibras, maior será a resistência ao empilhamento e aos outros esforços mecânicos durante o uso.  As capas quando feitas de material virgem (papel Kraft liner e test liner), apresentam melhor desempenho, já que a reciclagem diminui o comprimento e enfraquecem as fibras; o miolo geralmente é proveniente de processo semiquímico ou polpa reciclada.
  65. 65. EMBALAGENS CELULÓSICAS Papelão Ondulado: Estrutura básica  As espessuras do papelão ondulado variam conforme o tipo de onda desejado bem como em função do desgaste do cilindro ondulador.
  66. 66. EMBALAGENS CELULÓSICAS Tipos de papelão ondulado:  O papelão ondulado pode ser de face simples, parede simples, parede dupla, tripla ou múltipla.  Os tipos C e B são utilizados para parede simples ou na combinação BC para parede dupla. Para produtos que precisam de maior proteção, como garrafas de vidro, o tipo C é mais indicado.  Quando o produto apresenta boa resistência ao empilhamento, como as latas de conservas, utiliza-se o tipo B, ondulação essa com maior resistência ao esmagamento.  Essas estruturas são feitas em maquinas onduladeiras, que através do uso de vapor e cola, agrupam os componentes em um processo contínuo de fabricação.  A ondulação deverá ficar no sentido vertical, para aumentar a resistência e melhorar o desempenho da estrutura das caixas, durante as operações de estocagem e transporte.
  67. 67. EMBALAGENS CELULÓSICAS Caixas de papelão ondulado:  O desenvolvimento de embalagens de papelão ondulado envolve várias etapas, com base nas características do produto a ser acondicionado, nas possíveis dimensões, no tipo de fechamento, no tipo de selagem e formato final da caixa.
  68. 68. EMBALAGENS CELULÓSICAS Caixas de papelão ondulado:  Para um adequado desenvolvimento, visando melhor proteção, menor índice de perdas e maior economia, as seguintes considerações são importantes (ABPO/IMAM, 1993): 1. Características do produto a ser embalado (tipo, dimensões, peso e quantidade); 2. Condições de armazenagem da embalagem de transporte e do produto embalado; 3. Empilhamento (número de caixas, no depósito, no transporte e no destino); 4. Meios de transporte (rodoviário, aéreo, marítimos, ferroviários ou combinados); 5. Mercado de destino (doméstico ou exportação); 6. Tempo de armazenagem; 7. Condições climáticas (antes, durante e após o transporte); 8. Condições de movimentação.
  69. 69. EMBALAGENS CELULÓSICAS Caixas de Madeira  As caixas de papelão ondulado constituem uma das melhores opções para o acondicionamento de produtos industrializados, enquanto que as caixas de madeira são mais utilizadas para matéria-prima e em especial para os produtos hortifrutigranjeiros, principalmente quando feitas de madeira serrada.  Existem vários tipos de caixas, dependendo de sua aplicação e tipo de produto a ser acondicionado.  Os materiais utilizáveis podem ser: madeira serrada, madeira laminada, madeira compensada, madeira faqueada, chapas de fibras e chapas de aglomerados. As madeiras serradas são classificadas em três grupos, com base na densidade e dureza das espécies de árvores utilizadas.
  70. 70. EMBALAGENS CELULÓSICAS Sacos Têxteis  os sacos têxteis, geralmente utilizados para produtos agrícolas e matérias-primas para as indústrias de alimentos. Quando na forma mais rústicas, existem os sacos de fibras de juta e, para materiais industrializados como açúcar cristal e farinhas, existem os sacos de algodão.  Esses sacos, geralmente com capacidade para 50kg de peso líquido, podem ser fabricados sem costura (com tecido tubular) ou com costura lateral, contendo o fundo com costuras simples, dupla ou tripla.
  71. 71. EMBALAGENS CELULÓSICAS Barril de Madeira  O barril de madeira representa as situações típicas de recipientes de origem celulósica, fabricados com madeiras especiais a exemplo do carvalho. São indicados basicamente para o acondicionamento de bebidas alcoólicas, ou para conservas e condimentos.  Devido sua construção ser geralmente artesanal, são mais caros, em relação aos demais materiais de embalagem.
