Influência da danificação mecânica de embalagens metálicas na interação com o produto acondicionado: creme de leite

Influence of the mechanical damage of metal cans on the interaction with the packaged product: dairy cream

Influência da danificação mecânica de embalagens metálicas na interação com o produto acondicionado: creme de leite

Influence of the mechanical damage of metal cans on the interaction with the packaged product: dairy cream

Sílvia Tondella DantasI, ^*; Elisabete Segantini Saron^II; Fiorella Balardin Hellmeister Dantas^II; Jozeti Aparecida Barbutti Gatti^II; Paulo Henrique Massaharu Kiyataka^II; Beatriz Maria Curtio Soares^II

^IInstituto de Tecnologia de Alimentos Centro de Tecnologia de Embalagem Av. Brasil, 2880 - Jd. Brasil 13070-178, Campinas/SP - Brasil E-mail: [e-mail]

^IIInstituto de Tecnologia de Alimentos Centro de Tecnologia de Embalagem Campinas - SP - Brasil E-mail: [e-mail], [e-mail], [e-mail], [e-mail], [e-mail]

RESUMO

O consumo de alimentos provenientes de latas que apresentem danos mecânicos, como amassamentos, não é recomendado por órgãos de vigilância sanitária e de proteção ao consumidor, justificando-se a possibilidade de contaminação de metais que podem migrar da estrutura da lata para o alimento. Entretanto, é necessário levantar informações que forneçam embasamento técnico e científico para discutir a possibilidade ou não de consumo de alimentos provenientes de latas amassadas, principalmente quando se considera a quantidade de pessoas no Brasil e no mundo que não tem acesso à alimentação segura. Diante disso, neste trabalho foram estudadas latas de folha de flandres contendo creme de leite, submetidas a três condições controladas de amassamento e também sem amassamento e estocadas durante um ano a 35 ºC. Foram realizadas avaliações visuais da superfície da lata, acompanhamento da pressão interna e quantificação dos metais ferro, estanho e cromo no produto. Ao final do estudo pode-se considerar que este tipo de alimento estava apto ao consumo mesmo estocado nas latas com amassamento estudadas.

Palavras-chave: lata amassada, corrosão, interação alimento/embalagem, metais

SUMMARY

The consumption of canned food from damaged cans, such as dented cans, is not recommended by the inspection and consumer protection agencies because of the possibility of metal contamination, which could migrate from package to food. However, it is necessary to have technical and scientific information on which to base the decision to allow the consumption of food from dented cans, especially when one considers the number of undernourished people in Brazil and the rest of the world, who do not have access to safe food. Thus in the present work tinplate cans containing dairy cream were evaluated, with three controlled conditions of denting and also non-dented cans, all stored at 35 ºC for one year. The iron, chromium and tin contents of the products, the internal pressure and the internal can surface were evaluated periodically in order to monitor the package/food interaction. After 365 days of storage in the dented cans, the food could still be considered adequate for human consumption.

Key words: dented can, corrosion, food/packaging interaction, metals

1. Introdução

Durante o transporte e distribuição as embalagens estão sujeitas a danos mecânicos. Entretanto, em função de fatores como sua aparente alta resistência mecânica, o design nem sempre apropriado para a estabilidade no empilhamento e a manipulação em pontos de venda, frequentemente as latas são submetidas a condições abusivas, resultando em alta incidência de amassamentos.

É comum a orientação, por parte de instituições de pesquisa e de órgãos de vigilância sanitária e de proteção ao consumidor, quanto à improbidade ao consumo de latas amassadas, justificada pela possibilidade de destacamento de verniz e desenvolvimento de corrosão interna das latas, devido à interação com alimentos. A danificação no corpo da lata pode levar à alteração no envernizamento interno, porém suas reais conseqüências devem ser melhor avaliadas, de forma a verificar se realmente resultam em prejuízo definitivo do conteúdo.

No Brasil 6% da população (mais de 11 milhões de pessoas) está em situação de fome (FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION, 2010). A redução do desperdício e programas de combate à fome estimulam a busca por informações sobre a segurança de alimentos. Segundo Ferraz (2003), estima-se que 30% da cadeia de alimentos é desperdiçada e que o desperdício gera aumento de 32% no preço final dos alimentos.

Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi verificar o aumento da interação alimento e embalagem a fim de conhecer informações relativas à contaminação do alimento com os metais presentes na embalagem. Foram utilizadas latas de creme de leite amassadas por meio de introdução controlada de danos em diferentes unidades de latas e avaliou-se a evolução da oxidação interna, comparativamente às latas sem danificação, verificando a possibilidade de aproveitamento dessas latas para consumo humano.

