Introdução ao teste de embalagens de alimentos 

Atualmente, a embalagem na indústria alimentar é importante porque afecta o prazo de validade do produto, a sua segurança e a aprovação dos reguladores. Por conseguinte, o ensaio de embalagens de alimentos é agora um passo necessário no fabrico. 

A Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA) refere que existem mais de 4.000 substâncias químicas em materiais que entram em contacto com os alimentos. Se estas não forem corretamente testadas, podem acabar nos alimentos, prejudicando as pessoas e provocando recolhas dispendiosas. 

Os fabricantes utilizam diferentes testes para verificar a capacidade de um produto para suportar forças físicas, alterações nos produtos químicos e o stress do ambiente. Ajudam as empresas a cumprir as regras do sector e também incentivam novas ideias para embalagens sustentáveis. 

Nas próximas secções, analisaremos os principais objectivos dos ensaios de embalagens no mercado competitivo atual, examinaremos os seus principais tipos, analisaremos as principais normas e regras e falaremos sobre a forma como os fabricantes podem utilizar os dados para melhorar os seus produtos e criar confiança junto dos consumidores.

Principais objectivos dos ensaios de embalagens alimentares 

As principais razões para testar as embalagens de alimentos são garantir a segurança, preservar a qualidade e cumprir todos os regulamentos exigidos. Todos estes objectivos estão ligados, ajudando a manter a integridade da cadeia de abastecimento alimentar.

1. Garantir a segurança dos produtos: 

A embalagem é a primeira barreira que mantém os contaminantes externos afastados. Os testes garantem que a embalagem não liberta substâncias químicas nocivas para os alimentos, protegendo assim os consumidores. Isto significa testar a existência de metais pesados, substâncias restritas e outros materiais perigosos.

2. Manutenção da qualidade do produto: 

Para além da segurança, a embalagem é responsável por manter os alimentos frescos, saborosos e nutritivos. Os testes verificam a vedação, a quantidade de humidade e oxigénio que pode passar e a forma como a embalagem protege os alimentos durante o seu prazo de validade.

3. Atingir a conformidade regulamentar: 

Cada região tem o seu próprio conjunto de regras para os materiais que entram em contacto com os alimentos. Os ensaios asseguram que a embalagem cumpre estas normas, o que ajuda a facilitar a distribuição em diferentes mercados. É frequentemente necessário cumprir as normas da ASTM International e da International Safe Transit Association.

4. Apoio a práticas sustentáveis: 

À medida que a indústria avança no sentido de utilizar menos resíduos, os ensaios garantem que as embalagens sustentáveis são seguras e eficazes. É necessário verificar a forma como os materiais biodegradáveis interagem com os produtos alimentares. Quando os fabricantes se concentram nestes objectivos, as suas embalagens cumprem as regras da indústria, agradam aos consumidores e são amigas do ambiente.

Principais categorias de métodos de ensaio de embalagens alimentares 

Quando falamos de testes de embalagens de alimentos e testes de laboratório, referimo-nos a uma variedade de testes que trabalham em conjunto para garantir que a embalagem é segura, eficaz e cumpre todos os requisitos do início ao fim. O tipo de teste utilizado depende da embalagem do produto, das condições a que este pode estar sujeito e das regras estabelecidas pelos diferentes países. Vejamos em pormenor as principais categorias.

Testes de desempenho físico 

Durante os ensaios de desempenho físico, os materiais de embalagem são testados para ver como lidam com as tensões mecânicas que sofrem durante todas as fases de utilização. São necessários para manter as embalagens seguras e eficazes na proteção do produto ao longo da cadeia de abastecimento.

• Ensaio de compressão: 

O teste verifica se uma embalagem pode resistir a ser empurrada de cima para baixo sem se partir ou dobrar. É muito importante para produtos que são armazenados ou transportados em pilhas. Se a compressão falhar, pode levar a problemas de embalagem, alimentos inseguros e perdas na logística. Uma boa resistência à compressão é necessária para manter a estrutura forte e para proteger o conteúdo de pressões externas. 

• Ensaio de resistência à tração: 

Os ensaios de tração determinam a força necessária para separar um material de embalagem. As películas, os laminados e as embalagens flexíveis utilizadas no enchimento ou selagem automatizados têm de ser especialmente importantes. Uma forte resistência à tração evita que a embalagem se rasgue e permite-lhe manter a sua forma e funcionar corretamente em condições normais.