  72. 72. EMBALAGENS CELULÓSICAS Paletes de Madeira  Os paletes constituem os principais componentes das cargas unitizadas, através da paletização.  A unitização consiste no agrupamento de unidades ou embalagens, para facilitar e otimizar a movimentação através de sistema integrado, durante a estocagem transporte e distribuição de produtos industrializados.  Os paletes, na sua maioria de madeira, são plataformas compatíveis aos formatos dos produtos e dispositivos de movimentação possuem várias formas e dimensões.  Os dispositivos para movimentação das cargas paletizadas são as paleteiras manuais, transpaleteiras, empilhadeiras, plataformas e guindastes.
  73. 73. EMBALAGENS CELULÓSICAS Paletes de Madeira  Os paletes de madeira podem ser fabricados a partir de madeira serrada, aglomerada e compensada. Outros materiais celulósicos como o papelão ondulado e as chapas rígidas, são também utilizados.  O palete quadrado de 1100 x 1100mm é o que apresenta melhor relação dimensional. Entretanto, o palete 1000 x 1200mm é o modelo padronizado pelos supermercados, também denominado palete PBR (padrão brasileiro).  Os paletes celulósicos apresentam vida útil dependendo do material utilizado.
  74. 74. EMBALAGENS CELULÓSICAS Paletes de Madeira
  75. 75. CONTROLE DE QUALIDADE DE EMBALAGENS CELULÓSICAS  Especificação das Dimensões de Embalagens Objetivo: Determinar a dimensão e a capacidade volumétrica de vários tipos de embalagens. a) Determinação da dimensão: Material: 1. Amostras de embalagem 2. Micrômetro 3. Paquímetro 4. Régua
  76. 76. CONTROLE DE QUALIDADE DE EMBALAGENS CELULÓSICAS a) Procedimento: Escolher amostras de embalagem para fazer as medidas de dimensão, sendo: Embalagens flexíveis plásticas, Embalagens plásticas rígidas, Recipientes metálicos, Recipientes de vidro, Embalagens celulósicas.
  77. 77. CONTROLE DE QUALIDADE DE EMBALAGENS CELULÓSICAS b. Determinação da capacidade volumétrica: Material: 1. Amostras de embalagens rígidas: garrafas plásticas, de vidro e recipientes metálicos. 2. Termômetro 3. Proveta 4. Balança 5. Água destilada
  78. 78.  Procedimento: 1. Escolher uma embalagem 2. Pesar a embalagem vazia (anotar) 3. Preencher a embalagem com água destilada 4. Medir a temperatura da água (anotar) 5. Pesar a embalagem com água (anotar) 6. Determinar o volume de água destilada pela fórmula da densidade, considerando a tabela de variação de densidade com a temperatura. Drenar a água da embalagem em uma proveta e comparar o volume medido com o volume calculado.
  79. 79. OUTROS TESTES...  Propriedades Mecânicas de Papel, Cartão e Papelão a) Resistência de coluna e ao esmagamento da onda de papelão ondulado b) Absorção de água
  80. 80. AULA 03: EMBALAGENS PARA ALIMENTOS EMBALAGENS METÁLICAS Prof. Esp. LORRANE BRANDÃO Tecnóloga em Alimentos– CRQ/GO 0026 Especialista em Vigilância Sanitária e Controle de Qualidade de Alimentos. Lorranebrandao-2006@Hotmail.com
  81. 81. EMBALAGENS METÁLICAS
  82. 82. EMBALAGENS METÁLICAS  Os materiais metálicos empregados nos sistemas de embalagens incluem: basicamente os derivados do aço e os de alumínio, os quais são utilizados para a fabricação de latas, tampas, baldes, tambores e containeres.  O Brasil possui uma boa capacidade de produção de embalagens metálicas. A capacidade para folhas de aço tem sido altamente suficiente, possibilitando a exportação de cerca de 40% da produção nacional; atualmente a capacidade de produção de latas de alumínio ultrapassa 14 bilhões de latas/ano. A reciclagem de latas de alumínio conquistou um grande destaque mundial.
