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Embalagem inteligente de alimentos: Informação, ciência e biossegurança

por em 11/06/2021 em Ciência, Notícias | Nenhum comentário

Embalagem inteligente de alimentos: Informação, ciência e biossegurança

Existem diferentes tipos de tecnologias utilizadas na cadeia de alimentos que reforçam o aspecto de inovação que estas instituições desempenham. Entre os exemplos mais novos, destacam-se aquelas realizadas nas embalagens dos produtos. Justamente o item mais importante para o marketing está desempenhando cada vez mais novas funções para os consumidores.

No passado a embalagem servia apenas como um modo de acomodar o alimento para o transporte ou estoque, conservando-o para que o mesmo mantivesse suas características até o momento do consumo. Todavia, observa-se o crescimento da utilização de embalagens que estão mais de acordo com o mercado de consumo do século XXI.

O consumidor contemporâneo requisita aos fabricantes um alimento que seja mais próximo ao natural, com menor teor de conservantes, sódio e outros aditivos; e que também seja seguro do ponto de vista tóxico e microbiológico [1]. Mistura-se ao caldo a preocupação com as práticas de bioterrorismo na produção de alimentos e o maior anseio por biossegurança e observaremos o crescimento da utilização da embalagem tecnológica!

Esta embalagem surge como estratégia competitiva das empresas para que o alimento consiga transmitir ou mudar para melhor o seu estado atual para o consumidor, ao mesmo tempo que precisa ser ambiental e economicamente viável. Dentre as embalagens tecnológicas, distingue-se entre aquelas que são ativas e aquelas que são inteligentes.

A embalagem inteligente é que aquela que monitora e informa sobre a condição microbiológica e físico-química do alimento, geralmente utilizando gradação de cores para observarmos os diferentes graus de qualidade do produto acomodado [1]. Utiliza-se esta embalagem para indicar a condição microbiológica, da quantidade de antioxidantes, das condições aromáticas e até mesmo outras indicações da produção, como de binômio tempo-temperatura.

Como sabemos, a temperatura é o principal fator a afetar na qualidade do alimento devido ao efeito cinético nas moléculas de alimento. Ela promove a reprodução microbiana e o aumento nos processos bioquímicos dos componentes orgânicos [2]. Devido a estes fenômenos, acomodamos os alimentos mais propensos a sofrerem os efeitos– como vegetais, frutas, leite e carnes – em geladeira, sobre condições de refrigeração ou congelamento.

As embalagens indicadoras do binômino tempo-temperatura surgem como novidade tecnológica justamente por informar o consumidor sobre a condição da qualidade do alimento embalado. Geralmente a informação é criada pelo acompanhamento das condições bioquímicas do alimento através de marcadores químicos.

Os marcadores químicos baseiam-se nas mudanças decorrentes da cinética térmica que ocorre nos alimentos e os fenômenos acompanhantes dessas transformações, como na alteração da configuração de elétrons, em reações de oxi-redução e na polimerização de alguns grupos químicos, como o acetileno.

 

Na imagem: Este modelo experimental indica se o alimento está estocado em temperatura adequada através de uma substância que afeta a leitura do código de barras [3]. Se você conseguir ver a listra, o alimento estará até aquele momento seguro.

Existem diferentes marcadores químicos para a lógica da embalagem indicadora de temperatura, entre os quais uma de grande destaque está sendo a de base biológica. Nesta embalagem o principal marcador químico é a variação de pH.

Com temperaturas superiores a 18ºC, um certo grupo de bactérias começa a se desenvolver: as bactérias psicotróficas. Por serem deterioradoras, essaas bactérias, ao se reproduzirem, comprometem a qualidade da estabilidade do alimento, de formação de fases e de emulsão. E, sempre quando o número destas bactérias vai crescendo, observamos a diminuição do pH associado ao alimento (ficando cada vez mais ácido) devido ao processo fermentativo de respiração delas.

Desta forma, com a utilização de substâncias específicas que nos permitem visualizar em tempo real a variação do pH do alimento – também chamadas de indicadoras de pH, como o corante antocianina do repolho roxo -, podemos dizer que ouve, em algum momento, condição de estocagem do alimento em que as bactérias psicotróficas conseguiram reproduzir com facilidade, ou seja, em temperatura acima da refrigeração.