• Ensaio de impacto: 

O ensaio de impacto verifica a forma como a embalagem lida com choques ou quedas súbitas, que ocorrem frequentemente durante o manuseamento e o transporte. O teste ajuda a evitar danos, fugas ou alterações de forma nos produtos alimentares, principalmente nos artigos frágeis e nos recipientes com líquidos no interior. Uma boa resistência ao impacto ajuda a reduzir os resíduos e protege os consumidores. 

• Teste de integridade do selo: 

O teste de integridade do vedante é efectuado para verificar se os fechos não apresentam fugas quando expostos a forças externas. Uma boa vedação é necessária para impedir a contaminação, manter os alimentos frescos e manter a qualidade dos materiais que entram em contacto com os alimentos. Se os selos não forem suficientemente fortes, podem permitir a entrada de micróbios e provocar a deterioração dos alimentos.

Qualquer processo de ensaio de embalagens baseia-se nestes ensaios físicos. Estes fornecem aos fabricantes informações importantes para melhorar as embalagens, selecionar os materiais certos e cumprir as normas da indústria para produtos seguros. 

Ensaios de resistência ambiental 

Este tipo de ensaio trata da embalagem de produtos alimentares em várias condições relacionadas com factores ambientais e da forma como estes afectam o produto durante todo o seu ciclo de vida. Como em todos os processos, a embalagem destina-se a proteger o seu conteúdo da temperatura externa, da humidade e do stress físico, desde o armazenamento na fábrica até ao transporte internacional. Estes testes garantem a estabilidade e a segurança do produto e da sua embalagem até ao consumo.

• Exposição à temperatura e humidade: 

Esta abordagem analisa a estabilidade mecânica e a funcionalidade da embalagem sob alterações climáticas extremas ou inesperadas. As temperaturas elevadas podem provocar o amolecimento e a deformação dos materiais, o afrouxamento das colas e a rutura dos selos. As temperaturas frias podem provocar a fragilidade e a fissuração dos materiais. A humidade também pode levar à degradação das embalagens de papel e dos selos. Os testes garantem que a embalagem pode suportar uma vasta gama de alterações geográficas e sazonais sem perder as suas qualidades de proteção. 

• Ensaios de vibração: 

A vibração reproduz os movimentos e choques sofridos durante o transporte rodoviário, ferroviário, marítimo ou aéreo. A exposição contínua a essas vibrações pode levar à fadiga do material, falha do selo ou deslocamento do produto interno, levando a danos. A identificação de pontos fracos na embalagem antes da distribuição permite aos fabricantes melhorar a conceção da embalagem e mitigar potenciais danos ao longo da cadeia de abastecimento. 

• Estudos sobre o prazo de validade: 

A avaliação do prazo de validade verifica se a embalagem mantém a sua forma e protege o produto quando este é armazenado normalmente. Deve estar atento a quaisquer alterações no aspeto, resistência e capacidade da embalagem para manter o produto seguro. Estes estudos estão frequentemente relacionados com o ensaio de materiais em contacto com os alimentos e ajudam a determinar a frescura do produto, a identificar quaisquer problemas de embalagem e a reduzir o desperdício. 

Os testes de resistência ambiental ajudam a garantir que os produtos são seguros, que as suas embalagens são fiáveis e que os consumidores confiam nelas. Uma vez que existe uma maior procura de embalagens eficientes e sustentáveis, os fabricantes devem garantir que as suas embalagens são fiáveis em todas as condições e não afectam os alimentos ou a sua qualidade. 

Ensaios químicos e de migração 

Os testes químicos e de migração centram-se nos limites da interação entre os alimentos e os materiais utilizados para os embalar. O objetivo é evitar a transferência de quaisquer materiais perigosos da embalagem dos alimentos para o seu conteúdo durante a utilização regular. Estes testes são essenciais para a saúde pública, o cumprimento dos regulamentos aplicáveis e a proteção dos consumidores. 