  83. 83. EMBALAGENS METÁLICAS  Dentre as folhas de aço, as folhas-de-flandres constituem o maior mercado.  São usadas para a fabricação de latas de três pecas, latas retangulares, latas de duas peças, latas compostas, latas trapezoidais, latas para aerossóis e baldes.  Os óleos comestíveis representam o principal mercado de latas de três peças, seguido por leite em pó e vegetais em conservas.  As folhas cromadas são bem usadas para fabricação de tampas/fundos, rolhas metálicas e latas para pescados.
  84. 84. PRÓS E CONTRAS  As embalagens metálicas, em especial as de aço, apresentam uma extensa relação de pontos fortes e fracos, em relação aos outros materiais, a saber:  Pontos fortes - Barreira aos gases, aromas e odores; hermeticidade, resistência térmica; resistência mecânica; versatilidade de formatos e tamanhos; boa apresentação visual, boa variedade de aplicações, proteção ao produto, resistência aos insetos e roedores; reciclabilidade; velocidade de fabricação, etc.  Pontos fracos – Corrosão interna e externa, quando mal especificada; não visualiza o produto; tampa convencional com difícil abertura; não apropriada para uso em microondas; maior custo e peso, em relação às embalagens plásticas; etc.
  85. 85. COMPETITIVIDADE  As embalagens metálicas apresentam baixo poder de competitividade, com relação ao fator custo. Com relação às latas de aço, considerando-se o desenvolvimento da solda elétrica, foi possível uma grande redução na espessura das folhas.  O processo de laminação com dupla redução (DR), resulta em folhas mais finas e com maior dureza, permitindo à fabricação de latas com maior resistência ao amassamento.  A redução na espessura das latas para óleos permitiu sua competitividade, ameaçada pelos sistemas de embalagens cartonadas e pelas garrafas de politereftalato de etileno (PET). Atualmente, as latas para óleos apresentam corpo com 0,14mm e tampa/fundo com 0,16 a 0,18mm.
  86. 86. COMPETITIVIDADE  A melhoria na qualidade dos revestimentos internos (vernizes), permitiu a utilização de folhas-de- flandres mais competitivas (com menor estanhagem), sem comprometer a vida útil do produto. Exemplos destes revestimentos especiais incluem: os vernizes solúveis em água, os vernizes com alto teor de sólidos, os vernizes esmatados e os eletrostáticos.
  87. 87. TIPOS DE EMBALAGENS METÁLICAS  Folhas de Aço-Carbono: As embalagens metálicas derivadas do aço- carbono são fabricadas a partir das folhas-de-flandres (FF), folhas cromadas (FC), folhas-não-revestidas (FNR) e chapas zincadas.  Essas folhas são materiais planos, contendo aço de baixo teor de carbono, revestidas com estanho (FF) ou com cromo (FC).   O aço-base é a matéria-prima para a produção das embalagens metálicas, disponíveis na forma de bobinas ou de folhas.  A nível nacional, sua produção iniciou-se em 1946 pela Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), empresa que se consolidou como uma líder mundial neste segmento.
  88. 88. TIPOS DE EMBALAGENS METÁLICAS  Folhas-de-flandres (FF) : O aço-base pode receber revestimento de estanho de diferentes tipos, caracterizando-se desta forma as diversas modalidades de folhas-de-flandres.  A quantidade de estanho, depositado eletroliticamente sobre o aço, pode ser igual em ambas às faces ou em quantidade diferenciada.  Quando a quantidade de estanho é a mesma, denomina-se revestimento normal (N) e quando a quantidade é desigual, tem-se o revestimento diferencial (D).
