Embalagens ativas para uso em queijos

As embalagens, de modo geral, têm o objetivo de assegurar maior vida de prateleira aos alimentos, por servir como um obstáculo contra o meio externo que ajuda a manter o produto protegido (Souza, 2018).

A embalagem pode garantir a qualidade do produto no transporte até seu destino. Inúmeros materiais podem ser utilizados na fabricação de uma embalagem, como metal, polímeros, papel e talvez uma união destes na sua produção. A opção do material da embalagem varia de acordo com sua aplicação e o produto acondicionado (Ferreira, 2012). A escolha da embalagem adequada para o produto tendo em vista os objetivos que se deseja atingir é importante, pois características bioquímicas e sensoriais de queijos sofrem interferência das embalagens utilizadas (Duval et al., 2016).

Para Walstra et al. (2006), a embalagem é uma etapa fundamental no processo de fabricação dos alimentos e cita quatro funções importantes (Figura 1):

• contenção (separação do alimento de dentro da embalagem do ambiente externo, protegendo-o no transporte, manuseio e armazenamento);
• proteção do alimento contra influência externa (prevenção contra contaminação por compostos químicos e microrganismos);
• conveniência para o consumidor (facilidades de manuseio, abrir e fechar, diminuição de espaço, entre outros); e
• fornecimento de informações (detalhamentos da composição do produto, valores nutritivos, manuseio da embalagem e produto, ações de marketing na embalagem e possíveis benefícios para o cliente consumidor)

Figura 1. Funções da embalagem nos alimentos.

Embalagens ativas

Nos últimos anos, novidades tecnológicas para embalagens alimentares têm aparecido, assim como novas funções (Souza, 2018). O grande desafio da indústria é o desenvolvimento de novos conceitos tecnológicos, que permitam trazer soluções que atuem durante o processo de produção (Wyrwa; Barska, 2017). Diante disso, a necessidade por novos desenvolvimentos na área de embalagens tem sido impulsionada principalmente pelo ganho no tempo de vida de prateleira dos produtos, visando diminuir as perdas de alimentos, que hoje, é uma das principais preocupações mundiais. As inovações na área de embalagens estão principalmente ligadas ao desenvolvimento de novos materiais e combinação de polímeros com diferentes propriedades (Yam et al., 2005).

Atualmente, existem dois conceitos inovadores na área de desenvolvimento em embalagens: as chamadas embalagens ativas e as embalagens inteligentes. Essas duas constituem um grande avanço para a indústria de embalagens, pois atuam de forma mais completa que as convencionais, proporcionando maior segurança e confiabilidade ao consumidor, podendo, inclusive, evitar contaminações e intoxicações alimentares (Rebello, 2009).

As embalagens inteligentes monitoram as condições do produto embalado e comunicam sua qualidade durante o transporte e armazenamento (Rebello, 2009). Exemplos típicos de embalagens inteligentes são os indicadores de vazamento de gases (aplicado, normalmente em embalagens de atmosfera modificada) e sensores de crescimento microbiológico (Yam et al., 2005).

As embalagens ativas vão além da função original da embalagem, podendo ser chamadas também de interativas. Possuem o objetivo de responder às mudanças do ambiente interno ou externo, modificando suas próprias características para melhorar o ambiente interno da embalagem (Brody et al., 2001). Embalagens ativas podem ter inúmeras funções se comparadas às embalagens passivas, que estão restritas apenas a resguardar os alimentos de contato com o meio externo. As embalagens ativas modificam as condições de estocagem dos alimentos, alteram suas condições internas a fim de aumentar a segurança e a qualidade, aumenta o tempo de vida útil do produto embalado, e favorece suas características sensoriais (Kruljf et al., 2003; Soares et al., 2009). Seu uso pode resultar inclusive na redução de adição direta de ingredientes químicos artificiais ou evitar mudanças na formulação dos alimentos (Sardarodiyan; Mahdian, 2016).

A embalagem ativa é um conceito introduzido no mercado como uma resposta às contínuas mudanças nas demandas dos consumidores e tendências de mercado (Prasad; Kocchar, 2014). A embalagem ativa corrige deficiências existentes nas embalagens convencionais (Kruljf et al., 2003).

Segundo a regulamentação Europeia 1935/2004/EC e 450/2009/EC materiais ativos aumentam o tempo de prateleira ou mantém ou melhoram as condições do alimento embalado. Estes materiais podem absorver ou liberar substâncias para o produto embalado ou para o ambiente (Restuccia et al., 2010).