• Teste de migração:  

O teste de migração determina a possível contaminação dos alimentos por produtos químicos presentes num recipiente. Esses produtos químicos podem ser feitos de plásticos, solventes, monómeros ou resíduos de fabrico. O teste é efectuado em condições controladas que imitam situações reais de armazenamento ou aquecimento. Verifica se os níveis de migração estão dentro dos limites aceitáveis para as diretrizes de saúde pública e segurança alimentar. Isto é particularmente importante no ensaio de materiais em contacto com os alimentos, em que a exposição completa ao calor durante um longo período tem o potencial de aumentar a taxa de migração de produtos químicos. 

• Teste de substâncias restritas: 

Este ensaio centra-se na restrição da utilização ou na proibição total de produtos químicos nos materiais de embalagem. Alguns dos materiais normalmente controlados devido a riscos moderados a elevados para a saúde, como os metais pesados, os ftalatos e o bisfenol A (BPA). Os testes confirmam que esses materiais não estão presentes ou, se estiverem, estão apenas dentro dos limites legalmente permitidos. Para os fabricantes, isto ajuda a sua estratégia comercial, protegendo-os de serem acusados de violar as políticas regulamentares e defendendo a sua imagem de marca no mercado atual. 

• Teste de compatibilidade: 

Este método avalia se o alimento e a embalagem irão interagir durante um determinado período de tempo. Por exemplo, alguns alimentos ricos em gordura ou ácidos podem ser destrutivos para alguns plásticos ou adesivos e causar contaminação ou alterar alguns atributos sensoriais dos alimentos. Os testes de compatibilidade ajudam a compreender a eficácia do material de embalagem, enquanto o contacto direto com determinados tipos de alimentos ajuda na seleção de materiais de embalagem especificamente concebidos. 

A avaliação da segurança não se esgota nos ensaios químicos; engloba também a crescente preocupação internacional com a transparência da cadeia de abastecimento e a responsabilidade ambiental. A introdução de novos materiais e conceitos sustentáveis para as embalagens é normalmente salvaguardada por ensaios vigorosos para garantir que a inovação não prejudica a saúde pública. 

Teste de propriedades de barreira 

O teste das propriedades de barreira é muito importante para determinar a eficiência de um determinado material de embalagem na proteção dos alimentos contra a exposição ao oxigénio, humidade e gases que possam afetar a sua qualidade, frescura ou segurança. O desempenho adequado da barreira garante um aumento do prazo de validade, a integridade do produto e ajuda a cumprir os requisitos de uma vasta gama de produtos alimentares. 

• Taxa de transmissão de oxigénio (OTR): 

O teste OTR avalia a extensão da permeação de oxigénio em cada material de embalagem específico. Alguns dos factores a considerar em produtos perecíveis, como snacks, refeições prontas a comer, café, lacticínios, etc., são a rapidez com que a exposição ao oxigénio pode acelerar a oxidação, causar degradação e até alterar a cor. Para estas empresas ou produtos que são sensíveis ao oxigénio, os valores baixos de OTR são essenciais para manter a cor, o sabor e a frescura. Efetuar medições precisas ajuda a escolher materiais opostos que necessitam do nível de barreira correto. 

• Taxa de transmissão de vapor de humidade (MVTR): 

O teste MVTR centra-se na forma como uma embalagem veda a humidade dentro ou fora da embalagem. Isto é crucial para produtos secos como cereais, pós e alimentos desidratados, onde a humidade pode aglomerar, promover o crescimento microbiano ou causar perdas de textura. Da mesma forma, alguns produtos requerem uma perda controlada de humidade para manter a qualidade. Os fabricantes podem melhorar a estabilidade do produto sob exposição ambiental variável, bem como durante o armazenamento prolongado ou expedição, conhecendo o MVTR do material. 

Os ensaios de propriedades de barreira estão atualmente no centro dos ensaios de embalagens alimentares devido ao interesse crescente em embalagens alimentares sustentáveis e de base biológica. Os materiais mais recentes são frequentemente de base biológica, o que exige que se prove que oferecem, pelo menos, o mesmo nível de proteção que os plásticos convencionais para manter a segurança e a qualidade na cadeia de abastecimento. Além disso, um desempenho de barreira consistente ajuda a cumprir as diretrizes exigidas que regem as barreiras e ajuda a reforçar a confiança do mercado junto dos consumidores finais e dos retalhistas. 