  89. 89. TIPOS DE EMBALAGENS METÁLICAS  Folhas cromadas (FC): As folhas cromadas diferem das folhas-de- flandres ao receberem o revestimento de cromo (Cr) e seu óxido (CrO) ao invés de estanho, entretanto utilizam-se os mesmos tipos de aço-base.  O revestimento nominal de cromo metálico é de 60 mg/m2, sendo que os valores mínimo e máximo são 30 e 140 mg/m2, respectivamente.  A resistência à corrosão das folhas cromadas é conferida pela camada de óxido de cromo que se forma sobre o cromo metálico.  A camada de óxido aumenta a barreira de isolamento do aço-base, evitando desta forma a ação drástica dos ácidos orgânicos dissociados nos alimentos agressivos, ou seja, naqueles com baixo valor de pH.
  90. 90. TIPOS DE EMBALAGENS METÁLICAS  Folha estanho-cromo (Stancrom): A folha-de-flandres tipo stancrom, apresenta uma configuração intermediária e representativa das FF e FC .  Sua indicação é para alimentos pouco agressivos, permitindo assim a especificação de uma folha metálica de menor custo.
  91. 91. TIPOS DE EMBALAGENS METÁLICAS  Folhas de Alumínio: O alumínio é um dos metais mais abundantes na superfície terrestre, geralmente se encontra oxidado, ou quando na forma de metal, apresenta uma resistente camada devido ao processo natural de passivação, causado pelo contato com o oxigênio atmosférico.  O alumínio é extraído da mineração de jazidas de bauxita. O processo consiste na purificação da bauxita por reações alcalinas para produção da alumina e através de eletrólise faz-se a redução do metal oxidado à forma metálica.  O resultado do processo é o lingote de alumínio, matéria-prima para a fundição e produção das ligas com características específicas para os diversos setores industriais.
  92. 92. TIPOS DE EMBALAGENS METÁLICAS  Folhas de Alumínio  Laminados: os laminados de alumínio classificam-se em: chapas e folhas. As chapas apresentam espessura superior 0,15mm, disponíveis nas formas planas, bobinas e discos.  As folhas utilizadas no segmento de embalagens flexíveis apresentam espessura variável com tipo de aplicação, geralmente acima de 0,005mm; quanto menor a espessura maior é a possibilidade de formação de microfuros. Acima de 0,025mm a quantidade de microfuros fica reduzida, espessura acima da qual tornam as folhas de alumínio um material impermeável ou de máxima barreira aos gases e vapor de água (Hanlon, 1971).
  93. 93. TIPOS DE EMBALAGENS METÁLICAS  VERNIZES: Os vernizes são revestimentos orgânicos poliméricos, derivados de resinas e óleos naturais ou produzidos sinteticamente.  Dentre suas várias funções, destaca-se o seu efeito de proteção contra a corrosão, pois funciona como uma barreira de isolamento entre o produto e a superfície metálica da embalagem, sendo também denominados revestimentos de proteção (protective coatings).  Tal proteção reduz também a migração de metais para o produto.
  94. 94. VERNIZES  Os vernizes para embalagens de alimentos têm que ser do tipo sanitário, ou seja, precisam da aprovação legal que garante seu uso com relação às exigências toxicológicas.  Tal exigência estabelece que todos os componentes do verniz precisam constar da lista positiva que relaciona os compostos orgânicos e inorgânicos com baixo potencial de toxicidade.  Os limites de migração deverão ser avaliados conforme as normas técnicas específicas para cada caso.
  95. 95.  As principais resinas que compõem as formulações dos vernizes incluem: as oleoresinosas, as fenólicas, as epóxicas, as vinílicas, as butadiênicas e as acrílicas.  Através do ajuste da formulação, obtém-se as características necessárias à adequação do verniz aos diversos requisitos técnicos como: eficiência como barreira de proteção, flexibilidade, aderência, custo, etc. Algumas resinas são misturadas para se obter um verniz com melhor desempenho.
  96. 96. Características e aplicações dos principais vernizes sanitários para alimentos  Características e exemplos de aplicações de alguns vernizes.

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