BR112019000253B1 - Filmes de embalagem antimicrobianos - Google Patents
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Abstract
patente de invenção para filmes de embalagem antimicrobianos a presente invenção refere-se a filmes de embalagem que tem taxas de migração aceleradas de um agente antimicrobiano através de uma camada de contato com produto que estende a vida útil de produtos embalados nos mesmos. a camada de contato com produto inclui um copolímero de etileno acetato de vinila (eva) que tem um índice de fluidez maior que 6 dg/min a 190 °c/2,18 kg, um agente antimicrobiano e um agente umectante. em algumas modalidades preferenciais, mais que 30% da quantidade inicial de agente antimicrobiano presente na camada de contato com produto são liberados após 21 dias ao entrar em contato com a água. os filmes de embalagem podem ser convertidos em sacolas, embalagens tipo almofada, sacos de fundo plano, bolsas quadrilaterais, bolsas com zíper, envoltórios, filmes para tampa, bandejas termoconformadas, embalagens a vácuo, embalagem de película a vácuo e similares. esses filmes podem ser usados para qualquer produto em que seria vantajoso reduzir contaminantes microbianos nocivos.
Description
[0001] A presente invenção refere-se, em geral, a embalagem principal e, em particular, a filmes de embalagem que contêm um agente antimicrobiano que estende significativamente a vida útil de produtos embalados nos mesmos.
[0002] A seguinte descrição dos antecedentes e modalidades da invenção desde então é fornecida para auxiliar no entendimento da invenção, mas não é admitida para descrever ou constituir técnica anterior para a invenção. O conteúdo dos artigos, patentes e pedidos de patente, e todos os outros documentos e informações eletronicamente disponíveis mencionadas ou citadas neste pedido, estão aqui incorporados a título de referência em sua totalidade, do mesmo modo como se cada publicação individual fosse específica e individualmente indicada como sendo incorporada a título de referência, incluindo quaisquer referências citadas nos artigos, patentes, pedidos de patente e documentos citados no presente documento. O requerente reserva-se o direito de incorporar fisicamente neste pedido todo e qualquer material e informações a partir de quaisquer tais artigos, patentes, pedidos de patente ou outros documentos.
[0003] A contaminação microbiana de alimento reduz a qualidade do alimento, limita a vida útil do alimento e aumenta o risco de doenças provocadas por alimentos para o consumidor. Um produto alimentício pode desenvolver um odor, aroma ou aparência de estragado devido a bactérias de deterioração. A contaminação ocorre principalmente sobre a superfície de alimentos, especialmente alimentos como queijos e carnes. Para a indústria alimentícia, a prevenção de deterioração de alimentos é uma variável importante quando se determina o lucro. Ademais, a prevenção de deterioração de alimentos pode prolongar a vida útil de produtos e, dessa forma, estender limites de mercado, resultando em aumento de lucro. O crescimento de micro-organismos em produtos alimentícios ocorre em grande parte após processamento durante o armazenamento, portanto, a embalagem do alimento é extremamente importante para a qualidade e vida útil do alimento.
[0004] A vida útil de um produto alimentício começa a partir do momento que o processamento do alimento é acabado e embalado. O tempo depende de fatores como ingredientes, processo de fabricação, embalagem, condições de armazenamento de distribuição (temperatura, luz, etc.). A maioria dos produtores de alimentos determina a vida útil de seus produtos com base no teste microbiológico dependente do tempo preditivo e rotulam seus produtos com um “prazo de validade”. O “prazo de validade” representa o último dia que o produto alimentício está em sua qualidade de pico de frescor, sabor e consistência. Tipicamente, o prazo de validade mostra para o varejista quanto tempo manter o item nas prateleiras da loja. Por exemplo, quando uma embalagem de aves frescas está próximo ao seu prazo de validade, o varejista irá tipicamente remarcar para baixo seu preço. Se o produto alcançar seu prazo de validade antes de ser vendido, o varejista retira as aves das prateleiras e o lucro perdido do varejista é estornado para o produtor avícola. A extensão o frescor das aves e de outros produtos alimentícios é altamente desejável devido ao fato que assegura vida útil mais longa e estende o prazo de validade do produto. Dessa forma, quanto mais tempo o produto permanece na prateleira do varejista, maior a probabilidade do mesmo ser vendido. Para o varejista, isso significa menos desperdício e menos remarcações que são favoráveis para a redução de custos. Os produtores avícolas se beneficiam do potencial de mercado aumentado através de uma faixa de exportação geográfica e menos estornos de produto não vendido. Em geral, a vida útil para frango fresco é entre 14 e 18 dias a partir da data que foi embalado.