Os compostos adicionados às embalagens para torná-las ativas ou inteligentes devem ser permitidos para contato com alimentos segundo regulamentação vigente no país. Para isso, os produtos utilizados nestas embalagens devem ser autorizados como produtos aprovados para contato com alimentos. Nos casos de embalagens que envolvam a migração de compostos, alterando a composição do alimento, estes devem estar presentes nas listas de aditivos grau alimentício, garantindo assim a segurança dos produtos embalados (Longowiski, 2003)

No Brasil, estudos com embalagens ativas em alimentos ainda são escassos comparados a outros países, embora muitas empresas tenham se interessado pelo tema devido a sua importância e aplicabilidade (Braga; Silva, 2017).

Diversas modificações podem ser aplicadas às embalagens para que elas se tornem ativas, promovendo alguma melhoria ao produto embalado. Embalagens ativas podem ser enquadradas em três categorias: eliminação, liberação e “outros” (Singh et al., 2011). Alguns sistemas de embalagem ativa mais usados incluem absorvedores de oxigênio (sendo o ferro, o ácido ascórbico e o zinco muito utilizados), de etileno, de umidade, absorvedores ou promotores de odor e aroma, tecnologias antimicrobianas e antioxidantes (naturais ou sintéticos) (Prasad; Kocchar, 2014; Yildirim et al., 2018).  

Nos sistemas de liberação, compostos são ativamente adicionados ou emitidos ao queijo embalado ou no espaço superior da embalagem, como antioxidantes, dióxido de carbono, antimicrobianos e conservantes através de sachês, rótulos, rolhas ou filmes. Existem relatos na literatura que revelam o efeito da embalagem ativa no prolongamento da vida útil do queijo, reduzindo a umidade e a perda de peso, inibindo o crescimento microbiano e mantendo a sensorialidade do queijo ao longo do tempo de armazenamento (Bodbodak; Rafiee, 2016; Khanzadi et al., 2015).

Absorvedores de oxigênio

A presença de oxigênio, em alguns produtos alimentícios pode causar perda de qualidade sensorial pela oxidação de lipídeos e aromas, ou até mesmo causar problemas de segurança alimentar devido ao crescimento microbiológico. Para estes produtos são utilizados diversos tipos de embalagens contendo barreiras passivas ao oxigênio, as quais impedem ou retardam a permeação deste através da embalagem, impedindo seu contato com o alimento. Em queijos tem-se como exemplo de absorvedores de oxigênio, neste caso de origem microbiana, a aplicação de microrganismos da cepa Lactococcus lactis que utilizam o oxigênio disponível na embalagem (Deshwal; Panjagari, 2021).

Atmosfera modificada

A embalagem ativa é considerada aquela em que ocorre a inclusão de certas substâncias no sistema para aumentar a vida útil do produto e neste caso, as embalagens com atmosfera modificada (MAP - modified atmosphere packaging) se incluem nessa categoria de embalagens ativas (Lee et al., 2015).

MAP refere-se à substituição do gás que envolve um produto alimentar por um gás diferente do ar. Isso inclui misturas de diferentes gases como gás carbônico (CO₂), nitrogênio (N₂) e oxigênio (O₂), sendo o CO₂ o principal para inibir o crescimento de microrganismos no queijo, principalmente aqueles deterioradores (Nájera et al., 2021). Gammariello et al. (2011) avaliaram o efeito de um revestimento bio-nanocompósito, incluindo nanocompósito de prata com MAP (30% CO₂, 5% O₂, e 65% N₂) no prolongamento da vida útil do queijo latte Fiordi, com resultados satisfatórios.

Em queijos de leite de cabra foi avaliada a embalagem sob diferentes atmosferas (vácuo, misturas de CO₂ e N₂, ar atmosférico) a 4°C. Os queijos embalados com misturas de 50% CO₂ e 50 % N₂ e misturas de 60% CO₂ e 40% N₂ foram os mais efetivos para o aumento da vida útil do produto, mantendo as propriedades sensoriais, estabilizando a população de mesófilos aeróbios, psicrotróficos aeróbios e coliformes (Fandos et al., 2000). Estudos sobre a microbiologia do queijo Muçarela embalado sob 8 diferentes atmosferas modificadas (ar, vácuo e mistura de gás carbônico/nitrogênio) a 10°C durante oito semanas mostram que, em atmosferas com 50%, 75% e 100 % de CO₂, houve estabilização da população de mesófilos aeróbios, de Staphylococcus e de mofos e leveduras (Eliot et al., 1998).

