Atmosfera modificada - Segurança dos alimentos

Segurança dos alimentos

3. Atmosfera modificada

A atmosfera no interior da embalagem exerce grande influência na conservação de vegetais minimamente processados. A modificação dessa atmosfera objetiva a criação de uma composição gasosa na embalagem, que pode ser alcançada de forma passiva ou ativa.

A modificação passiva ocorre quando, ao acondicionar o produto em embalagens de plástico, a composição gasosa no interior da embalagem se modifica, devido a diversos fatores: taxa respiratória do produto, taxa de permeabilidade da embalagem, área da embalagem, peso do produto e temperatura de estocagem. A concentração de oxigênio tende a diminuir, e a de gás carbônico, aumentar, formando assim uma atmosfera diferente do ar inicialmente presente.

No entanto, é importante evitar baixos níveis de O₂ e níveis elevados de CO₂, que levam à respiração anaeróbica e ao desenvolvimento de odores, aumentando a velocidade de deterioração. Outros gases podem se formar devido a processos de anaerobiose, principalmente com produtos de alta taxa de respiração e acondicionados em embalagens com baixa permeabilidade a gases.

Com couve minimamente processada, acondicionada em bandeja envolta em duas camadas de filme de cloreto de polivinila – PVC (15 µm, taxa de permeabilidade a oxigênio = 7.840 cm³.m^-2.dia^-1 a 25ºC /1 atm) e em sacos de polietileno de baixa densidade – PEBD (25 µm, taxa de permeabilidade a oxigênio

= 4.130 cm³.m^-2. dia^-1 a 25ºC /1 atm) e de poliolefina multicamada – PLM (30 µm, taxa de permeabilidade a oxigênio = 3.000 cm³.m^-2.dia^-1 a 25ºC /1 atm), e estocada à temperatura de 5ºC, o nível de oxigênio foi de 16% para as bandejas e menor que 1% para os sacos de PEBD e de PLM (Figura 3). As amostras acondicionadas em sacos de PLM apresentaram odor desagradável acentuado logo no terceiro dia de estocagem (SILVA et al., 2003).

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A espessura é também um fator de controle de permeabilidade. Teles (2001), usando filmes de polietileno de baixa densidade de três espessuras diferentes (25 µm, 30 µm e 65 µm), para acondicionar couve minimamente processada, reportou que as embalagens PEBD de 30 mm e 65 mm foram inadequadas para a conservação do produto, pois a baixa permeabilidade a O₂ e CO₂ produziu odores desagradáveis, perda de textura e exsudação de líquidos (Figura 4).

A atmosfera modificada ativa consiste em, durante o processo de acondicionamento do produto, remover parcial ou totalmente o ar do interior da embalagem e injetar uma mistura gasosa. Essa mistura é composta da associação dos gases O₂, CO₂ e N₂em proporções adequadas a cada produto.

Além de diminuir a taxa respiratória, a modificação da atmosfera contribui para diminuir o escurecimento dos vegetais, devido à baixa disponibilidade de oxigênio. Para alface minimamente processada, a descoloração das superfícies das folhas é o maior defeito. O corte estimula enzimas envolvidas nas reações de escurecimento, levando à formação de pigmentos escuros. Alface picada, acondicionada em polietileno de baixa densidade (80 µm), numa atmosfera 80%

O₂: 20% CO₂, estocada a 5ºC, teve o escurecimento inibido até o décimo dia (HEIMDAL et al., 1995). No entanto, segundo Cantwell (2000), atmosfera composta de baixos teores de O₂ (<0,5%) e alto CO₂ (>7%) é usada comercialmente.

Outro benefício da atmosfera modificada é que ela retarda a senescência e, conseqüentemente, estende a vida de prateleira do produto durante o período de estocagem.

Pesquisa realizada por Teles (2001) com couve minimamente processada, em temperatura ambiente, sob sistema aberto, usando um Analisador de Gás

Figura 4. Concentrações de O₂ e de CO₂ em couve minimamente processada, acondicionada em filme de polietileno de baixa densidade, de três diferentes espessuras (25 µm, 30 µm e 65 mm), estocada a 5ºC.

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Infra-vermelho (IRGA), mostrou que o produto aumentou a declividade (taxa respiratória / teor de oxigênio) em torno de dez vezes, quando os níveis de oxigênio alcançaram valores abaixo de 2% ( Figura 5).