[0005] Para controlar possível contaminação microbiana e estender a vida útil de alguns produtos alimentícios, métodos como embalagem asséptica, esterilização pré-preenchimento e esterilização pós- preenchimento foram tipicamente usados. Entretanto, esses métodos não podem ser usados com alimentos frescos e minimamente processados devido ao fato de que muitas vezes resultam em alterações indesejáveis em características de qualidade de alimento. Foram realizadas tentativas para incorporar agentes antimicrobianos dentro ou sobre o material de embalagem que circunda o item alimentício. Entretanto, em geral, tais tentativas foram problemáticas. Com algumas combinações de agentes antimicrobianos/plástico, o agente antimicrobiano se torna encerrado no interior do plástico e simplesmente não migra para a superfície do filme para entrar em contato com o produto embalado. Mais comumente, as taxas de liberação ou cinética de migração lenta de agentes antimicrobianos através da matriz polimérica reduz sua disponibilidade sobre a superfície do filme deixando o processo de deterioração de alimento não afetado. Além disso, alguns agentes antimicrobianos se tornam ineficazes como consequência das altas temperaturas de processamento usadas para processar estruturas ou filmes de embalagem típicos.
[0006] As modalidades da presente invenção são direcionadas a filmes de embalagem que atrasam o início da deterioração microbiana de produtos embalados nesses filmes. Com essa finalidade, são descritos no presente documento filmes de embalagem que têm taxas de migração aceleradas de um agente antimicrobiano através de uma camada de contato com produto. A liberação de agente antimicrobiano a partir da superfície do filme é por contato direto com a superfície do produto, através de uma camada muito fina de umidade que circunda o produto ou através de líquidos copiosos, que são, em geral, aquosos, em que o produto é imerso.
[0007] A cinética de migração de agentes antimicrobianos é controlada por uma camada de contato com produto que compreende pelo menos três componentes: uma matriz polimérica que compreende um copolímero de etileno acetato de vinila (EVA) que tem índice de fluidez maior que 6 dg/min a 190 °C/2,16 kg, um agente antimicrobiano e um agente umectante. Tanto o agente antimicrobiano como o agente umectante podem ser dispersos dentro da matriz de copolímero de etileno acetato de vinila. Também é contemplado que pelo menos um dentre o agente antimicrobiano e o agente umectante podem ser revestidos sobre a camada de contato com produto.
[0008] A difusão de agente antimicrobiano dentro da matriz de EVA fornece taxas de liberação rápidas de agente antimicrobiano para a superfície do filme. Em algumas modalidades preferenciais, mais que 10% da quantidade inicial de agente antimicrobiano presente na camada de contato com alimento são liberados após 2 dias, e mais que 15% da quantidade inicial de agente antimicrobiano presente na camada de contato com produto são liberados após 7 dias ao entrar em contato com a água. Em outras modalidades preferenciais, mais que 20% da quantidade inicial de agente antimicrobiano presente na camada de contato com produto são liberados após 14 dias ao entrar em contato com a água. Em mais outras modalidades preferenciais, mais que 30% da quantidade inicial de agente antimicrobiano presente na camada de contato com produto são liberados após 21 dias ao entrar em contato com a água. Essa cinética de migração se referem a taxas de liberação de agente antimicrobiano a partir da camada de contato com produto a 23 °C e 1 atm.
[0009] De fato, é um objetivo fornecer filmes de embalagem que têm cinética de liberação rápida de agente antimicrobiano a partir do filme para um produto embalado a fim de estender a vida útil do produto.
[0010] É um outro objetivo fornecer filmes de embalagem de alimento antimicrobianos que estendem uma vida útil do produto para pelo menos 5, 10, 15, 20 ou 25 dias.
[0011] Também é previsto que esses filmes de embalagem podem ser usados com qualquer produto em que seria vantajoso reduzir contaminantes microbianos nocivos, como produtos que incluem, porém sem limitação, carnes minimamente processadas e frescas e/ou frutos do mar, especialmente aves frescas como frango, pato e ganso, frutas (por exemplo, fruta cortada e/ou inteira), vegetais (por exemplo, vegetais cortados e/ou inteiros) ou qualquer outro produto não comestível que pode abrigar contaminantes nocivos, como flores ou plantas.