Alves et al. (1996) estudaram a vida útil de queijo Muçarela embalado sob três diferentes atmosferas (100% CO₂, 100% N₂ e 50% CO₂/50% N₂). O tratamento com 100% de N₂ foi satisfatório, segundo os aspectos microbiológicos e sensoriais, até 16 dias de estocagem e para 100% CO₂ e 50% CO₂/50% N₂ alcançaram, respectivamente, 63 dias e 45 dias. O desenvolvimento de bactérias psicrotróficas aeróbias, fungos filamentosos e leveduras foi inibido pelas atmosferas que continham CO₂.

Antimicrobiana

Embalagem antimicrobiana é uma possibilidade para empacotamento de vários produtos, como carnes, massas, queijos etc. Principalmente, porque a contaminação destes produtos se inicia na superfície, devido ao manuseio após corte e processamento, por exemplo. Uma das técnicas que pode ser aplicada é a aspersão de um agente antimicrobiano diretamente na superfície do alimento, porém, dependendo do tipo de alimento, este é um benefício limitado devido à possibilidade de neutralização da substância ativa pela sua difusão, da superfície para o interior da massa do produto (Rocha, 2004)

Desta forma, a utilização de embalagens, contendo agentes antimicrobianos em sua formulação, pode ser bem mais eficiente devido à lenta migração do composto ativo do material da embalagem para a superfície do produto, comparado a tecnologia de aspersão. Se a embalagem antimicrobiana apresentar a característica de liberação do composto por um longo período, poderá ser utilizada desde o transporte até o armazenamento, garantindo sua ação por todo o tempo em que o produto está embalado. Substâncias antimicrobianas incorporadas à embalagem podem controlar a contaminação microbiana por vários efeitos como: reduzir a taxa de crescimento microbiano, aumento da fase ‘’lag’’ de crescimento microbiano ou ainda, pela inativação dos micro-organismos, através do contato direto filme/produto embalado (Quintarela, 2003).

Nos últimos anos os mais variados tipos de embalagens ativas foram testados em queijos, sendo a maioria com objetivo de prevenir crescimento fúngico ou microbiano em sua superfície. Óleos essenciais como antimicrobianos naturais em filme de acetato de celulose (Dannenberg et al., 2017); nanofibra contendo nanopartículas de nisina, que possui efeito anti Listeria (Cui et al., 2017); filme antimicrobiano com farinha de sêmola, nano óxido de zinco e nano caulim (Jafarzadeh et al., 2019); filmes de polietileno tereftalato (PET) reaproveitado contendo quitosana e nano partículas de prata imobilizadas (Singh et al., 2018) são alguns exemplos.

A embalagem DSM Pack-Age® é utilizada durante a maturação de queijos, já que consiste em uma membrana multicamada coextrusada com poliamida, que apresenta permeabilidade seletiva para o vapor de água (alta permeabilidade) e barreira para o oxigênio (média intensidade), além de apresentar um inibidor natural de fungos e leveduras a base de natamicina que em conjunto com a permeabilidade seletiva dos gases evita o crescimento de fungos e leveduras (ZUILEN, 2019).

Estudo utilizando essas embalagens ativas na maturação de queijo Minas Artesanal mostrou que a embalagem melhorou substancialmente a aparência da casca dos queijos, o que pode melhorar o custo de produção por não ser mais necessária a raspagem dessa parte externa dos queijos. (Souza, 2022).

Também foi possível observar que o queijo embalado formou casca mais fina que o queijo não embalado e evitou o crescimento de mofo externo, que pode ter ocorrido devido à menor disponibilidade de oxigênio. Além disso, houve uma redução na contagem de fungos filamentosos e leveduras nos queijos embalados com a DSM Pack-Age® (Souza, 2022).

Em relação as perdas de peso durante a maturação, pode-se observar que os queijos com embalagem apresentaram significativamente menor perda de peso que os não embalados, em todos os tempos estudados. O peso do queijo é importante para valorização econômica e geração de maior renda (Souza, 2022). Outros estudos mostram que este tipo de embalagem apresenta resultados semelhantes no controle de perda de peso de queijos, uma vez que apresenta permeabilidade ao vapor de água, permitindo que trocas com o ambiente sejam realizadas e que a maturação do queijo ocorra (Darnay et al., 2019; Hooft, 2009).

Conclusão

As embalagens ativas são uma realidade para aplicação de queijos, tanto para melhoria de conservação e aumento de vida útil quanto para maturação de queijos.

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