O vidro é o material mais inerte utilizado para embalagens. Pode ser considerado um material totalmente impermeável a gases, e totalmente reciclável, sem nenhuma perda das características originais.
O vidro é resultado da fusão de diversas matérias primas inorgânicas minerais, as quais submetidas a um processo de resfriamento controlado transformam-se em um material rígido, homogêneo, estável, inerte, amorfo e isótropo (possui propriedades idênticas em todas as direções).
Sua principal característica é ser moldável a uma determinada temperatura, sem qualquer tipo de degradação.
Constituição do vidro de embalagem
-Óxido de silício ou sílica: substância vitrificante ou formadora do vidro. A sílica pura tem alto ponto de fusão (1700 a 1800ºC) e é imprópria para os processos de moldagem.
-Óxido de sódio e/ou de potássio: atuam como fundentes. Reduzem a temperatura de fusão da sílica e permitem que o processo de fabricação do vidro seja técnico e economicamente viável.
-Óxido de cálcio, óxido de magnésio ou óxido de alumínio: atuam como estabilizantes. Um vidro de sílica e sódio é facilmente fusível, mas tem baixa resistência química ou alta solubilidade em água. Os estabilizantes também conferem viscosidade mais adequada ao processo de fabricação.
Para o vidro de embalagem de alimentos as principais matérias primas utilizadas são:
-Areia
É constituída de no mínimo 99,0% de sílica;
Pode ser obtida por extração convencional ou de jazidas minerais.
-Calcário
Mineral constituído por carbonato de cálcio e extraído de jazidas naturais.
-Dolomita
Mineral constituído de carbonato duplo de cálcio e magnésio;
Extraído de jazidas naturais, fornece óxido de magnésio à composição do vidro;
Na produção de vidros de embalagem não há muita diferença entre seu uso e o uso de calcário.
-Feldspato
Mineral complexo, constituído de alumino-silicato duplo de sódio e potássio;
Além da sílica, fornece vários componentes ao vidro, tais como: óxido de alumínio ou alumina, óxido de sódio e óxido de potássio;
Extraído de jazidas naturais.
-Nefelina sienito
Pode substituir o feldspato;
Extraído de jazidas naturais;
Fonte de alumina e álcalis mais eficiente que o feldspato.
-Alumina calcinada
Fonte alternativa ao feldspato para incorporação exclusiva de alumina, sem a presença dos demais óxidos.
-Barrilha
Carbonato de sódio que fornece o óxido de sódio;
Componente mais significativo no custo das matérias primas do vidro, podendo representar até 60% desse valor.
- Lixívia de soda cáustica
Solução de hidróxido de sódio a 50%, como fonte alternativa da barrilha.
Sistemas de fechamento
A maioria dos problemas ocorridos com relação à conservação do produto alimentício em embalagens de vidro é devido ao desempenho insatisfatório do sistema de fechamento. Esses problemas ocorrem tanto em relação ao material e sistema da tampa, quanto às características de vedação da terminação ou gargalo.
No mercado atual existe uma ampla variedade de tampas, cada uma delas compatível com um tipo de terminação, em geral, padronizada.
Sistemas de fechamento
Para qualquer sistema de fechamento destinado a alimentos e bebidas, são recomendadas as seguintes características básicas:
1.ser eficiente e seguro, evitando qualquer vazamento do conteúdo, inclusive gases, e impossibilitando que substâncias ou microorganismos externos penetrem na embalagem.
2. apresentar total inércia em relação a possíveis interações indesejáveis com o conteúdo.
3. ser prático e de alta conveniência, permitindo fácil abertura e fechamento posterior.
Resistência
A resistência à tração ou à tensão de ruptura está diretamente relacionada à presença de defeitos microscópicos na superfície do vidro, e decresce com o aumento da profundidade da trinca.
São propostas duas classes de processos que podem originar trincas:
1.fabricação da embalagem: dobras ou rugas, inclusões gasosas, choque térmico e/ou mecânico.
2. manipulação e transporte: impacto, abrasão, clivagem.
De forma geral, a intensa influência das condições superficiais na resistência mecânica da embalagem justifica o grande desenvolvimento de processos para proteger adequadamente a superfície externa da embalagem, durante as fases de fabricação e utilização do produto.
Fadiga estática
O fenômeno de fadiga estática consiste na dependência que a tensão de ruptura do vidro apresenta em relação ao tempo de aplicação de uma carga. Quando uma carga é aplicada na embalagem de vidro durante um longo período de tempo, o material apresentará menor resistência comparada com a mesma carga aplicada num curto período de tempo. Portanto, se o tempo de aplicação da carga for suficientemente longo, a embalagem de vidro poderá sofrer ruptura com baixos valores de resistência.
O consumo de vidro permanece estável desde 1990. Apesar de ter perdido espaço para o PET na embalagem de refrigerantes, fez sucesso com as garrafas descartáveis de cervejas, que tiveram a produção triplicada.