Os filmes usados para acondicionar produtos com atmosfera modificada compreendem vários tipos de plástico com boa selabilidade, resistência, transparência e facilidade de impressão. No entanto, a permeabilidade ao oxigênio e ao gás carbônico é de importância fundamental no alcance da atmosfera de equilíbrio. A embalagem mantém o gradiente entre a concentração de gases no ar e aqueles presentes no espaço livre da embalagem. O gradiente que resulta não é dependente da concentração inicial dos gases, mas da respiração do produto e da permeabilidade da embalagem. Portanto, se o processo usado for atmosfera modificada, ativa ou passiva, a atmosfera de equilíbrio não será afetada (ZAGORI, 2000). Por essa razão, é importante conhecer a taxa respiratória do produto e as propriedades de permeabilidade da embalagem.

Teles (2001), ao acondicionar couve minimamente processada em sacos de poliolefina multicamada, em atmosfera passiva e em atmosfera ativa (5% O₂/ 15% CO₂), estocada a 5ºC, observou que a concentração de equilíbrio foi de aproximadamente 3% para ambos os gases. Sob atmosfera ativa, ocorreu rápido decréscimo no teor de CO₂, por causa da permeabilidade da embalagem a esse gás (Figura 6).

A relação CO₂ / O₂ no interior da embalagem é dependente da permeabilidade da embalagem. Em pesquisa realizada por Silva (2003), com cenoura minimamente processada, cultivar Brasília, estocada por quinze dias a 5ºC, usando filmes de polipropileno (PP) e policloreto de vinila (PVC), observou-se maior concentração final de CO₂ e menor de O₂no interior das embalagens de polipropileno (Figura 7).

O filme de PP apresentou permeabilidades a CO₂ e O₂, aproximadamente oito e sete vezes menores, respectivamente, que o filme PVC, o que proporcionou maior produção do CO₂ e menor reposição do O₂ consumido no processo de resp1iração do vegetal.

Figura 5. Taxa respiratória de couve minimamente processada em diferentes níveis de oxigênio.

Figura 7. Concentração de CO₂, O₂, etanol e acetaldeído no interior de embalagens de PVC e de PP contendo cenoura minimamente processada, cultivar Brasília, mantida à temperatura de 5ºC.

Figura 6. Concentrações de O₂e de CO₂ em couve minimamente processada, acondicionada em filme poliolefínico com atmosfera modificada ativa (5% O₂ / 15% CO₂) e passiva, estocada a 5^oC.

Além da presença de O₂ e CO₂, outros compostos voláteis tais como etanol e acetaldeído podem ser formados, dependendo da pressão parcial do oxigênio no interior das embalagens. Os resultados do trabalho de Silva (2003) mostraram que, na embalagem de polipropileno, ocorreu maior produção de acetaldeído e etanol (Figura 7), por causa do baixo nível de oxigênio que proporcionou o desenvolvimento da respiração anaeróbica.

Os vegetais apresentam alta atividade de água e, assim, estão em equilíbrio com ambientes de alto teor de umidade relativa. A taxa de permeabilidade ao vapor d’água do material de embalagem deve ser tal que não cause a desidratação superficial e, conseqüentemente, o murchamento do produto. Mas altas umidades relativas podem propiciar deterioração microbiana do produto.

Alho minimamente processado, acondicionado em filme de polietileno de baixa densidade, apresentou elevado crescimento de fungos (Figura 8), em decorrência da condensação de vapor de água na superfície interna da embalagem.

A baixa barreira da embalagem a vapor de água e a variações na temperatura contribuiu para a contaminação. O crescimento de microorganismos nos produtos minimamente processados é influenciado por vários fatores, entre os quais a presença de oxigênio e de gás carbônico. Altas concentrações de CO₂ e/ou reduzido teor de O₂ podem inibir ou selecionar certas classes de microorganismos. O CO₂ tem efeito inibitório sobre o metabolismo aeróbico e anaeróbico.