Normas de teste e conformidade para embalagens de alimentos 

Para que os ensaios de embalagens de alimentos sejam eficazes, os fabricantes devem utilizar métodos de ensaio reconhecidos e obedecer a todas as diretrizes de segurança, desempenho e segurança do consumidor necessárias para os bens de consumo. Estes ajudam a orientar os ensaios e também a decidir se uma solução de embalagem está pronta para ser utilizada no mercado.

Muitas organizações internacionais são responsáveis pela definição destas normas. A ASTM International, a ISO e a International Safe Transit Association estabeleceram métodos reconhecidos para testar embalagens em condições mecânicas, químicas e ambientais. A utilização destes métodos garante que os resultados dos ensaios são os mesmos e podem ser comparados para vários materiais e produtos. 

A U.S. Food and Drug Administration (FDA) e a European Food Safety Agency (EFSA) são responsáveis por estabelecer regras sobre a quantidade de químicos que podem ser utilizados nos materiais em contacto com os alimentos. Por exemplo, os testes de migração são necessários para garantir que os metais pesados, solventes ou plastificantes não acabam nos alimentos em níveis perigosos. 

O cumprimento destas normas de segurança é importante para a lei, mas também ajuda a proteger os consumidores, a saúde das pessoas e o ambiente. Muitas vezes, se as embalagens não cumprirem as normas necessárias, isso pode resultar em atrasos no lançamento de produtos, na sua retirada do mercado ou em consequências legais. 

Ter um bom registo de conformidade ajuda uma empresa a ganhar a confiança de todos os parceiros da cadeia de abastecimento. Também ajuda a ganhar a confiança dos consumidores, principalmente nas indústrias em que o estado da embalagem determina a qualidade do produto e o tempo que pode ser armazenado. Por este motivo, é essencial incluir ensaios orientados para a conformidade no processo de desenvolvimento do produto, e não algo a considerar apenas depois de o produto estar acabado. 

Como interpretar e agir em relação aos resultados dos testes de embalagens de alimentos 

Ler os números dos testes de embalagens de alimentos é importante, mas também deve compreender o que dizem sobre a segurança do produto, durante quanto tempo pode ser conservado e se cumpre os regulamentos. Os limites de migração, a taxa de transmissão de oxigénio (OTR) e a taxa de transmissão de vapor de humidade (MVTR) são três indicadores que normalmente são muito importantes. 

Se um teste de migração estiver acima dos limites legais, pode sugerir um risco para a saúde humana e deve ser verificado de imediato. Se o OTR for superior ao esperado, pode fazer com que os produtos alimentares que necessitam de oxigénio se estraguem mais rapidamente. Para além disso, um MVTR elevado pode fazer com que os alimentos se estraguem ou tenham uma textura diferente. A forma como estes valores são utilizados depende do alimento, da sua embalagem e das condições em que será distribuído. 

Se os resultados dos testes estiverem abaixo do padrão, os fabricantes devem verificar se o problema está nos materiais, na embalagem ou na forma como o produto é fabricado. Muitas vezes, o problema pode ser resolvido através da utilização de um material de barreira diferente, tornando o selo mais forte ou alterando a espessura da embalagem. No entanto, as alterações de conceção devem ser testadas exaustivamente antes de serem utilizadas. 

Otimizar o desempenho da embalagem com maquinaria fiável 

Um bom sistema de embalagem começa com um trabalho cuidadoso e preciso na linha de produção, e não apenas com a aprovação em testes de laboratório. A qualidade do equipamento está diretamente relacionada com os resultados da integridade da selagem, da taxa de transmissão de oxigénio (OTR) e dos limites de migração. Se a sua maquinaria não estiver a funcionar bem, mesmo os melhores materiais de embalagem podem não passar nos testes mais exigentes. 

A Levapack oferece sistemas de embalagem totalmente automatizados para a indústria alimentar. Há mais de 18 anos que fabricamos máquinas de enchimento de alta precisão, máquinas de enlatamento, máquinas de selagem, máquinas de capsulagem e máquinas de rotulagem. Utilizamos aço inoxidável 304/316 de qualidade alimentar para o nosso equipamento e adicionamos componentes da Siemens, SMC e Schneider para garantir que é estável, higiénico e que funciona sempre da mesma forma num ambiente industrial. 

