relatório 3 - embalagens

1. Introdução:

As embalagens metálicas em suas partes internas, na maioria das

vezes, são protegidas por uma película orgânica (vernizes). As de alumínio

e de aço cromado necessitam serem envernizadas em ambas as faces. Já

as latas de flandres não necessitam de envernizamento, porém, devido à

preocupação referente à migração dos componentes metálicos ao produto

alimentício são poucos os produtos que ainda são acondicionados em lata

de folha de flandres não envernizadas ou parcialmente envernizadas

(EMBALAGENS...,[200-?]).

Os vernizes que entram em contato direto com o alimento são

compostos macromoleculares, constituídos por uma resina base, resinas

modificadoras, aditivos e solventes. As resinas de maior utilização são as

que pertencem à família das oleorresinosas, fenólicas, epoxifenólicas,

epoxianidridos, organossóis, poliésteres, vinílicos e acrílicos. Dessas, as

três primeiras são as mais empregadas e, em particular, as epoxifenólicas

(EMBALAGENS..., [200-?]).

Os vernizes são empregados para evitar a oxidação atmosférica e o

contato direto de metal com o produto alimentício ou para fins estéticos. O

bom desempenho do verniz aplicado está relacionado à espessura da

camada aplicada, à aderência sobre a folha, ao grau de cozimento e à

porosidade do filme. Os vernizes apresentam como característica a

elasticidade, acompanhando as deformações sofridas no processo de

fabricação das latas de aço, bem como, deformações ocorridas durante o

seu manuseio, fazendo com que latas amassadas não comprometam a

integridade do produto.

A camada e o tipo de verniz devem ser especificados de acordo com o

produto a ser acondicionado e com os processos mecânicos que o material

envernizado estará sujeito na fabricação da lata.

A utilização do revestimento orgânico permite o uso de folhas metálicas

com menor revestimento de estanho, e quando aplicados internamente nas

embalagens evita o contato da folha de flandres com o produto

acondicionado, minimizando de certa forma o processo corrosivo da

embalagem (BERNARDO, 2003).

Os vernizes quando aplicados sobre a superfície da folha metálica

secam em fornos com temperatura de aproximadamente 200ºC o que

acarreta na evaporação do solvente e consequentemente na polimerização

do verniz (CURA) formando uma camada fina e lisa, podendo ser

pigmentada ou transparente. Quando este entra em contato com os

alimentos não deve possuir nenhum risco tóxico, nem alterar as

características sensoriais como a cor, o sabor e o odor do alimento.

Os problemas relacionados à cura do verniz são: Evaporação incompleta

do solvente, na qual o solvente não é completamente evaporado e então

migra para o alimento, alterando o sabor, provocando contaminação e

facilitando o processo de corrosão; e evaporação excessiva, que é

caracterizada quando o verniz seca muito e se torna quebradiço, facilitando

a corrosão, devido à perda de elasticidade.

Para se determinar a eficiência do verniz aplicado em embalagens

metálicas são realizados alguns testes, dentre eles podemos destacar os

seguintes: Teste de camada ou massa seca que determina

gravimetricamente a quantidade de verniz na sua forma natural (curada);

teste de aderência que avalia a aderência dos vernizes utilizados no

revestimento interno e externo de latas de folhas de flandres; teste de

cozimento que avalia o grau de cozimento dos vernizes; teste de

porosidade que determina a porosidade do verniz pelo método de

coloração; e teste de identificação.

O objetivo da prática consistiu em determinar a eficiência do verniz

aplicado na embalagem metálica do Doce de Leite Viçosa através da

realização dos seguintes testes: camada ou peso seco, aderência,

cozimento, e porosidade.

2. Material e Métodos:

2.1. Material:

Teste de Determinação da massa seca:

Balança analítica (0,1 mg);

Gabarito de 12 cm2;

Folhas da lata de Doce de Leite Viçosa envernizada;

Solvente (Clorofórmio, acetona, tetracloreto de carbono);

Algodão;

Esponja de aço;

Tesoura;

Vidraria (bécker, pipeta, placas de petri, bastão de vidro);

Teste de aderência:


Tesoura;

Estilete;

Régua;

Algodão;

Fita adesiva;

Lupa;

Teste de cozimento:

Algodão;

Metil-etil-cetona;

Tesoura;


Vidraria (placa de petri);

Teste de porosidade:

Tesoura;


Solução ácida de sulfato de cobre;

Vidraria: placa de Petri;

Cronômetro;

Lupa;

2.2. Métodos:


Com o auxilio do gabarito e da tesoura obteve-se uma amostra da

folha metálica da embalagem do Doce de Leite Viçosa com

aproximadamente 12 cm2 (3x4). A amostra foi pesada obtendo assim o

valor do peso inicial (P1). Com a esponja de aço juntamente com o

algodão e a solução de álcool metílico e clorofórmio o verniz foi

removido. Após a completa remoção do verniz a amostra foi novamente

pesada obtendo-se assim o peso final (P2).