O oxigênio estimula o crescimento de bactérias aeróbias e pode inibir o crescimento de bactérias estritamente anaeróbias, embora exista grande variação na sensibilidade desses microorganismos. O crescimento de mesófilos aeróbios em alho minimamente processado, quando acondicionado em bandejas envoltas com uma e quatro camadas de filmes de PVC, e estocados a 10ºC, não foi afetado pelas diferentes embalagens. No entanto, fungos filamentosos e leveduras foram acentuadamente inibidos nas embalagens envoltas com quatro camadas de filme de PVC, com a concentração de O₂ próxima a zero e, de CO₂, em torno de 10% (GERALDINE, 2000) (Figura 9).

Figura 8. Detalhe de filme de polietileno de baixa densidade usado como embalagem de alho minimamente processado, observando-se condensação de água (A) e desenvolvimento de fungos sobre o produto (B). (Foto: Robson M. Geraldine)

Figura 9. Níveis de CO₂, O₂, contagem de fungos filamentosos e leveduras e de mesófilos aeróbios, em alho minimamente processado acondicionado em bandejas de poliestireno envoltas em uma e quatro camadas de filme de PVC e estocado sob temperatura de 10ºC.

4. Revestimentos comestíveis

A extensão da vida de prateleira dos produtos minimamente processados tem sido investigada também com o uso de filmes comestíveis. Finas camadas de materiais de proteção são depositadas sobre a superfície do produto como substituto do tecido protetor (epiderme, casca) removido. Os filmes comestíveis são usados como barreira semipermeável, com diversas finalidades: reduzir a taxa de respiração, retardar a perda de umidade e variação de cor, melhorar a textura e a integridade mecânica, ajudar a reter aromas e inibir o crescimento de microorganismos.

A eficiência funcional das embalagens comestíveis vai depender da natureza de seus componentes, da composição e da estrutura do filme. De acordo com a sua composição, as embalagens comestíveis apresentam diferentes funções, e por isso a escolha depende da natureza do produto a ser acondicionado.

Comparando a função de barreira das embalagens comestíveis, tipo hidrocoloidais (polissacarídeos ou proteínas), com alguns polímeros sintéticos, observa-se que a permeabilidade a vapor de água dos filmes comestíveis é maior em relação a alguns sintéticos (Figura 10). Ao contrário, a permeabilidade a oxigênio das embalagens comestíveis hidrocoloidais é baixa (Figura 11), por causa da sua natureza hidrofílica, o que é desejável quando se quer, por exemplo, baixar a taxa de respiração para retardar o amadurecimento de frutas (KROCHTA et al., 1997).

Figura 10. Permeabilidade ao vapor de água de filmes comestíveis e sintéticos a 23ºC e 50 % UR (RINDLAV-WESTLINGet al., 1998).

Figura 11. Permeabilidade a oxigênio de filmes comestíveis e sintéticos a 23ºC e 50% UR (RINDLAV-WESTLINGet al., 1998).

Revestimentos comestíveis têm sido desenvolvidos com as mais diferentes matrizes, ente as quais amidos, caseína e proteínas. Esses componentes, de caráter hidrofílico, produzem uma película de baixa barreira ao vapor de água. Para melhorar as características do filme, são adicionados à emulsão compostos com funções emulsificante, plastificante e sulfactante, tais como glicerol, polietileno glicol, ácidos graxos e caseinato de cálcio (McHUGH et al., 1994).

Componentes lipídicos conferem aos filmes importantes características de barreira a vapor de água, mas apresentam a desvantagem de modificar a transparência dos mesmos. A adição de ácido esteárico melhora a flexibilidade de filmes comestíveis à base de amido e glicerol, mas diminui acentuadamente a transparência do filme.

As embalagens comestíveis são apresentadas de duas formas: como filme ou como cobertura. Freqüentemente esses dois termos são usados indistintamente;

no entanto, o filme é uma fina película formada separadamente do alimento e depois aplicada sobre o mesmo, enquanto que o revestimento ou cobertura é uma suspensão ou emulsão aplicada diretamente sobre a superfície do alimento, ocorrendo então a formação de fina película sobre o produto (GENNADIOS e WELLER, 1990).

As técnicas mais empregadas para aplicar a suspensão ou emulsão nos alimentos são a pulverização e a imersão. No processo de pulverização, a suspensão ou emulsão deve apresentar baixa viscosidade para ser pulverizada sobre o produto, formando rapidamente uma cobertura transparente sobre o mesmo. A imersão consiste em submergir o produto na emulsão ou suspensão por um determinado tempo.

No documento República Federativa do Brasil (páginas 158-165)