Publicação

Desenvolvimento de sensores impressos para integração em embalagens alimentares

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Diversos fatores podem influenciar o tempo de vida útil dos alimentos, promovendo, por exemplo, o crescimento de microrganismos, assim como alterações no sabor, na cor e na textura dos alimentos. A incorporação de sensores de monitorização de oxigénio e pH em embalagens alimentares permite que estas sejam classificadas como inteligentes. Neste sentido, o principal objetivo deste trabalho centrou-se no estudo e desenvolvimento de soluções de monitorização para aplicações na indústria alimentar, de forma a reduzir o desperdício alimentar e informar acerca do estado do produto durante todas as etapas do processo industrial até este chegar ao consumidor final. Para o desenvolvimento do biosensor de monitorização de oxigénio utilizaram-se diferentes materiais, nomeadamente quitosano, dióxido de titânio, corante azul metileno e glicerol. O biosensor de monitorização de pH teve igualmente como base o quitosano e o glicerol, sendo a antocianina, proveniente da casca de uva, o corante utilizado. Durante este trabalho, foram desenvolvidas tintas com estes materiais, no sentido de efetuar o desenvolvimento de sensores que possam ser impressos pela tecnologia de impressão screen printing, uma técnica de processamento que permitirá facilitar todo o posterior desenvolvimento a nível industrial. Após a impressão dos dois sensores, estudou-se a possibilidade de integrar os sensores desenvolvidos na embalagem através de In-mould labelling (IML). As formulações consideradas como mais promissoras para o desenvolvimento dos sensores de monitorização de oxigénio e pH, foram caraterizadas por diferentes técnicas: microscopia eletrónica de varrimento (SEM), espetroscopia de dispersão de energia de raios-X (EDS), microscopia eletrónica de transmissão (TEM) espetroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier usando a técnica de refletância total atenuada (ATR-FTIR), espectroscopia na região do ultravioleta/visível (UV/Vis), Dynamic Light Scattering (DLS), entre outras. Os desenvolvimentos efetuados revelaram-se promissores, uma vez que na sua maioria apresentaram as caraterísticas desejadas para a finalidade pretendida, nomeadamente ao nível de viscosidade da formulação que se apresentou ideal para a sua utilização em processos de screen printing, a resistência a temperaturas até aos 100ºC, a alteração de cor significativa de acordo com o parâmetro de monitorização, que permite uma ótima distinção por parte dos consumidores, e a ausência de alterações visíveis no funcionamento do sensor após o processo de In-mould labelling (IML), que se verificou possível graças à incorporação de um material de proteção, passível de remover após o processo de injeção. O sensor de monitorização de oxigénio impresso foi submetido a um processo de ativação que permite a alteração do tom azul escuro caraterístico para um tom azul claro, após 15 minutos no sistema de vácuo sob radiação UVB. Posteriormente, quando novamente em contato com o oxigénio, iniciou uma alteração de cor, verificando-se na totalidade o seu retorno à cor inicial (tom azul escuro) passados 135 minutos. O sensor de monitorização de pH impresso apresentou um tempo de resposta de aproximadamente 24 horas, depois de ser colocado na embalagem em contato com o produto em análise (manteiga). Este sensor apresenta um tom laranja quando a manteiga pode ser consumida e um tom rosa quando se encontra num estado “impróprio” para consumo.
Autores principais:	Miranda, Vanessa Filipa da Silva
Assunto:	Embalagem Moldagem por injeção Oxigénio pH Screen printing Sensores colorimétricos Colourimetric sensors Injection moulding Oxygen Packaging
Ano:	2019
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso embargado
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	português
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho