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Já ouviu falar de atmosfera modificada? -A principal tendência na indústria dos frescos

Artigo de opinião do site A Cientista Agrícola

Autora do artigo: Ana Lúcia Pereira, Mestre em tecnologia e ciência alimentar

Atmosfera modificada: a principal tendência na indústria dos frescos

A atmosfera modificada pode ser aplicada a uma gama variada de produtos, nomeadamente carne, peixe e queijo, mas é sobretudo na indústria dos hortícolas frescos que ela se destaca.

Recorda-se das principais barreiras da indústria de processamento mínimo destacadas no artigo Produtos fresh-cut: sabe o que são? Pois bem, esta tecnologia é uma das soluções mais utilizadas actualmente, uma vez que é capaz de desacelerar a taxa de respiração dos produtos, atrasar o amadurecimento e descoloração, prevenir o desenvolvimento de odores e sabores desagradáveis, e ainda de inibir o crescimento de microrganismos deterioradores e patogénicos1.

Deste modo, esta tecnologia permite estender o tempo de vida útil dos produtos frescos2, originando uma solução à actual demanda por produtos inovadores, frescos, saudáveis, nutritivos e convenientes, que globalmente tem vindo a crescer cerca de 6% por ano3.

Sabia que as frutas e legumes respiram?

Antes de explicarmos em que consiste a atmosfera modificada, é necessário entender um dos processos fisiológicos mais importantes dos hortícolas e que mais impacto tem na eficácia desta tecnologia: a taxa de respiração (e transpiração).

Tal como nós, humanos, as frutas e legumes respiram e transpiram, consumindo oxigénio (O2) e libertando dióxido de carbono (CO2) e vapor de água (H2O). Cada fruto tem uma taxa de respiração específica, que por sua vez é influenciada por diferentes factores intrínsecos (tipo de cultivar, nível de maturação) e extrínsecos (temperatura, níveis de O2 e CO2, tempo de armazenamento)4.

Assim sendo, o desenvolvimento de uma atmosfera modificada necessita de ter em consideração todos estes aspectos.

Mas em que consiste a atmosfera modificada?

A atmosfera modificada pode ser aplicada em recipientes selados – embalagem de atmosfera modificada (MAP – Modified Atmosphere Packaging) –, ou no armazenamento em massa. Em ambos os casos, esta tecnologia é definida como um processo dinâmico, em que a composição gasosa do ar que envolve o produto é alterada5. Além disso, é necessário um constante controlo de temperatura, que deve ser refrigerada.

Essa alteração da composição gasosa deve ocorrer no sentido de diminuir o nível de O2 (1 a 5%) e aumentar a percentagem de CO2 (entre 3 a 20%), uma vez que os principais processos que conduzem à deterioração do produto são potenciados pela presença do oxigénio. Assim, um nível mais baixo de O2permite minimizar/evitar4,5:

  • Crescimento microbiológico;
  • Oxidação: escurecimento/acastanhamento do produto;
  • Taxa de respiração e produção de etileno, atrasando assim o amadurecimento do produto e posterior senescência.

Fonte da imagem: DirectIndustry.

Além disso, o próprio COtem um efeito bacteriostático e fungistático, ou seja, retarda o crescimento de bactérias e fungos, respectivamente4.

Contudo, é necessário avaliar os limites mínimos de oxigénio, isto é, o nível de O2 que induz a fermentação, um processo que conduz ao desenvolvimento de sabores e odores desagradáveis6. Também a síntese dos compostos associados ao aroma agradável e reconhecido dos hortícolas é afectada, o que pode conduzir a uma percepção da perda de qualidade por parte do consumidor4.

Deste modo, é necessário um equilíbrio entre os níveis de O2 e CO2, que sejam adaptados a cada cultivar, de modo que o objectivo último de estender o tempo de vida útil microbiológico e sensorial do produto seja alcançado.

Atmosfera modificada: o processo

MAP é o registo mais utilizado na indústria dos produtos frescos (sobretudo no caso dos produtos minimamente processados prontos a consumir), em que os produtos são colocados numa embalagem selada com um filme/película7. A modificação da atmosfera pode ocorrer de um modo passivo ou activamente.

Esquema do processo de respiração dos produtos no interior de uma embalagem em atmosfera modificada. Fonte da imagem: Science Direct.

