UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DOS ALIMENTOS

ENGENHARIA DE ALIMENTOS

GCA 229 – EMBALAGENS DE ALIMENTOS

PERMEABILIDADEDE

FILMES FLEXÍVEIS

Juliana Farinassi Mendes

LAVRAS

MINAS GERAIS - BRASIL

MARÇO, 2013

1) INTRODUÇÃO

A embalagem de um alimento tem inúmeras funções sendo a de proteção do produto contra

a ação do meio exterior uma das mais importantes. Por um lado o produto necessita de ser protegido

contra danos físicos e mecânicos durante o transporte e distribuição, por outro lado é necessário

garantir a proteção contra a ação de fatores ambientais como gases, vapor de água, luz e odores.

A capacidade de uma embalagem de resistir à adsorção ou à liberação de gases e vapores,

resistir à permeação de lipídeos e à passagem de luz é definida como barreira.

Os requisitos de barreira necessários a uma embalagem devem ser definidos para cada

produto alimentar, considerando-se a sua composição, forma de apresentação, sistema de

distribuição e tempo de vida útil desejado. A determinação das propriedades barreira dos materiais é

feita com métodos normalizados.

Ao contrário dos recipientes de vidro e de metal, as embalagens plásticas são permeáveis a

gases (oxigénio, dióxido de carbono, etc.) e ao vapor de água, num grau maior ou menor, consoante

os materiais. Estes também são permeáveis a vapores orgânicos (odores estranhos provenientes do

meio ambiente ou odores característicos do produto). A luz, em particular a ultra-violeta (de menor

comprimento de onda) pode catalisar reações adversas como reações de oxidação, que conduzem a

descoloração, perda de nutrientes e desenvolvimento de odores, por isso algumas embalagens

devem também ser barreira à luz, em particular a alguns comprimentos de onda.

2) OBJETIVO

O objetivo principal do trabalho foi avaliar as propriedades de barreira a vapor de água dos

filmes de polipropileno e de amido.

3) MATERIAL E MÉTODOS

Foi realizada a análise da taxa de permeabilidade à vapor de água, TPVA, dos filmes de

amido e de polipropileno. A permeabilidade ao vapor de água foi determinada pelo método ASTM

E 398 à 37,8ºC, através do equipamento PERMATRAN W modelo 1/50G, o qual foi calibrado,

com devidas pressões e temperatura de trabalho e posteriormente, foi liberado o gás de arraste (N 2).

As amostras dos filmes, polipropileno e de amido, foram cortadas na forma do molde com área de

50cm2, e seladas com parafinas. No equipamento inseriu-se a esponja umedecida com água

destilada, para a formação da atmosfera úmida, essa esponja é utilizada para análises de filme com

baixa e média permeabilidade. Os parâmetros de análise foram ajustados como temperatura, para

teste por ciclos (3 ciclos), a umidade relativa permeante, o coeficiente de permeabilidade (2,5 para

baixa e média permeabilidade), a unidade (g/m².dia), a pressão. Com todos os parâmetros ajustados

iniciou-se a análise de permebilidade no Permatran.

4) RESULTADOS E DISCUSSÃO

Tabela 1:

Tipo de Filme

Temperatura(ºC)

Pressão(PS)

Espessura(µm)

Umidade Relativa%

Permeabilidade (g*μm/(m2*dia*mmHg)

Permeante Lado Seco

AMIDO 1

37,8 46,83 59 40 10 8,07177

AMIDO 2

37,8 46,83 49 40 10 6,70367

PP 37,8 46,83 33 80 20 0,05127

Tabela 2:

Tipo de filmes TPVAAmido 192,204

PP 5,093

Segundo Cetea (1996), para produtos alimentícios susceptíveis à deterioração devido ao

ganho de umidade, como os alimentos desidratados e as misturas de pós, para esses alimentos a

embalagem deve funcionar como barreira à passagem do vapor de água, de modo a lhes assegurar a

estabilidade. Essa característica de barreira da embalagem pode ser avaliada pela taxa de

permeabilidade ao vapor de água, definida como a quantidade de água que passa através de uma

unidade de área, por unidade de tempo, no estado estacionário, nas condições de ensaio.