A quantidade de verniz foi calculada por diferença das massas

obtidas dividida pela área da amostra, através da equação representada

na Figura 1:

Qverniz=P1−P2A (m2)

Figura 1 – Equação utilizada para determinar a quantidade total de

verniz presente na folha de flandres


Novamente cortou-se um pedaço da folha do Doce de Leite Viçosa

com o auxilio da tesoura obtendo-se, então, a amostra. Utilizando o

estilete e uma régua riscou-se a superfície envernizada da amostra até

sua base, com riscos cruzados em ângulo reto e com espaçamento de

aproximadamente 2 mm formando uma grade, com cuidado para não

afetar a folha. Depois, o algodão seco foi passado na superfície da

amostra para retirar pequenos fragmentos de verniz desprendidos

durante o processo. Cobriu-se a área quadriculada da amostra no

sentido diagonal com uma fita adesiva de forma que esta ficasse bem

aderida, logo em seguida a fita foi puxada para cima, rapidamente, em

ângulo reto.

Por fim, com o auxílio da lupa visualizou-se os fragmentos de verniz

que ficaram aderidos na fita, e classificou-se a aderência do verniz de

acordo com a Figura 2.

Figura 2 – Escala descritiva para avaliação da aderência de vernizes por

meio de ensaio de fita adesiva

Teste de cozimento:

Com o auxílio da tesoura obteve-se novamente uma amostra da

folha envernizada da embalagem de Doce de Leite Viçosa, desta vez

sem utilizar caneta para determinar a área a ser cortada, pois a tinta da

mesma poderia mascarar o resultado da análise. Foi utilizado metil-etil-

cetona para umedecer o algodão, que posteriormente foi passado sobre

o verniz da amostra, num único sentido, por um tempo entre 15 a 20

segundos. Depois de decorrido o tempo analisou-se a cor do algodão

para determinar a eficiência da cura.


Cortou-se novamente a embalagem de Doce de Leite Viçosa com a

ajuda da tesoura. Em uma placa de Petri verteu-se um pouco da solução

ácida de sulfato de cobre e em seguida o corpo de prova foi imerso nela

por aproximadamente 2 minutos. Com o auxilio de uma pinça removeu-

se a amostra da solução, e posteriormente verificou-se, com a ajuda da

lupa, a ocorrência de pontos da reação do cobre com o estanho (pontos

vermelhos).

A classificação se deu pela comparação do corpo de prova com a

Figura 3, que determina a escala de porosidade de latas envernizadas.

Figura 3 – Escala de porosidade de latas envernizadas

3. Resultados e Discussão:


Os valores encontrados em cada uma das pesagens da amostra da

Lata de Doce de Leite Viçosa foram os seguintes:

P1 = 1,864 g

P2 = 1,862 g

De posse destes valores foi possível, com o auxílio da equação da

Figura 1, determinar a massa seca de verniz presente na amostra de 12 cm2

(0,0012 m2) da lata de doce. O valor encontrado foi de 1,667 g/m2, o que é

considerado um valor baixo. Este fato pode ser explicado pelo fato do doce

de leite não ser um alimento ácido e ter baixa atividade de água, o que o

torna menos corrosivo que uma série de alimentos, desta forma não exige

uma camada muito espessa de verniz.


Após a remoção da fita adesiva da amostra e visualização da mesma na

lupa, verificamos que não havia fragmentos do verniz colado nela, devido a

isso ao comparar a fita com a Figura 1, chegamos à conclusão de que a

aderência do verniz se enquadra melhor no grau zero (Gr 0), que descreve que

os cantos dos cortes em grade estão retos e que não há nenhuma parte

destacada. Isto indica que o verniz estava bem aderido à embalagem do Doce

de Leite Viçosa e, portanto apto à utilização em corpo de latas.

Teste de cozimento:

Analisando o algodão, apôs tê-lo friccionado na superfície da amostra da

Lata de Doce de Leite Viçosa percebemos que sua cor não foi alterada, ou

seja, não ficou amarelo, o que evidencia que o cozimento foi satisfatório e a

ausência da adição de verniz vinílico (solúvel em metil-etil-cetona).


Ao analisar o corpo de prova na lupa foi possível observar pouquíssimos

pontos vermelhos ao longo do mesmo, o que indica que havia poucos poros os

quais permitiram que o cobre reagisse com o estanho.

Comparando o resultado que obtivemos na aula prática com a Figura 3,

classificamos a porosidade do verniz em grau 1. O ideal é a não existência de

poros, no entanto como a incidência foi muito baixa podemos considerar que a

classificação quanto à porosidade também foi satisfatória.

4. Conclusão:

Após a realização dos testes para o controle de qualidade do verniz

podemos concluir que o verniz aplicado na embalagem do Doce de Leite

Viçosa estava apto para sua aplicação nas latas, pois os resultados obtidos

estavam dentro dos padrões exigidos e satisfaziam todos os critérios de

excelência quanto à massa seca, aderência, cozimento e porosidade.

5. Referências Bibliográficas:

Bernardo, P. E. M. Avaliação da influência do sistema de recravação da tampa e do verniz interno do corpo na migração de ferro em latas de duas peças para o acondicionamento de refrigerante. 2003. Dissertação submetida à Universidade Federal de Itajubá para a obtenção do Título de Mestre em Ciências em Materiais para a Engenharia. Disponível em < http://juno.unifei.edu.br/bim/0031221.pdf> Acesso em 25/nov/2013.

EMBALAGENS metálicas. In: ESCOLA SUPERIOR DE BIOTECNOLOGIA. A embalagem para produtos alimentares. Porto: ESB/UCP, [200-?]. cap. 3.

Roteiro de Aula prática disponibilizado no PVAnet

http://juno.unifei.edu.br/bim/0031221.pdf

relatório 3 - embalagens

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