Nanotecnologia nas Embalagens para Alimentos

Transcrição

1 Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos Nanotecnologia nas Embalagens para Alimentos Acondicionamento e Embalagens para Alimentos Doutoranda: Fabíola Diniz da Silva Professor: Germán Ayala Valencia Florianópolis, 2018

2 NANOTECNOLOGIA DEFINIÇÃO Composta do prefixo grego nannos, que significa algo extremamente minúsculo, e a palavra technologia, que significa um conjunto das técnicas, processos e métodos específicos de uma ciência, ofício, indústria etc. É toda aplicação que utiliza partículas minúsculas no desenvolvimento de tecnologias

3 Histórico da Nanotecnologia Richard Feynman introduziu o conceito de nanotecnologia em um encontro promovido pela American Physical Society, sendo considerado um campo multidisciplinar da ciência. Final da década de 1980 a Toyota Motors lançou carros com autopeças formadas por nanocompósitos iniciaram-se as publicações sobre o uso de nanocompósitos polímeros/argilas para embalagens de alimentos. Atualmente, as nanoargilas são as NPs mais usadas na área de embalagem de alimentos (70% do mercado). (COLLISTER, 2002; KHADEMHOSSEINI; LANGER, 2006; RAY, et al. 2006)

4 Nanopartícula: material de qualquer forma com tamanho entre 1 e 100 nm.

5 NANOTECNOLOGIA Escala de 0,1 a 100 nm 1 nanômetro (1 nm) corresponde ao bilionésimo de metro (1 nm = 1/ m) Fonte:

6 Fonte: < Áreas de aplicação da nanotecnologia multidisciplinaridade

7 Aplicação da Nanotecnologia em Embalagens de alimentos A nanotecnologia favorece as embalagens de alimentos: Diretamente: garantindo a estabilidade dos alimentos acondicionados (embalagens ativas) Indiretamente: melhoram o desempenho dos materiais (especialmente as propriedades mecânicas e de barreira)

8 Estrutura das Nanopartículas As nanopartículas apresentam-se sob várias formas: Esféricas - 3 dimensões na escala nanométrica Bastões (nanotubos e nanofibras) - Estruturas elongadas, 2 dimensões na nanoescala e uma terceira, que pode ter mais de 100nm lamelas (placas) - É o caso das nanoargilas, que têm apenas a espessura na dimensão nanométrica

9 Principais Nanopartículas para Embalagens

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13 NANOTECNOLOGIA Nanocompósitos de argila estão sendo aplicados em garrafas de bebidas e cervejas e, como minimizam a perda de CO2 da bebida, aumentam a vida de prateleira para mais 6 meses.

14 Embalagens ativas e inteligentes

15 A TNS Nanotecnologia atua no desenvolvimento de aditivos antimicrobianos Aplicações Nanopartículas de prata e de zinco Embalagens ativas que liberam os íons, que por sua vez penetram na parede dos microrganismos. Fonte:

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17 Considerações Nanocompósitos - aplicados a embalagens de alimentos: Disponibilizar novos filmes comestíveis e biodegradáveis, reduzindo o volume de lixo gerado As NPs podem ainda incorporar propriedades ativas ou inteligentes aos materiais de embalagem Melhorar as propriedades de proteção (passiva) da embalagem a fatores ambientais Incorporar propriedades que melhorem a estabilidade do alimento, ou indicar a ocorrência de eventuais alterações indesejáveis

18 Considerações Entretanto, há muitas incertezas relacionadas a aspectos de segurança, envolvendo o uso de nanomateriais: Permanência dessas nanopartículas no organismo, visto que suas dimensões podem permitir que elas penetrem em células. Proporcionam efeitos toxicológicos das nanopartículas em embalagem. O comportamento destas quando submetidas à condições adversas. O quanto migra para o alimento ou no próprio organismo (qual o limite de migração).

19 Revisão: Características de nanopartículas e potenciais aplicações em alimentos 1. Qual a importância da nanotecnologia para a área de embalagens de alimentos? Discorra. 2. Quais as nanopartículas vêm sendo utilizadas como aditivos para melhorar o desempenho e as propriedades das embalagens? Cite exemplos e algumas características desses materiais. 3. Qual a razão de incorporar antimicrobianos em embalagens? 4. Discorra sobre os riscos que os nanocompósitos podem proporcionar. 5. Qual será a importância da aplicação de nanoemulsões na tecnologia de embalagens, cite um exemplo de aplicação onde esta nova tecnologia poderia contribuir na produção de embalagens.

20 Referências < Tang, X.Z., Kumar, P., Alavi, S., Sandeep, P. Recent advances in biopolymers and biopolymer-based nanocomposite for food packaging materials. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2012, 52, Tang, X., Alavi, S. Structure and physical properties of starch/poly vinyl álcool/laponite RD nanocomposite films. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012, 60, Valencia, G.A., Vercik, L.C.O., Ferrari, R., Vercik, A. Synthesis and characterization of silver nanoparticles using water-soluble starch and its antibacterial activity on Staphylococcus aureus. Starch, 2013, 65,