A permeabilidade do material ao vapor d água refere-se ao produto do fluxo pela espessura do

material de embalagem, dividido pelo gradiente de pressão de vapor entre as superfícies do

material.

P = TPVA *e / ps(UR1 - UR2)

Uma outra caracteristica importante para a caracterização da permeabilidade dos filmes, é

em relação a sua espessura, ou seja, Conhecendo-se a espessura de um material e sua natureza

química é possível obter informações teóricas sobre suas propriedades mecânicas e de barreira a

gases e ao vapor d’água, bem como fazer estimativas sobre a vida útil de alguns alimentos

acondicionados neste material e o desempenho mecânico da embalagem, desde que sejam

conhecidos alguns dados como, por exemplo, as dimensões, a capacidade da embalagem e o sistema

de distribuição (SARANTÓPOULOS et al., 2002).

Segundo Park e Chinnam (1995) a permeabilidade ao vapor de água pode variar com a

espessura dos filmes devido a mudanças estruturais causadas pelo inchamento da matriz hidrofílica,

o que irá afetar a estrutura do filme e provocar tensões internas que influenciam na permeação.

Dessa forma, os filmes foram caracterizados quanto a sua espessura e permeabilidade ao

vapor de água. Sendo possível perceber, de acordo com a Tabela 1, que o filme de polipropileno

(PP), apresentou uma espessura de 33µm e uma permeabilidade de 0,05127

g*μm/(m2*dia*mmHg), podendo ser caracterizado, portanto, como excelente barreira a umidade,

sendo ótimo para envase de snacks, biscoitos, café, balas, bombons e chocolates.

Já o filme de amido, sendo um polissacarídeo de reserva dos vegetais e estando armazenado

sob a forma de grânulos, que apresentam um certo grau de organização molecular, o que confere

aos mesmos um caráter parcialmente cristalino, ou semicristalino, com graus de cristalinidade que

variam de 20 a 45% (YOUNG, 1984). Exibiu uma permeabilidade em geral maior do que a do

polipropileno, numa faixa de 8,0717 e 6,70367 g*μm/(m2*dia*mmHg), o que pode ser explicado

pelo fato deste apresentar maior espessura. Além do mais, os filmes a base de polissacarídeos, como

o filme de amido, são altamente hidrofílicos, o que resulta em pobre barreira ao vapor de água

(BATISTA,2004). Similar a permeabilidade ao vapor de água, a solubilidade é um indicativo da

hidrofilicidade do filme.

5) CONCLUSÃO

Portanto, em relação às propriedades de barreiras a vapor de água dos filmes estudados,

temos que o polipropileno exprimiu uma baixa barreira ao vapor, ao contrário do filme de amido,

sendo tal fato explicado pela variação da espessura de ambos os filmes, confirmando assim o

aumento da permeabilidade ao vapor de água em função do aumento da espessura.

6) REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Fábio Yamashita, Marta de Toledo Benassi. Influência de Diferentes embalagens de atmosfera

modificada sobre a aceitação de goiabas brancas de mesa (Psidium Guajava L., Var. Kumagai)

mantidas sob Refrigeração;

Esperidiana Augusta Barretos de Moura – Avaliação do desempenho de embalagens para

alimentos quando submetidos a tratamento por radiação ionizante – Tese apresentada como parte dos

requisitos para a obtenção do grau de Doutor em Ciências na Área de Tecnologia Nuclear;

Rejane Dias Pereira Mota. Elaboração e Caracterização de filmes biodegradáveis através de

blendas poliméricas de amido de lírio-do-brejo (Hedychium coronarium) e de amido de fruto-do-lobo

(Solonum lycocarpum St. Hill)- Dissertação apresentada para a obtenção do título de mestre em Ciências

Moleculares. Universidade Estadual de Goiás.