[0012] Os filmes de embalagem podem ser um filme de monocamada de uma camada de contato com produto ou um filme de múltiplas camadas que tem uma camada de contato com produto com camadas adicionais.
[0013] Os filmes de embalagem podem incluir mais camadas conforme necessário, dependendo dos requisitos de uma aplicação de embalagem particular. Essas camadas adicionais podem incluir, porém sem limitação, camadas de barreira de oxigênio, camadas de barreira à umidade, camadas de barreira química, camadas de violação, camadas adesivas ou de fixação, camadas de volume e camadas de sequestro de oxigênio e odor. É contemplado que a camada de contato com produto pode ser combinada com muitos materiais diferentes como, porém sem limitação, plásticos, papéis, materiais não tecidos, folhas metálicas para formar diversas estruturas de embalagem. Em algumas modalidades preferenciais, os filmes de embalagem são considerados filmes de barreira de oxigênio e têm um valor de taxa de transmissão de oxigênio (O2TR) menor ou igual a 10 cm3/0,06 m2 (100 pol2) / 24 horas em 1 atmosfera, 23 °C e 0% de RH.
[0014] É adicionalmente contemplado que os filmes de embalagem podem ser convertidos em diversas configurações de embalagem que incluem, porém sem limitação, sacolas, embalagens tipo almofada, sacos de fundo plano, bolsas quadrilaterais, bolsas com zíper, envoltórios, filmes para tampa, bandejas termoconformadas, embalagens a vácuo, embalagem de película a vácuo e similares.
[0015] Como usado no presente documento, o termo “camada de contato com produto” se refere a uma camada que está em contato direto com um produto embalado. Tipicamente, a camada de contato com produto do filme de embalagem é a superfície interna de um recipiente formado a partir do filme de embalagem. A espessura da camada de contato com produto pode variar entre 2,54 μm e 1.270 μm (0,1 mil e 50 mil), entre 12,7 μm e 254 μm (0,5 mil e 10 mil) ou entre 25,4 μm e 127 μm (1 mil e 5 mil).
[0016] Também são fornecidos filmes de embalagem de múltiplas camadas que compreendem um filme de embalagem que tem uma camada de contato com produto, conforme revelado no presente documento.
[0017] Também são fornecidas no presente documento embalagens, especialmente embalagens para alimentos. As embalagens compreendem um filme de embalagem que tem uma camada de contato com produto, conforme revelado no presente documento.
[0018] São adicionalmente fornecidos no presente documento produtos alimentícios embalados que compreendem um produto alimentício e um filme de embalagem que tem uma camada de contato com produto, conforme revelado no presente documento.
[0019] São fornecidos ainda no presente documento métodos para estender a vida útil e/ou o prazo de validade de um produto alimentício. Os métodos compreendem: obter qualquer filme de embalagem que tem uma camada de contato com produto revelada no presente documento; e embalar um produto alimentício dentro do filme de embalagem.
[0020] O uso de um copolímero de etileno acetato de vinila (EVA) que tem um índice de fluidez maior que 6 dg/min a 190 °C/2,16 kg é um aspecto importante dos filmes de embalagem descritos no presente documento. O índice de fluidez (MFI) é uma medição de quantas gramas de um fluxo de polímero através da matriz em dez minutos expressas como decigramas por minuto (dg/min) em uma determinada temperatura sob uma massa específica. O teste é realizado a uma determinada temperatura dependendo do plástico. A força usada para empurrar o plástico através do sistema é suprida por um peso que se assenta no topo de um êmbolo. Um método particularmente útil para determinar índice de fluidez de um material termoplástico é descrito no método de teste ASTM D1238-13 intitulado Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer pela ASTM International, West Conshohocken, PA. Deve-se compreender que um elemento versado na técnica pode determinar o índice de fluidez de copolímeros de etileno acetato de vinila (EVA) por meio de qualquer método conhecido na técnica sem experimentação indevida, e não se limita ao método de teste ASTM mencionado anteriormente.