2. Material e métodos

2.1. Material

Foram avaliadas latas de três peças contendo 300 g de creme de leite, submetidas a três condições de danificação controlada, de forma a obter três intensidades de amassamento, identificadas neste trabalho como I, I₂ e Q, conforme descrito a seguir. O corpo, tampa e o fundo da lata eram compostos por folha de flandres.

2.2. Condições de amassamento

Previamente a realização deste trabalho foi feito um levantamento quanto ao tipo e intensidade de amassamento de latas doadas para alguns bancos de alimentos situados no Estado de São Paulo. Com base nos dados obtidos foram estabelecidas três condições de amassamento, descritas abaixo, que representassem os amassamentos observados nas latas provenientes de doação.

• I: Um impacto no corpo, introduzido por meio do equipamento Pendulum Impact Tester da American Glass Researcher Inc. (Figura 1). A extremidade de impacto correspondeu a uma esfera de aço com diâmetro nominal de 25,4 mm. As latas foram posicionadas sobre a superfície de apoio e aplicou-se impacto com energia de 1,3 J no centro da altura do corpo da lata, em posição oposta à costura lateral.

• I₂: Dois impactos no corpo, introduzidos pelo mesmo equipamento utilizado para a condição I, sendo que o segundo impacto foi introduzido a 180º do primeiro, ou seja, coincidente com a costura lateral, resultando numa energia de impacto equivalente a 2,4 J.

• Q: Um impacto resultante de queda livre da embalagem, realizado utilizando-se um equipamento para ensaio de queda livre construído pelo CETEA/ITAL, que consiste em duas plataformas móveis com mecanismo de soltura eletro-pneumático, com variação e indicação milimétrica da altura de queda e base de impacto em chapa de aço. As latas foram posicionadas com altura de queda de 180 cm.

Após a danificação das latas, a intensidade do amassamento foi determinada em cinco unidades de latas pelo levantamento da porcentagem de redução da dimensão (diâmetro do corpo nas condições I e I₂ e diâmetro na recravação na condição Q), sendo considerada a posição onde o amassamento foi mais intenso.

2.3. Avaliações periódicas

Embalagens com e sem danificação, pertencentes ao mesmo lote, foram estocadas a temperatura de 35 ºC ± 2 ºC e avaliadas inicialmente e após 45, 180 e 365 dias de estocagem quanto aos parâmetros descritos a seguir.

2.3.1. Teor de ferro, estanho e cromo

Os teores de ferro (Fe), estanho (Sn) e cromo (Cr) foram determinados no creme de leite empregando uma digestão ácida a quente utilizando solução contendo 25% de ácido sulfúrico concentrado (H₂SO₄), 25% de água ultrapurificada e 50% de ácido nítrico (HNO₃). As determinações foram conduzidas em triplicata para cada produto (LÓPEZ et al., 2000).

Após os tratamentos, os teores de Fe, Sn e Cr foram quantificados por espectrometria de emissão atômica induzida por plasma com detector óptico - ICP-OES, utilizando-se um equipamento marca Perkin Elmer, modelo OPTIMA 2000DV, empregando-se curvas de calibração apropriadas para as análises. Foram utilizadas as condições de operação e parâmetros instrumentais do ICP-OES apresentados na Tabela 1.

2.3.2. Avaliação visual

A avaliação visual foi realizada na face interna das latas (tampa, corpo, fundo e solda) para verificação de alterações na folha metálica ao longo do período de estocagem. A intensidade de oxidação foi classificada pela comparação com a escala G da norma D 610 (ASTM, 2008).

2.3.3. Determinação da pressão interna

A determinação da pressão interna foi realizada utilizando-se manovacuômetros Zürich, modelo Z-10-B, com resolução de 0,01 psi para pressão positiva e negativa e capacidade de ± 15 psi ou Ashcroft, com resolução de 0,01 psi e capacidade de 0 a 100 psi, após o condicionamento das latas a 23 ºC por no mínimo 8 horas (DANTAS et al., 1996).

3. Resultados e discussão

3.1. Condição de amassamento

A Figura 2 apresenta fotografias das latas de creme de leite após as danificações I (a), I₂ (b) e Q (c), ilustrando as intensidades de amassamento provocadas nas embalagens.

Na Tabela 2 são apresentados os resultados da determinação da intensidade de deformação decorrente das três condições de amassamento introduzidas nas latas.