Embalagens laminadas
São também conhecidas genericamente como embalagens flexíveis ou convertidas. Seguindo a classificação como flexível, as embalagens podem ser:
-Rígidas: latas, vidros, caixas de madeira, isopor e plástico.
-Semi-rígidas: cartuchos, caixas de papelão, bisnagas, frascos plásticos, copos plásticos.
-Flexíveis: papéis e filmes plásticos.
Monocamada: produzido com um só tipo de material.
-Papéis: rótulos;
-Celofane: balas;
-PVC: balas e bombons;
-Polietileno: sacos de arroz;
-Polipropileno: macarrão, biscoitos.
Laminado: composto por dois ou mais materiais, aderidos um ao outro por adesivo.
Embalagem laminada
As caixinhas de diferentes formatos, muito comuns na embalagem de leite longa vida, é constituída de seis camadas:
1.polietileno;
2.polietileno;
3.folha de alumínio;
4.polietileno;
5.papel;
6.polietileno.
O polietileno, devido suas diversas propriedades, é utilizado também como adesivo, como nas camadas 2 e 4. O crescimento da utilização de embalagem laminadas se deve a constante adaptação das características do material pela empresa, para diferentes tipos de alimentos, como sucos, maionese, polpa de tomate, goiabada, leite condensado e creme de leite, tempero líquido, molhos e chás, entre outros. As embalagens flexíveis, de maneira geral, são as que apresentam o maior crescimento do setor, mais de 150% nesta última década.
Embalagens celulósicas
O papel é um aglomerado de fibras celulósicas de diferentes tamanhos, torcidas, intercaladas e prensadas. As fibras longas de celulose conferem alta resistência mecânica, enquanto fibras curtas conferem melhor formação do papel.
.Fontes de fibra longa: pinheiro, bambu, sisal, entre outros.
.Fontes de fibra curta: eucalipto, acácia, bracatinga, entre outros, sendo o eucalipto a fonte principal.
As fibras são obtidas principalmente de madeira, que sofre um processo mecânico-químico para remoção de lignina, carboidratos, gomas, resinas e outras impurezas. Há diversos tipos de papel, classificados em função da aplicação final, espessura e gramatura (g/m2). A utilização em embalagem é principalmente em rótulos e como embalagem secundária e terciária, com exceção do celofane.
Entre os papeis mais utilizados estão o cartão e o papelão ondulado com capas, para fabricação de caixas. Apesar do aumento de vendas de 77% de papelão entre 1990 e 1998, a concorrência de bandejas, carrinhos e engradados retornáveis possivelmente diminuirá o ritmo de crescimento desse mercado. Entretanto, o setor de embalagens de cartão provavelmente continuará a crescer, devido ao uso cada vez mais comum de embalagens promocionais e “multipacks”.
“Multipack” é uma embalagem secundária utilizada principalmente para latas de refrigerantes e cervejas, que embala, geralmente, seis unidades do produto.
Embalagens flexíveis
As embalagens flexíveis são definidas como feitas de filme plástico e/ou celulose fino e flexível, que possui a capacidade de embalar e selar os produtos hermeticamente, através de máquinas de envase especiais.
Os materiais mais utilizados são:
Polietileno;
Papel: Kraft, Couché Monolúcido e Glassine;
Alumínio;
Polipropileno;
Poliéster;
Poliamida;
Celofane.
Como nenhum destes materiais possui todas as propriedades desejadas numa embalagem moderna, a laminação permite que as propriedades sejam somadas, conferindo ao produto final uma gama quase infinita de possibilidades, de acordo com as várias combinações possíveis.
Para unir os diversos materiais, denominados substratos, e promover o acabamento dos mesmos, são aplicados produtos como tintas, vernizes, adesivos, “hot melt” e resinas plastificadas. Normalmente o acabamento interno é feito com um plástico inerte, que possibilita a termo-selagem do laminado para confecção da embalagem, associado a um filme de barreira a gases e de resistência mecânica elevada.
“Hot melt” é uma mistura de materiais poliméricos que se tornam fluidos a temperaturas elevadas, sendo aplicado sobre um substrato em qualquer espessura desejada.
?- Principais alterações em alimentos em função dos materiais de embalagem
Os alimentos podem sofrer alterações devido à ineficiência da proteção da embalagem ou à sua interação com o alimento.
As embalagens de vidro são totalmente inoculas. O único problema que podem apresentar é decorrente da exposição do alimento à luz, que causa oxidação em alguns compostos muito reativos.
Embalagens de celulose geralmente não são utilizadas para contato direto com o alimento. Quando ocorre, é um produto geralmente seco, não oferecendo os perigos de interação.
As embalagens plásticas, devido ao grande número de polímeros existentes, que oferecem maior ou menor barreira, podem permitir a alteração dos alimentos quanto:
- Oxidação pela exposição à luz;
- Absorção ou perda de umidade;
- Migração de monômeros, solventes ou aditivos dos polímeros;
- Perda ou absorção de compostos voláteis;
- Alterações decorrentes da permeabilidade ao Oxigênio e Gás Carbônico.
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