[0021] Em algumas modalidades preferenciais, o copolímero de etileno acetato de vinila (EVA) tem um índice de fluidez de 8 dg/min a 190 °C/2,16 kg ou maior. Em outras modalidades preferenciais, o copolímero de etileno acetato de vinila (EVA) tem um índice de fluidez de 14 dg/min a 190 °C/2,16 kg ou maior. Em mais outras modalidades preferenciais, o copolímero de etileno acetato de vinila (EVA) tem um índice de fluidez de 30 dg/min a 190 °C/2,16 kg ou maior. Os exemplos adequados desses copolímeros de etileno acetato de vinila (EVA) que são comercialmente disponíveis, incluem porém sem limitação, aqueles vendidos sob a marca registrada DuPont Elvax® 3174 e 3176 disponível junto à E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE. Outros copolímeros de etileno acetato de vinila (EVA) adequados comercialmente disponíveis incluem aqueles vendidos sob a marca registrada Escorene™ Ultra LD 726 disponível junto à ExxonMobil Chemical Company, Inc., Houston, TX. É previsto que a camada de contato com produto também pode servir como uma camada selante a quente nos filmes de embalagem descritos no presente documento.
[0022] O agente antimicrobiano é aquele que não deteriora durante a fabricação, distribuição e armazenamento de filme. O agente antimicrobiano é, de preferência, termoestável durante a extrusão em temperaturas que podem exceder 200 °C, e estável às forças de cisalhamento e pressão envolvidas nas condições de processo. Além disso, em algumas modalidades, o agente antimicrobiano usado não precisa afetar de modo adverso ou descolorir os materiais poliméricos de embalagem. O termo “agente antimicrobiano” descreve qualquer material solúvel em água com capacidade para exterminar ou inibir o crescimento de bactérias, levedura, fungos, algas, vírus e/ou bolor.
[0023] Em algumas modalidades preferenciais, o agente antimicrobiano é um aditivo alimentício GRAS (geralmente reconhecido como seguro) através da Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos.
[0024] O agente antimicrobiano usado no presente documento é considerado um doador de prótons ou derivado do mesmo. Em geral, um doador de prótons é qualquer espécie com capacidade para doar um próton, por exemplo, ácidos de Bronsted-Lowry que incluem ácidos orgânicos como, porém sem limitação, aqueles selecionados dentre o grupo que consiste em ácido acético, ácido adípico, ácido benzoico, ácido cítrico, ácido glicólico, ácido glutárico, ácido p-hidróxi benzoico, ácido maleico, ácido málico, ácido malônico, fenóis, ácidos poliméricos, ácido propiônico, ácido sórbico, ácido sulfuroso e misturas dos mesmos. Os ácidos de Bronsted-Lowry também podem incluir ácidos minerais como, porém sem limitação, aqueles selecionados dentre o grupo que consiste em ácido bórico, ácido bromídrico, ácido clorídrico, ácido fluorídrico, ácido iodídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico e misturas dos mesmos.
[0025] Um derivado de doador de prótons pode incluir um sal de um ácido orgânico e um sal de um ácido mineral. Os exemplos não limitadores de sais de um ácido orgânico adequado para o uso podem ser selecionados dentre o grupo que consiste em sorbato de potássio, bissulfito de sódio, metil hidroxibenzoato de sódio, propil hidroxibenzoato de sódio, sulfito de sódio e misturas dos mesmos. Outros exemplos não limitadores de derivados de doador de prótons incluem anidrido de ácidos orgânicos e ésteres alquílicos de ácidos orgânicos. Em algumas modalidades preferenciais, o derivado de doador de prótons é selecionado dentre o grupo que consiste em p-hidroxibenzoato de metila, p-hidroxibenzoato de propila, p-hidroxibenzoato de butila, p-hidroxibenzoato de etila, p- hidroxibenzoato de isopropila, p-hidroxibenzoato de isobutila, p- hidroxibenzoato de benzila e misturas dos mesmos.
[0026] Em algumas modalidades preferenciais, a camada de contato com produto compreende entre 0,08 g/m2 e 9,3 g/m2 (0,124 mg/pol.2 e 14,42 mg/pol.2), entre 0,155 g/m2 e 1,55 g/m2 (0,1 mg/pol.2 e 1 mg/pol.2) ou entre 0,31 g/m2 e 1,24 g/m2 (0,2 mg/pol.2 e 0,8 mg/pol.2) de agente antimicrobiano. Em algumas modalidades preferenciais, a camada de contato com produto compreende entre 0,1% em peso e 15% em peso, entre 0,5% em peso e 10% em peso ou entre 1% em peso e 5% em peso de agente antimicrobiano em relação ao peso total da camada de contato com produto.
[0027] Deve-se compreender que o termo “agente umectante” usado no presente documento pode incluir qualquer substância que aumenta a mobilidade do agente antimicrobiano incorporado no etileno acetato de vinila da camada de contato com produto. O agente umectante também pode facilitar ou intensificar a hidratação ou contato com um meio aquoso ao longo de uma face da camada de contato com produto. Os exemplos de agentes umectantes adequados incluem polioxialquilenos (como aqueles disponíveis junto à BASF sob a designação PLURONICS, ou aqueles disponíveis junto à Union Carbide sob a designação CARBOWAXES, incluindo aqueles com PEGs), polioxialquilenos terminados com éter, por exemplo, éter laurílico de polioxietileno, polioxialquilenos terminados com éster, por exemplo, estearato de polioxietileno, ésteres de sorbitano (como certos produtos comercialmente disponíveis sob as designações SPAN e TWEEN), fosfatídeos (como lecitina), alquilaminas, glicerina, polímeros solúveis em água como óxidos de polietileno, carboximetilcelulose, álcool polivinílico e polivinil pirrolidona, tensoativos como sais de sulfato de alquila (C6-C20), por exemplo, lauril sulfato de sódio, sais de sulfato de arila (C6-C10) e sais de sulfato de alcanila (C7-C24) e similares.
[0028] Em algumas modalidades preferenciais, o agente umectante compreende um aduto de ácido graxo selecionado dentre o grupo que consiste em monoestearato de glicerila, monooleato de polioxietileno, monoestearato de polioxietileno, monolaurato de polioxietileno, monooleato de lisorbitano, oleato de potássio, lauril sulfato de sódio, oleato de sódio, monolaurato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano, monoestearato de sorbitano, triestearato de sorbitano, monooleato de sorbitano, trioleato de sorbitano, oleato de trietanolamina, monolaurato de polioxietileno sorbitano, monopalmitato de polioxietileno sorbitano, monoestearato de polioxietileno sorbitano, monoestearato de polioxietileno sorbitano, triestearato de polioxietileno sorbitano, monooleato de polioxietileno sorbitano, monooleato de polioxietileno sorbitano, trioleato de polioxietileno sorbitano e combinações dos mesmos.
[0029] Em tais modalidades preferenciais, o agente umectante também pode compreende adicionalmente um alquil fenol etoxilado. Os exemplos não limitadores de alquil fenóis etoxilados adequados são nonil fenóis etoxilados. Uma combinação particularmente útil de substâncias adequadas para uso como um agente umectante inclui uma mistura de monolaurato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano, monoestearato de sorbitano, monooleato de lisorbitano e nonil fenol etoxilado que é vendido sob a marca registrada Atmer™ 645 disponível junto à Croda International Pic, Edison, NJ.
[0030] Em algumas modalidades preferenciais, a camada de contato com produto compreende entre 0,0155 g/m2 e 4,65 g/m2 (0,01 mg/pol.2 e 3 mg/pol.2), 0,078 g/m2 e 3,88 g/m2 (0,05 mg/pol.2 e 2,5 mg/pol.2) ou entre 0,155 g/m2 e 3,1 g/m2 (0,1 mg/pol2 e 2,0 mg/pol.2) de agente umectante. Em algumas modalidades preferenciais, a camada de contato com produto compreende entre 0,1% em peso e 5% em peso, entre 0,25% em peso e 3,5% em peso ou entre 0,5% em peso e 2,5% em peso de agente umectante em relação ao peso total da camada de contato com produto.FABRICAÇÃO DE COMPOSIÇÕES DE CONTATO COM PRODUTO
[0031] Existem vários métodos que poderiam ser usados para produzir as composições de camada de contato com produto. Todos os componentes da camada de contato com produto podem ser mesclados secos na razão de peso necessária em um dispositivo adequado como um tambor mesclador. A mescla seca resultante é, então, mesclada em equipamento adequado como uma extrusora. Alternativamente, um lote mestre poderia ser preparado medindo-se os componentes de camada diretamente em uma extrusora de parafuso único ou duplo. As condições específicas para operar uma extrusora de parafuso único irão se diferir daquelas de uma extrusora de parafuso duplo, mas aqueles versados na técnica podem determinar prontamente as condições de operação necessárias para preparar lotes-mestre adequados para uso com a presente invenção.
[0032] Em algumas modalidades preferenciais, a quantidade desejada de agente antimicrobiano é dissolvida em água e é introduzida em uma fusão do copolímero de etileno acetato de vinila através de uma primeira porta de injeção em uma extrusora de parafuso único ou duplo. Em seguida, o agente umectante é dissolvido em água e injetado na mistura de fusão de copolímero de EVA e agente antimicrobiano através de uma segunda porta de injeção na extrusora. A água nessa mistura é vaporizada e sai da extrusora através de uma abertura de ventilação na extrusora. As temperaturas da extrusora e velocidade de mistura do parafuso irão controlar a qualidade da mistura. Uma dispersão uniforme tanto de agentes antimicrobianos como umectantes dentro da fusão de polímero pode ser obtida. As condições específicas de operação podem ser prontamente determinadas por um versado na técnica. A extrusora extrude a composição de camada de contato com produto como filamentos que podem ser, então, resfriados e cortados em péletes para uso subsequente. Os métodos particularmente úteis para incorporar os agentes antimicrobianos e umectantes em copolímeros de etileno acetato de vinila são descritos nas patentes nos U.S. 7.993.560 e 8.647.550. Finalmente, as composições de camada peletizadas podem ser extrudadas como um filme de monocamada com o uso de uma extrusora de parafuso único encaixada com uma cabeça de matriz em fenda. Aqueles versados na técnica podem determinar prontamente as temperaturas de operação necessárias, velocidades de parafuso e outros parâmetros de processamento necessários para preparar tais filmes de monocamada sem experimentação indevida.
[0033] Com a finalidade de medir a eficácia de extração de agente antimicrobiano a partir da camada de contato com produto, espécimes de filmes foram preparadas cortando-se uma amostra de 120 cm2 a partir de um filme de 76,2 mícrons (3 mil) de espessura que tem uma composição de camada de contato com produto específica. As espécimes foram colocadas dentro de um frasco com 10 ml de água desionizada. O sorbato de potássio (C6H7KO2) foi usado como um agente antimicrobiano e Atmer™ 645 foi usado como um agente umectante. A quantidade cumulativa de sorbato de potássio extraído ao longo do tempo a 23 °C e 1 atm a partir de cada espécime de filme foi determinada com o uso de espectroscopia UV e registrada. Os resultados são mostrados nas Tabelas 1 a 5 abaixo. Cada valor representa a média de três espécimes. A composição de camada de contato com produto de cada filme é identificada em cada Tabela.
O copolímero de EVA 1 foi um copolímero de etileno acetato de vinila que tem um teor de acetato de vinila a 18% em peso, uma densidade de 0,940 g/cm3, um ponto de fusão de 65 °C que foi vendido sob a marca registrada DuPont Elvax 3174 disponível junto à E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE.
O copolímero de EVA 2 foi um copolímero de etileno acetato de vinila que tem um teor de acetato de vinila a 18% em peso, uma densidade de 0,939 g/cm3, um ponto de fusão de 82,8 °C que foi vendido sob a marca registrada Escorene™ Ultra LD 726.07 junto à ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX.
O copolímero de EVA 3 foi um copolímero de etileno acetato de vinila que tem um teor de acetato de vinila a 18% em peso, uma densidade de 0,940 g/cm3, um ponto de fusão de 65 °C que foi vendido sob a marca registrada DuPont Elvax 3176 disponível junto à E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE.
O copolímero de EVA 4 foi um copolímero de etileno acetato de vinila que tem um teor de acetato de vinila a 18% em peso, uma densidade de 0,940 g/cm3, um ponto de fusão de 89 °C que foi vendido sob a marca registrada DuPont Elvax 3165 disponível junto à E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE.