Na modificação passivao desenvolvimento da atmosfera desejada ocorre naturalmente, por meio da interacção entre a respiração do produto e a permeabilidade selectiva a gases da embalagem, que após um determinado período de tempo permite que a composição atmosférica desejada seja atingida8. O material da embalagem e película deve ser adequado e adaptado às necessidades de respiração do produto4.

modificação activa da atmosfera pode ocorrer de duas maneiras: através da introdução de gases na embalagem antes da selagem, ou por meio da utilização de absorvedores de gases. Ambos os casos, apesar de acarretarem custos adicionais, permitem que a mistura de gases pretendida seja estabelecida mais rápida ou quase imediatamente4.

Atmosfera modificada: a embalagem

A embalagem é um dos principais factores a ter em atenção no desenvolvimento da atmosfera modificada, pois são as suas características de permeabilidade, espessura, área, e existência, número e diâmetro das perfurações, que vão definir as trocas gasosas e consequente alcance da composição de gases desejada9.

Como resultado da crescente necessidade de minimizar o impacto ambiental causado pelo plástico, materiais como o polietileno de baixa densidade, provenientes de petroquímicos10 e mais comummente utilizados, têm vindo a ser substituídos por materiais reciclados11, ou até por novos materiais biodegradáveis e sustentáveis que têm surgido, como o ácido polilático12.

Atmosfera modificada: principais tecnologias inovadoras

São várias as novas tecnologias que têm vindo a ser desenvolvidas, com o objectivo de melhorar continuamente a eficácia da atmosfera modificada. Em seguida destacamos duas que consideramos como principais, interessantes e úteis.

Embalagem activa

É um tipo de embalagem desenvolvida para absorver e/ou libertar compostos bioativos de ou para o interior da embalagem. Um exemplo são os captadores/absorvedores de oxigénio13 e etileno14, cujos níveis mais baixos minimizam o crescimento microbiano15 e desaceleram o amadurecimento16, respectivamente.

Outras tecnologias de embalagem activa envolvem bandejas ou películas absorventes que removem o excesso de vapor de água e de fluido dos produtos17, filmes antioxidantes para minimizar a oxidação18, ou materiais de embalagem com aditivos anti-microbianos19.

Embalagem inteligente

No caso da embalagem inteligente, esta incorpora sensores que monitorizam e comunicam ao consumidor a qualidade, segurança, temperatura e/ou o estado dos alimentos20,21.

Fonte da imagem: TecnoAlimentar

Alguns exemplos incluem indicadores/biossensores que detetam alterações na composição gasosa22, presença de etileno23, ou outros compostos associados à deterioração do produto24. Ao fazerem este tipo de deteções, os biossensores têm uma resposta visual, através de uma mudança de cor cujo significado é apresentado na embalagem e por isso compreendido pelo consumidor.

Referências
1Zhang, M., Meng, X., Bhandari, B., Fang, Z. and Chen, H. (2015). Recent application of modified atmosphere packaging (MAP) in fresh and fresh-cut foods. Food Reviews Int., v. 31, p. 172-193.
2Sonneveld, K. (2000). What drives (food) packaging innovation? Packag. Technol. Sci., v. 13, p. 29-35.
3Dodd, M., Bouwer, J. (2014). The supply value chain of fresh produce from field to home: Refrigeration and other supporting technologies. Em: Postharvest Handling: A Systems Approach, p. 449—483. Eds. Florkowski, W., Prussia, S., Shewfelt, R., Brueckner, B., Academic Press, Londres, Reino Unido.
4Mattos, L. M., Moretti, C. L., Ferreira, M. D. (2012). Modified Atmosphere Packaging for Perishable Plant Products. Polypropylene. Disponível em: http://www.intechopen.com/books/polypropylene/modified atmosphere-for-perishable-plant-products. Acedido a: 30, janeiro, 2017.
5Sandhya. (2010). Modified atmosphere packaging of fresh produce: Current status and future needs. Food Science and Technology, v. 43, p. 381-392.
6Mattheis, J.P., Fellman, J.P. (2000). Impact of modified atmosphere packaging and controlled atmosphere on aroma, flavor and quality of horticultural produce. HortTechnology, v. 10, p. 507-510.
7Charles, F., Sanchez, J., Gontard, N. (2003). Active modified atmosphere packaging of fresh fruits and vegetables: modeling with tomatoes and oxygen absorber. Journal of Food Science, v. 68, n. 5, p. 1736–1742.
8Farber, J. N., Harris, L. J., Parish, M. E., Beuchat, L. R., Suslow, T. V., Gorney, J. R., Garrett, E. H., Busta, F. F. (2003). Microbiological safety of controlled and modified atmosphere packaging of fresh and fresh-cut produce. Comprehensive Review in Food Science and Food Safety, v. 2, p. 142–160.
9Mahajan, P. V., Oliveira, F. A. R., Montanez, J. C., Frias, J. (2007). Development of user-friendly software for design of modified atmosphere packaging for fresh and fresh-cut produce. Innovative Food Science and Emerging Technologies, v. 8, p. 84–92.
10Robertson, G. L. (2012). Food packaging: Principles and practices. CRC Press, Boca Raton, Florida.
11Farris, S., Schaich, K. M., Liu, L., Piergiovanni, L., Yam, K. L. (2009). Development of polyion-complex hydrogels as an alternative approach for the production of bio-based polymers for food packaging applications: A review. Trends Food Sci. Technol., v. 20, p. 316-332.
12Mistriotis, A., Briassoulis, D., Giannoulis, A., D’Aquino, S. (2016). Design of biodegradable bio-based equilibrium modified atmosphere packaging (EMAP) for fresh fruits and vegetables by using micro-perforated poly-lactic acid (PLA) films. Postharvest Biol. Technol., v. 111, p. 380-389.
13Kartal, S., Aday, M. S., Caner, C. (2012). Use of microperforated films and oxygen scavengers to maintain storage stability of fresh strawberries. Postharvest Biol. Technol., v. 71, p. 32-40.
14Li, L., Lichter, A., Chalupowicz, D., Gamrasni, D., Goldberg, T., Nerya, O., Ben-Arie, R., Porat, R. (2016). Effects of the ethylene-action inhibitor 1-methylcyclopropene on postharvest quality of non-climacteric fruit crops. Postharvest Biol. Technol., v. 111, p. 322-329.
15Aday, M. S., Caner, C. (2013). The shelf life extension of fresh strawberries using an oxygen absorber in the biobased package. LWT – Food Sci. Technol., v. 52, p. 102-109.
16Vanoli, M., Grassi, M., Rizzolo, A. (2016). Ripening behavior and physiological disorders of ‘Abate Fetel’ pears treated at harvest with 1-MCP and stored at different temperatures and atmospheres. Postharvest Biol. Technol., v. 111, p. 274-285.
17Bovi, G. G., Caleb, O. J., Linke, M., Rauh, C.,  Mahajan, P. V. (2016). Transpiration and moisture evolution in packaged fresh horticultural produce and the role of integrated mathematical models: A review. Biosyst. Eng., v. 150, p. 24-39.
18Wrona, M., Bentayeb, K., Nerín, C. (2015). A novel active packaging for extending the shelflife of fresh mushrooms (Agaricus bisporus). Food Control, v. 54, p. 200-207.
19Silveira, A. C., Moreira, G. C., Artés, F., Aguayo, E. (2015). Vanillin and cinnamic acid in aqueous solutions or in active modified packaging preserve the quality of fresh-cut Cantaloupe melon. Scientia Horticult., v. 192, p. 271-278.
20Jedermann, R., Nicometo, M., Uysal, I., Lang, W. (2014). Reducing food losses by intelligent food logistics. Philos. Trans. R. Soc. London Ser. A, v. 372, p. 1-20.
21Toivonen, P. M., Mitcham, E. J., Terry, L. A. (2014). Postharvest care and the treatment of fruits and vegetables. Em: Horticulture: Plants for People and Places, Volume 1, p. 465-483. Eds. Dixon, G. R., Aldous, D. E., Springer, Países Baixos.
22Hempel, A. W., Gillanders, R. N., Papkovsky, D. B., Kerry, J. P. (2012). Detection of cheese packaging containment failures using reversible optical oxygen sensors. Int. J. Dairy Technol., v. 65, p. 456-460.
23Lang, C., Hübert, T. (2012). A colour ripeness indicator for apples. Food Bioprocess Technol., v. 5, p. 3244-3249.
24Kuswandi, B., Maryska, C., Abdullah, A., Heng, L. Y. (2013). Real time on-package freshness indicator for guavas packaging. J. Food Meas. Charact., v. 7, p. 29-39.

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