Se é uma marca alimentar ou um parceiro OEM/ODM, a Levapack pode fornecer-lhe embalagens personalizadas, designs flexíveis e apoio a nível mundial. Podemos utilizar uma variedade de recipientes e materiais com as nossas máquinas, e testamos a sua qualidade verificando a força do selo e envelhecendo-os durante 36 horas. 

Se pretende melhorar a embalagem e evitar falhas de teste dispendiosas, o equipamento correto é fundamental. Contacte a Levapack e descubra as soluções de automatização que correspondem ao seu produto, à escala da sua produção e aos seus requisitos de teste. 

Desafios comuns e como evitar falhas nos testes 

Mesmo os fabricantes experientes em testes de embalagens de alimentos podem deparar-se com problemas que afectam a precisão ou a conformidade. Estes são frequentemente causados por novos regulamentos, diferenças nos materiais ou problemas com as operações. Se estas questões forem tratadas atempadamente, tanto as falhas como a qualidade geral do produto podem ser melhoradas. A tabela abaixo apresenta uma lista de problemas comuns e formas úteis de os resolver: 

Tendências futuras nos ensaios de embalagens alimentares 

Quando a indústria alimentar muda, as normas para os ensaios de embalagens alimentares também mudam. A inovação está agora a conduzir a mudanças em três áreas importantes: tecnologias inteligentes, materiais sustentáveis e controlo de qualidade baseado em dados. 

Embalagens inteligentes e necessidades de testes digitais 

As embalagens inteligentes estão agora a ser utilizadas na prática. Cada vez mais, os produtos alimentares de elevado valor estão a utilizar sensores incorporados, indicadores de frescura e rastreadores de temperatura. Devido a estas inovações, são necessários novos tipos de testes de embalagem, como a verificação da compatibilidade digital e da fiabilidade dos sensores. As embalagens devem manter os alimentos seguros e também permitir a monitorização de dados e segurança em tempo real. 

Materiais sustentáveis que exigem novos métodos de validação 

A sustentabilidade continua a ser uma das principais preocupações, e os fabricantes estão a investigar películas biodegradáveis, polímeros recicláveis e soluções de embalagem sustentáveis à base de plantas. No entanto, estes métodos introduzem o seu próprio conjunto de problemas de ensaio. Devem ser aprovados para utilização com alimentos, durar um período de tempo razoável e funcionar bem em diferentes situações de transporte. Por este motivo, os ensaios de embalagens são atualmente concebidos para verificar o seu bom funcionamento e a sua segurança ambiental.

A IA e a análise de dados melhoram a garantia de qualidade 

A aprendizagem automática está a ajudar os fabricantes a repensar a forma como avaliam as suas embalagens. Os sistemas de IA utilizam grandes quantidades de dados de teste para encontrar padrões de falha, prever o desempenho do sistema ao longo do tempo e recomendar formas de melhorar o design. A utilização de dados desta forma ajuda a acelerar os testes, a reduzir o tempo de lançamento de novos produtos e a manter um elevado nível de conformidade com a segurança. 

Sugerem que as empresas estão a passar do controlo de qualidade reativo para a utilização da tecnologia para planear as suas embalagens. As que actualizam os seus métodos de teste podem mais facilmente cumprir os regulamentos, garantir que os seus produtos são seguros e manter-se à frente num mercado em rápida mudança. 

Pensamento final 

O teste de embalagens de alimentos é necessário para a segurança e a qualidade, e não apenas para cumprir os regulamentos. Ao testar a durabilidade, a segurança química e os limites de migração, os materiais de embalagem comprovam que funcionam bem em todas as partes da cadeia de abastecimento e em diferentes ambientes. 

A realização de testes no início da conceção da embalagem ajuda a evitar falhas no produto, torna as recolhas menos prováveis e melhora a forma como os consumidores vêem o produto. Também ajuda as empresas a seguir as normas internacionais da ASTM International e da International Safe Transit Association, que apoia a conformidade com os regulamentos a nível mundial. 

Quando as tecnologias de embalagem mudam, os ensaios também devem mudar para satisfazer requisitos específicos. Independentemente de estar a utilizar materiais sustentáveis ou embalagens inteligentes, é necessário um processo de ensaio fiável e planeado. Ao incluí-lo no seu processo de garantia de qualidade, está a ajudar a proteger o seu produto e a apoiar o sucesso contínuo da sua marca e da sua empresa.