[0034] Conforme evidente a partir dos Exemplos 1 a 4 e Exemplo comparativo 1, a quantidade média de agente antimicrobiano liberado a partir da camada de contato com produto ao entrar em contato com a água foi maior que 10% da quantidade inicial de agente antimicrobiano presente na camada após 7 dias, quando o copolímero de etileno acetato de vinila teve um índice de fusão de 8 dg/min a 190 °C/2,16 kg ou maior. Em algumas modalidades preferenciais, mais que 20% da quantidade inicial de agente antimicrobiano presente na camada de contato com alimento foram extraídos após 14 dias, quando o copolímero de etileno acetato de vinila teve um índice de fusão de 14 dg/min a 190 °C/2,16 kg ou maior. Em outras modalidades preferenciais, mais que 30% da quantidade inicial de agente antimicrobiano presente na camada de contato com alimento fora, extraídos após 21 dias, quando o copolímero de etileno acetato de vinila teve um índice de fusão de 30 dg/min a 190 °C/2,16 kg ou maior. Mediante a comparação dos dados para o Exemplo 4 com o Exemplo comparativo 2, deve ficar evidente que, quando nenhum agente umectante estava presente na camada de contato com produto, a quantidade de sorbato de potássio extraída a partir dessa camada é significativamente menor que aquelas composições com agente umectante, isto é, no máximo 10% da quantidade inicial presente após 21 dias, mesmo que o índice de fusão do etileno acetato de vinila fosse de 30 dg/min a 190 °C/2,16 kg.PREPARAÇÃO DE FILMES DE EMBALAGEM COM CAMADA DE CONTATO COM PRODUTO
[0035] Os filmes de embalagem de múltiplas camadas que têm uma camada de contato com produto, conforme descrito no presente documento, foram fabricados por métodos de coextrusão de filme soprado. Outros métodos de coextrusão convencionais alternativos também podem ser usados, incluindo coextrusão de fusão em fenda, laminação por extrusão, revestimento de extrusão e combinações de coextrusão de filme soprado com um ou mais métodos alternativos. Em uma modalidade de coextrusão de filme soprado preferencial, o filme de embalagem de múltiplas camadas foi produzido com o uso de múltiplas extrusoras que alimentam em uma cabeça de matriz circular de múltiplo coletores através da qual as camadas de filme são forçadas e formadas em uma bolha de filme de múltiplas camadas cilíndrica. A bolha foi bruscamente arrefecida, então, achatada e formada em um filme de múltiplas camadas. Os processos de extrusão de filme soprado são conhecidos na técnica e foram descritos, por exemplo, em The Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, 3a edição, John Wiley & Sons, Nova Iorque, 1981, Vol. 16, páginas 416 a 417 e Vol. 18, páginas 191 a 192.
[0036] Os filmes de embalagem de sete camadas foram fabricados por coextrusão de filme soprado. As composições de camada são descritas nas Tabelas 7 e 8 abaixo. Cada um dentre os dois filmes incluiu uma camada de contato com produto que compreende EVA-3 que teve um índice de fusão de 30 dg/min a 190 °C/2,16 kg. A quantidade de sorbato de potássio nos filmes foi variada pela espessura relativa da camada de contato com produto, isto é, o Exemplo 2 teve uma espessura de camada de contato com produto aproximadamente duas vezes aquela do Exemplo 1, por conseguinte, a quantidade de sorbato de potássio no Exemplo 2 foi aproximadamente duas vezes aquela do Exemplo 1.
[0037] Os testes antimicrobianos foram realizados com os filmes de embalagem de sete camadas dos Exemplos 1 e 2 descritos acima e um Exemplo de controle de uma monocamada de polietileno de baixa densidade (LDPE) que tem uma espessura de 50,8 μm (2 mil). Para cada um dentre os três grupos de teste, foi produzido um total de nove embalagens que contêm um peito de frango sem pele e sem osso pesando aproximadamente 200 gramas cada. Deve-se observar que o frango foi trazido para loja e tinha perdido 3 a 5 dias de vida útil. Cada pacote tinha aproximadamente 258,1 cm2 (40 pol.2 ) de área de superfície de filme em contato com o peito de frango. Três amostras de peito de frango a partir de cada grupo de teste foram removidas de sua embalagem para enumeração de colônias de bactérias (CFU) após 3, 7, 10, 12, 14, 18 e 20 dias. O frango embalado restante foi mantido a 4 °C ao longo da duração do experimento. Quando o frango foi removido da embalagem a vácuo, o mesmo foi colocado em uma bolsa estéril que contém 50 ml de tampão de Butterfield. A bolsa foi vigorosamente agitada durante 2 minutos e, então, aberta em uma cabine de biossegurança. Uma alíquota de um ml de solução foi removida da bolsa para a diluição serial em solução tampão adicional. Uma amostra da solução diluída foi, então, espalhada através de uma placa de ágar. A placa foi deixada para secar e incubada durante 48 horas a 24 °C. A população de bactérias total na placa foi determinada por inspeção visível. Os resultados são relatados como unidades de formação de colônia (CFUs) em crescimento exponencial (log10) por grama de frango. A TABELA 9 abaixo resume os resultados de teste de atividade antimicrobiana medidos dos filmes estudados.
