Effect of high-pressure processing on the properties of flexible packaging materials

Autor: Marangoni Júnior, Luís 1992
Přispěvatelé: Anjos, Carlos Alberto Rodrigues, 1957, Padula, Marisa, Tribst, Alline Artigiani Lima, Cabral, Antônio Carlos Dantas, Schmidt, Flavio Luis, Sobral, Paulo José do Amaral, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia de Alimentos, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientadores: Carlos Alberto Rodrigues Anjos, Marisa Padula Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O processamento por alta pressão é uma tecnologia emergente de preservação de alimentos acondicionados com perda mínima de qualidade nutricional e sensorial dos produtos. Além do processamento por alta pressão em temperaturas baixas a moderadas, a aplicação de altas temperaturas, também vem sendo considerada, como alternativa à esterilização térmica convencional. Nesse contexto, a seleção de embalagens de alimentos adequadas para essa tecnologia, torna-se extremamente importante, uma vez que o processamento pode causar alterações nos aspectos visuais e nas propriedades dos materiais, comprometendo de alguma forma a vida útil e a segurança dos alimentos processados por alta pressão. Sendo assim, essa tese teve o objetivo de avaliar o efeito de diferentes condições de processamento por alta pressão sobre as propriedades de diferentes materiais de embalagens flexíveis. Cinco materiais de embalagem que são amplamente utilizados na indústria de alimentos foram selecionados, sendo eles: PEBD/PA/PEBD, PEBD/EVOH/PEBD, PET/PEBD/PA/EVOH/PA/PEBD, PET/Al/PA/PP e PETimpressão/PETmet/PEBDcoex (PEBD: polietileno de baixa densidade; PA: poliamida; EVOH: etileno e álcool vinílico; PET: poli(etileno tereftalato); Al: folha de alumínio; PP: polipropileno). Em seguida, as embalagens foram preenchidas com simulante de alimentos e processadas a 600 MPa/25 °C/10 min e 600 MPa/90 °C/10 min. Para efeitos de comparação o processamento em alta temperatura e pressão atmosférica foi considerado (0,1 MPa/90 °C/10 min). Além disso, materiais não processados também foram avaliados. Os diferentes materiais foram avaliados quanto as suas propriedades morfológicas, térmicas, mecânicas e de barreira, bem como o potencial de migração. Os resultados mostraram que o processamento a 600 MPa/90 °C/10 min resultou em defeitos superficiais em 20% das embalagens de PET/Al/PA/PP. Em geral, as propriedades térmicas de todas amostras apresentaram boa estabilidade após os diferentes processamentos. Em relação às propriedades mecânicas, foram observadas reduções na resistência à tração, termoselagem e delaminação após os processamentos. No entanto, essas mudanças ficaram dentro da faixa de 25% que é aceitável pela indústria. As diferentes condições de processamento tiveram pouco efeito na barreira ao vapor de água e não afetaram a barreira à luz da embalagem. Foi observado que o processamento a 600 MPa/90 °C/10 min aumentou a permeabilidade ao oxigênio em 1,15, 2,24, 1,65 e 13,10 vezes para embalagens de PEBD/PA/PEBD, PEBD/EVOH/PEBD, PET/PEBD/PA/EVOH/PA/PEBD, e PETimpressão/PETmet/PEBDcoex, respectivamente. A migração total de todas as amostras em contato com simulante de alimentos aquosos e ácidos ficaram abaixo do limite de quantificação do método empregado. A migração específica de ?-caprolactama das embalagens de PEBD/PA/PEBD e PET/PEBD/PA/EVOH/PA/PEBD em contato com simulantes de alimentos aquoso, ácido e gorduroso foi maior quando processado a 0,1 MPa/90 °C/10 min do que quando processado por alta pressão. No entanto, todas as amostras avaliadas apresentaram valores de migração específica de ?-caprolactama inferiores ao limite estabelecido pelas legislações vigentes. Juntos, os resultados demonstram que os materiais avaliados podem ser utilizados no acondicionamento de alimentos tratados por alta pressão. No entanto, recomenda-se uma avaliação das características dos produtos, das condições de processamento e da vida útil pretendida, para determinar o melhor material a ser utilizado, pois a redução da barreira ao oxigênio pode comprometer a estabilidade dos produtos Abstract: High-pressure processing is an emerging technology for preserving packaged foods with minimal loss of nutritional and sensory quality of products. In addition to high-pressure processing at low to moderate temperatures, the application of high temperatures has also been considered, as an alternative to conventional thermal sterilization. In this context, the selection of suitable food packaging to these technologies becomes extremely important, since processing can cause changes in visual aspects and material properties, compromising in some way the shelf life and safety of high-pressure processed foods. Therefore, this thesis aimed to evaluate the effect of different conditions of high-pressure processing on the properties of different flexible packaging materials. Five packaging materials that are widely used in the food industry have been selected, being them: LDPE/PA/LDPE, LDPE/EVOH/LDPE, PET/LDPE/PA/EVOH/PA/LDPE, PET/Al/PA/PP and PETprinting/PETmet/LDPEcoex (LDPE: low density polyethylene; PA: polyamide; EVOH: ethylene vinyl alcohol copolymer; PET: poly (ethylene terephthalate); Al: aluminum foil; PP: polypropylene). Then, the packages were filled with food simulant and processed at 600 MPa/25 °C/10 min and 600 MPa/90 °C/10 min. For the purposes, processing at high temperature and atmospheric pressure was considered (0.1 MPa/90 °C/10 min). In addition, unprocessed materials were also evaluated. The different materials were evaluated for their morphological, thermal, mechanical and barrier properties, as well as the potential for migration. The results showed that processing at 600 MPa/90 °C/10 min resulted in surface defects in 20% of PET/Al/PA/PP packaging. In general, the thermal properties of all samples showed good stability after different processing. Regarding the mechanical properties, reductions in tensile strength, heat sealing and delamination were observed after processing. However, these changes were within the 25% range that is acceptable to the industry. The different processing conditions had little effect on the water vapor barrier and did not affect the light barrier of the packaging. It was observed that processing at 600 MPa/90 °C/10 min increasing oxygen permeation by 1.15, 2.24, 1.65 and 13.10 times for LDPE/PA/LDPE, LDPE/EVOH/LDPE, PET/LDPE/PA/EVOH/PA/LDPE, and PETprinting/PETmet/LDPEcoex, respectively. The overall migration of all samples in contact with aqueous and acidic food simulants was below the quantification limit of the method employed. The specific migration of ?-caprolactam from the LDPE/PA/LDPE and PET/LDPE/PA/EVOH/PA/LDPE packages in contact with aqueous, acidic and fatty food simulants was greater when processed at 0.1 MPa/90 °C/10 min than when processed by high pressure. However, all samples evaluated showed ?-caprolactam specific migration values below the limit established by current legislation. Together, the results demonstrate that the evaluated materials can be applied with the packaging of foods treated by high pressure. However, an evaluation of the characteristics of the products, the processing conditions and the intended shelf life is recommended to determine the best material to be used, as the loss of oxygen barrier can compromise the stability of the products Doutorado Tecnologia de Alimentos Doutor em Tecnologia de Alimentos FAPESP 2018/05588-0 CNPq, CNPQ 140793/2017-8 CAPES 001
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: