Embalagens de Alimentos e Bebidas Aprimoradas por Nanotecnologia: Segurança, Vida de Prateleira e Inovação

Houve um grande progresso no campo da nanotecnologia de embalagens, que impacta todos os campos da ciência, bem como nossa vida diária. Materiais em nanoescala desempenham um papel muito importante na embalagem de dispositivos eletrônicos e fotônicos, embalagem de produtos de saúde a alimentos.

Nanotecnologia em embalagens

A nanotecnologia está levando as tecnologias de embalagem de alimentos e bebidas a novos patamares. Aplicações em embalagens nano-habilitadas incluem desenvolvimento de sabores, cor, sabor, textura e consistência melhorados de alimentos, aumento da absorção e biodisponibilidade de nutrientes e suplementos de saúde, novos materiais de embalagem de alimentos com propriedades mecânicas, de barreira e antimicrobianas melhoradas, e nano-sensores para rastreabilidade e monitoramento da condição dos alimentos durante transporte e armazenamento.

Entre as tecnologias ativas no mercado atual, removedores de oxigênio, absorvedores de umidade e embalagens de barreira representam mais de 80% das tecnologias comercializadas. Por exemplo, um "nano-filme" que, quando aplicado a frutas e vegetais, pode emitir um vapor químico que pode estender a vida de prateleira dos vegetais em até 21 dias sem qualquer perda de qualidade. Este nanomaterial contém um ingrediente chave conhecido como hexanal, uma versão sintética do que geralmente pode ser encontrado em plantas como feijão e pepino.

A principal contribuição da nanotecnologia é a seguinte:

• Indicadores de tempo/temperatura participam majoritariamente de embalagens inteligentes, com tags de dados de identificação por radiofrequência (RFIDs). Este campo prevê forte crescimento nesta categoria.
• As categorias de produtos de panificação e carnes atraíram a maioria das aplicações de nano-embalagem.
• Em bebidas, refrigerantes e água engarrafada dominam.
• Embalagem ativa já está sendo aplicada com sucesso para estender a vida de prateleira mantendo a qualidade nutricional e garantindo segurança microbiológica.
• Nanoargilas mostraram a mais ampla viabilidade comercial devido ao seu custo mais baixo e sua utilidade em termoplásticos comuns como polipropileno (PP), poliolefina termoplástica (TPO), PET, polietileno (PE), poliestireno (PS) e nylon.

Aplicações comerciais em alimentos

As aplicações de nanomateriais em tecnologia de embalagem têm sido um tópico de estudos científicos atuais e curiosidade.

Exemplos de aplicações comerciais incluem o uso de removedores de oxigênio para carnes processadas fatiadas, refeições prontas para comer e cerveja, o uso de absorvedores de umidade para carnes frescas, aves e peixes frescos, e sacos removedores de etileno para embalagem de frutas e vegetais.

Áreas de pesquisa

Existem muitos aspectos de nanotecnologia de embalagem, da ciência à engenharia, medicina e ciência de alimentos. As áreas de pesquisa são bastante amplas e incluem nanocompósitos de polímero-argila para embalagens de alimentos e farmacêuticos, nanocompósitos baseados em plásticos tradicionais (PP, PE, nylon, PET, EVOH, etc.) para embalagens, nanocompósitos baseados em polímeros verdes (PLA, PHAs, amido, etc.) para embalagens, nanotecnologia em impressão, nanotecnologia em revestimento, nanotecnologia em eletrônica, optoeletrônica e embalagem de fotônica, materiais de baixa e alta para embalagem micro e nanoeletrônica, nanotecnologia em cadeia de suprimentos/segurança, nanotecnologia em embalagem baseada em papel, impactos sociais e ambientais da nanotecnologia em embalagens, análise de ciclo de vida e viabilidade econômica de nanocompósitos no mercado de embalagens de barreira. Descrições sobre várias nanopartículas, outros materiais nanoestruturados e seus papéis em diferentes aspectos de embalagens (alta barreira/resistência a riscos/absorvedores de radiação UV, etc.)

Os tópicos de pesquisa também incluem síntese, processamento, fabricação, caracterização espectroscópica, propriedades e aplicações de nanomateriais em ciência e tecnologia de embalagens. Outros aspectos incluem processamento por fusão, silicatos em camadas de polímero/montmorilonita, filmes de nanocompósitos para embalagens de alimentos, propriedades de transporte de nanocompósitos de polímero/preenchimento em camadas, materiais de nanocompósitos de poliéster semi-aromático/silicato em camadas, nanocompósitos de poliolefina, nanocompósitos de nylon, nanocompósitos de polímero microcelular, bionanotecnologia em bioembalagens, nanocompósitos de amido, nanomateriais proteicos, nanocompósitos de prata para embalagens antimicrobianas, o uso de nanotecnologia para melhorar o desempenho de revestimentos baseados em óleo de plantas para uso militar e aplicações em embalagens, andaimes aprimorados por nanomateriais para engenharia de tecidos, desenvolvimento comercial de embalagens de nanocompósitos, e impactos ambientais e sociais da nanotecnologia em embalagens.

Entre as regiões, Ásia/Pacífico, em particular o Japão, é o líder de mercado em embalagens ativas nano-habilitadas. Por outro lado, o mercado europeu para nanotecnologia é forte em embalagens de alimentos e bebidas.