5JORNAL DA UNICAMPCampinas, 1º a 7 de setembro de 2008
LUIZ SUGIMOTO
s embalagens modernas dealimentos, mais do que
formar uma mera bar-reira para protegê-los
do ambiente externo,vão interagir com os
próprios produtos para conservar suasqualidades nutricionais, sensoriais emicrobiológicas. As embalagens ativase as embalagens inteligentes são obje-tos de uma linha de pesquisa do Labo-ratório de Desenvolvimento de Mem-branas e de Filmes para Embalagem(Damfe), coordenado pela professoraLeila Peres, da Faculdade de Engenha-ria Química (FEQ) da Unicamp. Nomesmo laboratório se realizam estudoscom membranas que atuam como fil-tros em nível molecular em processosindustriais.
Uma das embalagens ativas desen-volvidas pelo grupo de Leila Peres trazum filme contendo um aditivoabsorvedor de oxigênio. “Um dos gran-des problemas em alimentos embala-dos é a presença do oxigênio, queinterage com gorduras, vitaminas e pig-mentos, oxidando-os. O material deembalagem é constituído por váriascamadas. O aditivo é incorporado aopolímero numa camada intermediáriae absorve o oxigênio residual na em-balagem ou que nela consiga permeardurante a estocagem”.
Outro agente absorvedor de oxigê-nio desenvolvido com sucesso doDamfe tem a forma de sache. Um re-curso utilizado pela indústria para pre-venir contra os efeitos indesejados dooxigênio é a introdução na embalagemde uma atmosfera especial modifica-da, geralmente com nitrogênio e/oudióxido de carbono. Outro recurso é aembalagem a vácuo.
A professora observa que, aindaassim, resíduos de oxigênio podem es-tar presentes. “Ao contrário do quepensamos, quando nos deparamos comas carnes na prateleira, aquela de as-pecto mais escuro é a que foi embala-da a vácuo adequadamente; se a carneestiver muito vermelha, é porque tevecontato com oxigênio”.
Leila Peres vem desenvolvendo fil-mes com um outro aditivo, adsorvedorde etileno – gás que funciona comohormônio de amadurecimento. Segun-do a pesquisadora, frutas e hortaliças,mesmo depois de colhidas, mantêmreações de respiração. “Essas reaçõesproduzem o etileno, que acelera amaturação. A banana verde, quandoembrulhada em jornal, amadurece ra-pidamente por que o etileno fica conti-do ao redor da fruta”.
Esta ação do etileno, porém, podeser um problema ao se considerar operíodo de transporte, armazenagem evenda do produto. “A função do aditivoé a captura das moléculas desse gás.Nossas pesquisas indicam que ele tam-bém tem o efeito de facilitar a saída doetileno por aumentar a permeação pelaembalagem plástica, reduzindo suaconcentração no interio. Com isso, au-menta-se a vida de prateleira do pro-duto, além de evitar a deterioração oua devolução, que são computados nocusto final”.
Claire Sarantópoulos, pesquisado-ra do Instituto de Tecnologia de Ali-mentos (Ital), que coopera ativamentecom estas pesquisas desenvolvidas naUnicamp, destaca a importância que asembalagens adsorvedoras podem terpara a exportação de frutas como opapaia e a manga, que têm valor agre-gado relativamente alto e cuja quali-dade é imperativa. “O prolongamentoda vida útil destes produtos permitesubstituir parte do transporte aéreo –que tem custo elevado e volumes limi-tados – pelo marítimo”.
Uma terceira linha de filmes ativos,diz Leila Peres, é a que incorpora agen-tes antimicrobianos, destinados a al-guns produtos específicos como oscárneos. “O aditivo interage diretamen-te com o produto e inibe o crescimen-to microbiano. Como a liberação se dáaos poucos, durante o tempo de vali-
dade, quanto antes se der o consumo,menor a dosagem de aditivo. É umavantagem em relação aos conservantesadicionados ao produto, cuja quantida-de consumida vai ser sempre a mes-ma”.
InteligentesA pesquisadora da Unicamp infor-
ma que outra tendência moderna naárea de alimentos é a embalagem in-teligente. “Ela permite obter informa-ções sobre o que está ocorrendo como produto, como por exemplo, incor-porando ao filme ativo um indicadorde presença de oxigênio. Pode ser umdispositivo que mude de cor quandoa concentração de oxigênio atingir
Embalagens inteligentesinteragem com o produto
uma concentração crítica”.Atualmente, o consumidor precisa
confiar no fabricante ou comerciantequanto à validade estipulada para oproduto. As embalagens inteligentes,acrescenta a professora da Unicamp,podem indicar não apenas a presençado oxigênio, mas denunciar o nível deconcentração atingido. Da mesma for-ma, o dispositivo pode associar tempo etemperatura. “O produto pode ficar sobuma temperatura indevida por algunsminutos, mas não por horas. A embala-gem pode nos dar esta informação”.
Também são consideradas inteli-gentes, as embalagens com filmes quereagem ao ambiente: uma possibilida-de é formular uma estrutura cuja taxa
A segunda linha de pesquisa doLaboratório de Desenvolvimento deMembranas e de Filmes para Embala-gem envolve a preparação, caracteri-zação e aplicação de membranaspoliméricas em processos industriais.A professora Leila Peres explica que amembrana é uma barreira seletiva, umaespécie de filtro em nível molecular, quepode ser também de material cerâmico,metálico ou mesmo de vidro.