Observa-se que as condições de impacto resultaram em maior intensidade de amassamento do que a condição de queda, em relação à média dos resultados. No entanto, ao observar a variação das medidas entre as amostras I e Q, conclui-se que em termos de intensidade de amassamento essas duas condições foram muito similares.

A FPA (1999) apresenta diretrizes de avaliação de recipientes metálicos danificados, segundo as quais os danos mecânicos sofridos pelas embalagens metálicas podem ser classificados como defeito crítico, maior ou menor. É recomendado que os produtos de latas com defeitos críticos não sejam consumidos, devendo ser descartados. As latas com defeitos maiores devem ser segregadas para avaliação crítica da adequação ou não do consumo dos produtos, e as latas com defeitos menores não apresentam restrição para consumo.

Comparando os resultados de amassamento obtidos para a lata de creme de leite com as diretrizes da Food Product Association (1999), as latas que sofreram impacto simples poderiam ser classificadas como latas de menor dano, as latas de impacto duplo como latas de maior dano e as latas que sofreram queda seriam classificadas como amassamento crítico, que de acordo com essa associação é considerado como impróprio à comercialização. Cabe ressaltar que a não comercialização dessas latas é recomendada em virtude da possibilidade de perda da hermeticidade da embalagem, o que não ocorreu com as latas utilizadas nesse estudo, como pode ser observado pelos resultados obtidos na avaliação da pressão interna.

3.2. Avaliação visual interna das latas

A avaliação visual foi realizada de acordo com a classificação de alteração da superfície da norma D 610 (ASTM, 2008), que apresenta uma escala variando de 9-G a 1-G, sendo o grau 1-G o pior estado de alteração da superfície.

A Figura 3 apresenta os resultados em graus de oxidação da superfície da avaliação visual interna do corpo, tampa, fundo e solda das latas sem amassamento no início do estudo e das latas com e sem amassamento aos 45, 180 e 365 dias a 35 ºC.

As principais regiões observadas em relação à alteração foram o corpo, para os impactos I e I₂, a região de soldagem para a condição I₂, por ser o local de introdução do segundo impacto, e o fundo e o corpo, para a condição Q. A avaliação visual nas regiões não coincidentes com os danos mecânicos, assim como da condição SI, foi realizada para verificar a alteração da superfície, intrínseca à interação produto/embalagem normal dos produtos enlatados.

Na condição I₂ observou-se o efeito do impacto na região de soldagem, sendo que a alteração observada aos 45 dias provavelmente ocorreu devido à falha eventual da embalagem.

Na condição Q observou-se maior alteração no fundo das latas. Porém, embora tenha ocorrido aos 45 dias, nas épocas de 180 e 365 dias a alteração mostrava-se pequena, evidenciando que deve se tratar de pior qualidade eventual na lata. A solda das latas de creme de leite também sofreu maior alteração na condição Q, situação evidenciada em todas as épocas.

Pela Figura 3 é possível verificar que em média as latas sofreram pouca alteração ao longo do período de estocagem, pois a classificação geral da maioria das latas permaneceu até 7-G, correspondendo a até 0,3% da superfície com alteração. Também se verifica que a região de solda é a que apresenta alterações mais intensas, em relação às demais regiões da lata com mesmo tipo de amassamento, em todas as variáveis de latas estudadas, sendo que para as latas submetidas à queda a classificação da região de solda atingiu classificação média próxima a 4-G, ou seja, até 10% da superfície alterada. Embora em média a alteração da superfície interna tenha sido pequena, foram observadas variações entre latas individuais em uma mesma época de estocagem e condição de amassamento.

A Figura 4 ilustra exemplos de alteração da superfície observados nas latas de creme de leite.

3.3. Determinação da pressão interna

A Figura 5 apresenta os resultados da determinação de pressão interna nas latas de creme de leite no início e após 45, 180 e 365 dias de estocagem a 35 ºC.

O acompanhamento da condição de pressão interna nas latas não fornece um parâmetro definitivo na avaliação da alteração da qualidade do produto no caso das latas submetidas às danificações, uma vez que a introdução de amassamentos provoca a redução do volume interno da embalagem e consequentemente altera sua pressão interna.

A condição I₂ apresentou-se mais crítica, por ser uma danificação mais intensa, apresentando pressão interna positiva aos 45 dias de estocagem a 35 ºC, mantendo essa condição até o final do condicionamento.

As demais danificações e também as latas sem danificação apresentaram pressão interna negativa durante todo o período estudado.