Inicialmente pensadas para os clientes finais, as indústrias agora observam a utilização destas embalagens especiais para melhoria de processos de controle e garantia de qualidade, incrementando o produto com a diminuição de riscos e com o menor índice de recall (retirada do produto das prateleiras). As embalagens que geralmente informam de forma eletrônica sobre suas condições de estocagem, prazo de validade e qualidade são as carreadoras de dados.

 

Com o avanço da Internet das Coisas, desdobra-se para a indústria e o consumidor embalagens que podem ser monitoradas por meio de QR-Code e RFID (Rádio frequência), indicando riscos no sistema logístico e na exposição à venda [4]. Na imagem: Pessoa segurando embalagem de produto cárneo com RFID e celular ao lado indicando condição de qualidade.

As embalagens que utilizam os princípios da imagem acima também são carreadoras de dados. O princípio de funcionamento é simples: Existe em cada etiqueta um tag que transmite dados via ondas de rádio, que é recebida por meio de um receptor ligada a um computador [5]. As etiquetas, desta forma, terão tanto uma antena quanto um pequeno chip, usado para armazenar dados como o código numérico, usado para o reconhecimento de lotes.

O bom do uso de embalagens com etiquetas RFID é justamente a leitura automática de dezenas peças unitárias ao mesmo tempo, enquanto que uma embalagem com QR-code precisa ser escaneada de forma manual uma por uma para encontrar/arquivas possíveis problemas de qualidade.

Desta forma, se por acaso um cliente reclamar de uma embalagem que indica tempo-temperatura inadequada para o consumo, o varejista poderá informar ao distribuidor sobre o problema ocorrido. Se o mesmo observar problemas consistentes, e identificar, através da identificação por RFID, que o problema está no lote, o mesmo poderá informar para a indústria fabricante sobre as condições de risco atreladas aquele lote de produto.

A empresa terá desta forma instrumentos para avaliar se o problema foi no transporte (em um único caminhão ou vagão de trem), no processo produtivo (se riscos consistentes forem atrelados a mais de um lote no mesmo dia) ou foi relacionado com o estoque do mercado/varejista (se existirem evidências conjuntamente com órgãos sanitários). Todos os players do setor ganham com produtos mais seguros e erros reconhecidos e informados de forma mais rápida e confiável.

 

Os leitores de RFD são dispostos em diferentes estádios da cadeia de suprimentos [5]. A evolução, a movimentação e o reconhecimento dos pontos falhos desta rede industrial são essenciais em empresas inovadoras nos dias de hoje!

Existem muitas inovações impactando na dinâmica do conhecimento nas organizações alimentícias ultimamente. Em dias de covid-19 e em prováveis cenários futuros de novas pandemias, a informação sobre o estado de um produto alimentício se torna rapidamente um alívio para quem procura na sua comida um pouco mais de segurança.

E o que os leitores acham a respeito disso? Depois desse cenário de isolamento social, possa ser maior a adoção destas tecnologias em empresas alimentícias? Comente sobre sua opinião, compartilhe e leia os textos anteriores sobre a cultura e a economia dos alimentos! Até o próximo texto!

 

Referências:
 
[1]: Yam KL, Takhistov PT & Miltz J (2005) Intelligent Packaging: Concepts and Applications. Journal of Food Science, 70:R1-R10.
[2]: SOARES, Nilda de Fátima Ferreira et al. Novos desenvolvimentos e aplicações em embalagens de alimentos. Ceres, v. 56, n. 4, 2015. Disponível aqui.
[3]: SANARATOPOULOS, Claire; SARTORI, Luísa. Embalagens inteligentes para alimentos perecíveis. Portal Informativo: Boletim de tecnologia e desenvolvimento de embalagens. Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL), vol. 27, n.3. Jul. 2015, São Paulo. ISSN 2175-5000. Disponível aqui.
[4]: JÚNIOR, Consea. Embalagens: Impacto no prazo de validade dos alimentos. Consea Júnior, consultoria em engenharia de alimentos. Disponível aqui.
[5]: HALAL, Shanisse Lise Melo Al; COLUSSI, Rosana. Inovações em embalagens para alimentos. Revista Labgrãos, v.1 n.1 2017. Disponível aqui.
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