Na indústria alimentícia, as mem-branas têm aplicações na concentraçãode leite, de soro de queijo e na clarifi-cação de sucos. Na indústria químicae farmacêutica, para a separação degases, recuperação de lignosulfonatos,desidratação de etanol, purificação deenzimas e proteínas e produção de águaultrapura. Na medicina, para hemo-diálise(rim artificial) e oxigenação dosangue em cirurgias (pulmão artificial).
Na indústria têxtil, para recupera-ção de insumos como gomas e co-rantes, que têm impacto ambiental.Servem para o próprio tratamento deágua e de efluentes.
Leila Peres esclarece que muitasdestas aplicações têm sido estudadasno Damfe. “O que caracteriza aseletividade da membrana poliméricaé a massa molar de corte, ou seja: es-pécies acima de determinado tamanhode corte são retidas, enquanto as espé-cies menores passam. Ela também per-mite a separação de gases: utilizando-se um diferencial de pressão como for-ça motriz, a membrana deixa passar ogás com o qual tem uma afinidade quí-mica preferencial, retendo o outro”.
Segundo a professora da FEQ, oefluente que sai da tinturaria ofereceum bom exemplo do nível de seleti-vidade das membranas. “Este efluente
de permeação a gases varie conformea temperatura. Leila Peres ressalva,contudo, que esta linha de embalageminteligente está em fase inicial na FEQ.“Trata-se de uma novidade mesmo emnível mundial e o nosso objetivo é de-senvolver uma tecnologia própria. E jáchegamos à conclusão de que temoscondições de fazê-lo”.
Filmes plásticos metalizados Claire Sarantópoulos realiza pes-
quisa de doutorado na FEQ, tambémassociada ao Damfe, que não está di-retamente relacionada com embalagensativas ou inteligentes, mas visa umaversão mais moderna e de menor cus-to da embalagem plástica com barrei-
ra. “A idéia é aumentar a propriedadede barreira ao oxigênio e à umidade doar, dois fatores que aceleram a degra-dação de muitos produtos”, diz a pes-quisadora do ITAL.
Segundo ela, uma maneira relativa-mente barata de obter esta barreira é apli-cando uma fina camada de alumínio so-bre filmes plásticos, que oferecem faci-lidade de conversão, além de muitas pro-priedades desejáveis para a comercia-lização de alimentos. “Não se trata maisde uma folha de alumínio, de 9 a 12micras de espessura, que tem seu custo,mas de depositar o alumínio da formade átomos sobre o plástico, com espes-sura muito mais fina que um micron,na faixa de 40 a 100 nanômetros”.
contém microfibrilas e uma série deespécies maiores que o corante, taiscomo as gomas. Inicialmente se faz umpré-tratamento, podendo-se usar váriosprocessos com membranas integrados,começando-se com uma microfiltraçãopara reter as microfibrilas, seguida deultrafiltração para reter a goma. Já ocorante terá de ser processado pornanofiltração ou osmose inversa, atra-vés de uma membrana com massa mo-lar de corte muito baixa; a separação sedá em nível molecular”.
Entre as principais propriedadesavaliadas nas membranas poliméricasestão o fluxo permeado (a maior partedos processos exige alta capacidade devazão para torná-los econômicos) e acapacidade de retenção que caracteri-za a seletividade da membrana. “Naprodução de sucos concentrados, a in-dústria está interessada em fazer pas-sar a água e em reter o sumo. Passamjunto com a água moléculas menoresresponsáveis pelo sabor e odor, masque podem ser recuperadas em um pro-cesso seguinte, com uma membrana denanofiltração, sendo devolvidas semdegradação ao suco concentrado”.
Leila Peres observa que seu grupode pesquisadores prepara e caracterizaas membranas em nível de bancada eque a produção em escala dependeriade empresas parceiras. “Nosso esfor-ço é para divulgar a tecnologia, queainda não é muito conhecida no país.Em muitos casos, ela pode ser uma al-ternativa até para competir com pro-cessos convencionais, como de desti-lação e evaporação, no qual o uso deenergia é intensivo”.
Voltando à produção de sucos, aprofessora da FEQ informa que nelase utiliza a evaporação, sob risco de
degradar as moléculas de aroma e sa-bor, que não são resistentes a tempera-turas elevadas. “Os processos commembranas ocorrem à temperatura am-biente e, muitas vezes, em pressões bai-
xas, como na microfiltração. Além deserem menos intensivos energeti-camente, protegem as espécies sensíveisda degradação térmica, tais como vita-minas, enzimas e microorganismos”.
As membranas poliméricas e suas aplicações na indústria
Linha depesquisacoordenadaporprofessorada FEQdesenvolvesoluçõesoriginais
A professoraLeila Peres, da
Faculdade deEngenharia
Química: “Umdos grandes
problemas emalimentos
embalados éa presença
do oxigênio”
Claire Sarantópoulos, pesquisadora do Ital: “A idéia é aumentara propriedade de barreira ao oxigênio e à umidade do ar”
Foto: Antoninho Perri
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