3.4. Quantificação de metais no produto

A concentração de cromo permaneceu abaixo do limite de detecção do equipamento (0,09 mg.kg^-1) durante toda a estocagem em todos os tipos de latas estudadas. Quanto ao teor de estanho, o maior valor observado em todas as latas foi verificado na lata que sofreu impacto duplo (I₂) aos 365 dias de estocagem, quando foi quantificado 1,85 mg.kg^-1, concentração bem inferior ao limite máximo estabelecido no Brasil.

A maioria dos alimentos não processados apresenta teores de estanho inferiores a 1 mg.kg^-1, porém valores mais altos são encontrados nos alimentos enlatados, os quais apresentam valores de até 25 mg.kg^-1 em latas envernizadas, podendo superar 100 mg.kg^-1 quando acondicionados em latas não envernizadas (WHO, 2004). No entanto, a ingestão humana de estanho inorgânico, através de bebidas e alimentos enlatados, em concentrações superiores a 150 mg.kg^-1 e 250 mg.kg^-1, respectivamente, podem produzir manifestações agudas de irritação gástrica em certos indivíduos (JECFA, 2006). No Brasil, o limite máximo de estanho estabelecido para vários alimentos é de 250 mg.kg^-1, sendo de 150 mg.kg^-1 para sucos cítricos (BRASIL, 1965, 1998).

A Figura 6 apresenta os resultados da quantificação de ferro observados no creme de leite ao longo do período de estocagem. A migração deste elemento foi mais intensa nas latas que sofreram impacto, sendo observados ao final dos 365 dias de estocagem valores inferiores a 13 mg.kg^-1. As Equações 1-4 foram obtidas a partir da regressão dos dados apresentados na Figura 6 para as condições SI, I, I₂ e Q, respectivamente, e são representativas do comportamento da migração de ferro nas condições estudadas.

Embora não se trate do produto avaliado neste estudo é válida uma comparação com os dados reportados por Dantas et al. (2010), que quantificaram valores inferiores a 1,08 mg de Sn.kg^-1 e 2,0 mg de Fe.kg^-1 em leite condensado acondicionado em latas com envernizamento interno e sem danificação estocadas durante um ano a 35 ºC. No presente estudo, ao final dos 365 dias de estocagem o produto acondicionado nas latas sem danificação apresentaram valores de estanho e de ferro iguais a 0,98 mg de Sn.kg^-1 e 9,32 mg de Fe.kg^-1.

Na medida em que a legislação brasileira (BRASIL, 1965, 1998) não estabelece um limite máximo para a concentração de ferro em alimentos e a concentração de estanho e cromo foi inferior ao permitido após a estocagem de um ano em todas as condições, os teores desses elementos no creme de leite não implicam na finalização da sua vida útil; indica-se, dessa forma, que em termos de contaminação metálica o produto acondicionado nas latas que sofreram os três tipos de danificação apresentou-se adequado ao consumo humano.

4. Conclusões

Nas latas de creme de leite que foram submetidas às três condições de amassamento, para desenvolvimento do estudo de influência da danificação mecânica, não foi observada danificação que resultasse na perda de hermeticidade da embalagem. Durante o período de estocagem das latas com e sem amassamento foram realizadas avaliações visuais da superfície interna, que mostraram que os amassamentos provocados não resultaram em significativas alterações da superfície interna das latas. A região da solda foi a que apresentou menor classificação em relação às demais regiões do mesmo tipo de lata (condição de amassamento), para todas as variáveis estudadas.

Quanto ao acompanhamento da pressão interna, as latas submetidas ao amassamento por um impacto (I) e por queda (Q) e as latas sem amassamento permaneceram com pressão negativa durante todo o estudo. A lata danificada por dois impactos (I₂) apresentou pressão positiva aos 45 dias de estocagem a 35 ºC e manteve essa pressão até os 365 dias de condicionamento.

A dissolução de cromo e estanho no produto foi muito baixa durante todo o estudo, principalmente quando se leva em conta os limites desses elementos permitidos em alimentos no Brasil. Embora a presença de ferro em alimentos não tenha limite estabelecido pela legislação nacional, o teor desse elemento foi verificado durante o estudo para acompanhamento da interação da embalagem com o produto acondicionado. Assim, a dissolução metálica observada não implica na finalização da vida útil do produto.

Agradecimentos

À Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP pelo suporte financeiro ao projeto.

Recebido em: 15/06/2010

Aprovado em: 17/05/2011

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Autor Correspondente | Corresponding Author

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  30 Jan 2012
• Data do Fascículo
  Dez 2011

Histórico

• Aceito
  17 Maio 2011
• Recebido
  15 Jun 2010