[0038] Os dados descritos acima demonstram a eficácia antimicrobiana dos filmes de embalagem na extensão da vida útil de um produto de carne embalado, quando o filme inclui uma camada de contato com produto formada a partir de um copolímero de etileno acetato de vinila com um índice de fusão maior que 6 dg/min a 190 °C/2,16 kg, agente antimicrobiano e um agente umectante. Também é evidente que os filmes de embalagem têm uma atividade antimicrobiana menor que log10 7 CFU/g conforme medido pela contagem de placa total (TPC) até 20 dias após o filme entrar em contato com um produto alimentício.
[0039] A descrição e exemplos acima ilustram certas modalidades da presente invenção e não devem ser interpretados como limitadores. A seleção de modalidades particulares, combinações das mesmas, modificações e adaptações das diversas modalidades, condições e parâmetros normalmente encontrados na técnica ficará evidente aos versados na técnica e é considerada abrangida pelo espírito e escopo da presente invenção.
Claims (10)
1. Filme de embalagem que compreende:pelo menos uma camada de contato com produto que compreende:i) um copolímero de etileno acetato de vinila que tem índice de fluidez maior que 6 dg/min a 190 °C/2,16 kg;ii) um agente antimicrobiano; eiii) um agente umectante.
2. Filme de embalagem, de acordo com a reivindicação 1, em que a quantidade cumulativa média de agente antimicrobiano liberado a partir da camada de contato com produto ao entrar em contato com a água é maior que 10% da quantidade inicial de agente antimicrobiano presente na camada de contato com alimento após 2 dias a 23 °C e 1 atm.
3. Filme de embalagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, em que a quantidade de agente antimicrobiano presente na camada de contato com produto é entre 0,08 e 9,3 g/m2.
4. Filme de embalagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,2 ou 3, em que o copolímero de etileno acetato de vinila tem um teor de acetato de vinila de pelo menos 18% em peso.
5. Filme de embalagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,2,3 ou 4, em que o agente antimicrobiano compreende um doador de prótons ou derivado do mesmo.
6. Filme de embalagem, de acordo com a reivindicação 5, em que o doador de prótons é um ácido orgânico selecionado dentre o grupo que consiste em ácido acético, ácido adípico, ácido benzoico, ácido cítrico, ácido glicólico, ácido glutárico, ácido p-hidróxi benzoico, ácido maleico, ácido málico, ácido malônico, fenóis, ácidos poliméricos, ácido propiônico, ácido sórbico, ácido sulfuroso e misturas dos mesmos.
7. Filme de embalagem, de acordo com a reivindicação 5, em que o derivado de doador de prótons é um sal de um ácido orgânico selecionado dentre o grupo que consiste em sorbato de potássio, bissulfito de sódio, metil hidroxibenzoato de sódio, propil hidroxibenzoato de sódio, sulfito de sódio e misturas dos mesmos.
8. Filme de embalagem, de acordo com a reivindicação 5, em que o doador de prótons é um ácido mineral selecionado dentre o grupo que consiste em ácido bórico, ácido bromídrico, ácido clorídrico, ácido fluorídrico, ácido iodídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico e misturas dos mesmos.
9. Filme de embalagem, de acordo com a reivindicação 8, em que o doador de prótons é um sal de um ácido mineral.
10. Filme de embalagem, de acordo com a reivindicação 5, em que o derivado de doador de prótons é um éster alquílico de um ácido orgânico selecionado dentre o grupo que consiste em p-hidroxibenzoato de metila, p-hidroxibenzoato de propila, p-hidroxibenzoato de butila, p- hidroxibenzoato de etila, p-hidroxibenzoato de isopropila, p-hidroxibenzoato de isobutila, p-hidroxibenzoato de benzila e misturas dos mesmos.
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