Setor tecnológico da invenção

A presente invenção pertence, de maneira geral, ao setor tecnológico de embalagens para alimentos e se refere, de modo mais específico, a uma embalagem multicamadas antimicrobiana e atóxica, capaz de acondicionar alimentos e garantir sua integridade física, química e microbiológica.

A embalagem proposta é composta por camadas fabricadas com materiais e princípios átivos especiais, que a tornam ativa e capaz de eliminar microrganismos, tais como bactérias e fungos que promovem a deterioração prematura dos alimentos.

A invenção garante todas as condições de proteção tradicionais de uma embalagem comum, porém, devido a sua característica antimicrobiana, elimina microrganismos como bactérias e fungos no seu interior. Este diferencial torna a embalagem objeto da invenção capaz de prolongar o tempo de integridade dos produtos na prateleira e aumentar a segurança de consumo, sem comprometer a qualidade dos produtos.

Estado da técnica conhecido

O estado da técnica deste setor tecnológico compreende embalagens com princípios antimicrobianos, porém estas embalagens convencionais são compostas apenas por uma única camada, ou seja, são embalagens monocamada. Em relação ao processo de fabricação, é empregada a técnica de extrusão linear monocamada para a fabricação destas embalagens. Para conferir a propriedade antimicrobiana estas embalagens são fabricadas com aditivos biocidas a base de prata e/ou a base de triclosan, ou seja, compostos comerciais. Cita-se, por exemplo, a linha comercial de aditivos Irgaguard® (BASF/CIBA SPECIALTY CHEMICALS) e compostos a base de prata e nanoprata (NANOX).

Um problema relacionado a estas embalagens monocamada se refere ao fato da camada única necessitar ser consideravelmente espessa, pois assume a função também estrutural da embalagem. Deste fato decorrem impactos significativos no aumento dos custos de uma peça, pois os aditivos são demasiadamente caros e a espessura elevada implica no uso de maior quantidade de aditivos. Muitas possibilidades de aplicação são eliminadas devido ao elevado custo das embalagens.

Além disto, por possuir apenas uma camada, estas embalagens convencionais estão sujeitas a interações significativas com o meio externo, o que provoca fenómenos de degradação de seu princípio ativo. Os princípios ativos utilizados são espécies iónicas ou moleculares que sofrem facilmente oxidação na presença de oxigénio (ou outros radicais livres). Estas reações são aceleradas pelo aumento da temperatura e exposição à luz. Assim, estas embalagens apresentam tempo de ação antimicrobiana potencialmente curto.

Vale ressaltar que estas embalagens monocamadas convencionais são limitadas no tipo de acabamento externo que podem receber, pois ocorre à reação dos vernizes e tintas aplicados com os princípios ativos antimicrobianos, o que leva a neutralização do princípio.

Adicionalmente, o uso de aditivos biocidas a base de prata e/ou a base de triclosan é problemático, uma vez que tais produtos têm sido questionados em relação a sua toxicidade. Estes compostos podem ser prejudiciais à saúde humana em determinados níveis de ingestão, tendo em vista a sua ausência nos organismos humanos e animais. A prata pode ocasionar problemas neurológicos, nos rins, indigestão e dores de cabeça. Em relação ao triclosan, é conhecida a possibilidade de promover a formação de câncer. Ambos já estão em questionamento intenso pela comunidade de pesquisadores da área da saúde e sendo rejeitados por fabricantes de embalagens.

Novidade e objetivos da invenção

A presente invenção se refere a uma embalagem multicamada antimicrobiana produzida com aditivo antimicrobiano à base de zinco. O zinco é um elemento presente nos sistemas metabólicos dos seres humanos e animais, de tal forma que, em muitas situações de nutrição e de medicamentos é adicionado, tendo em vista a necessidade vital dos seres humanos e animais por este elemento químico. Assim, não é considerado tóxico e confere à embalagem a grande vantagem e diferencial de ser atóxica. Esta característica facilitará sobremaneira sua aceitação pelo mercado e a fácil liberação pelos organismos regulatórios como ANVISA, Órgãos de Sanidade Animal e outros.

A embalagem proposta é produzida com o conceito de multicamadas funcionais. A camada ativa (antimicrobiana) está na parte interna da embalagem e em contato com o meio de acondicionamento do alimento. Assim, esta camada está protegida do ambiente externo e seu princípio ativo isolado e ausente de reações com oxigénio ou outros radicais livres presentes na atmosfera. Esta concepção garante maior durabilidade do princípio antimicrobiano e maior tempo de ação antimicrobiana para a embalagem. Confere ao alimento maior segurança e por tempo mais prolongado, além de aumentar a vida de prateleira dos produtos armazenados.

A configuração de multicamadas garante na parte externa das embalagens camadas sem o princípio ativo, porém com funções estruturais e de acabamento. Não sendo a camada externa antimicrobiana a embalagem pode admitir qualquer arte visual de acabamento. Deste modo é possível fazer a estampagem de imagens com as tintas e vernizes tradicionais sem reagir com o princípio ativo.

Como a camada interna ativa não tem função estrutural, torna-se viável produzir embalagens com pequenas espessuras. Em decorrência, pequenas espessuras demandam menores quantidades de polímeros e principalmente menores quantidades de princípios ativos. Uma vez que os princípios ativos respondem pelo maior parte do custo da embalagem, este diferencial certamente garante a viabilidade económica da embalagem multicamadas antimicrobiana diante as embalagens monocamadas tradicionais.

Descrição dos desenhos anexos

A fim de que a presente invenção seja plenamente compreendida e seus ensinamentos levados à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, a mesma será explicada de forma clara e suficiente, tendo como base os desenhos anexos, que são apenas ilustrativos de um número não exaustivo de possíveis concretizações da mesma sem ter a finalidade de limitar o escopo da proteção apenas a estes exemplos em particular, nos quais: Figura 1 desenho em perspectiva de uma embalagem de duas camadas, fabricada de acordo com os princípios da invenção.

Figura 2 desenho em perspectiva de uma embalagem de três camadas, fabricada de acordo com os princípios da invenção.

Figura 3 desenho em perspectiva de uma embalagem de múltiplas camadas, fabricada de acordo com os princípios da invenção.

Descrição detalhada da invenção

A presente invenção se refere a uma embalagem multicamadas antimicrobiana e atóxica para alimentos constituída por pelo menos duas camadas dotadas de funções específicas, em que a camada interna (1) é obrigatoriamente dotada de função antimicrobiana, sendo constituída preferencialmente por um material polimérico aditivado com qualquer composto a base de zinco, que realiza a função antimicrobiana, associado a uma camada externa (2).

A camada interna (1) não se restringe apenas a um aditivo ou polímero, mas qualquer aditivo antimicrobiano, preferencialmente a base de zinco pela ausência de toxicidade, e qualquer polímero compatível. Polímeros adequados para a constituição da camada interna incluem, mas não estão limitados a: PEBD, PEBDL, PEAD, EVOH, PET, NYLON, PVC, PP, BOPP ou outro polímero atóxico e compatível com o aditivo antimicrobiano.

A embalagem pode ser constituída por múltiplas camadas em que cada camada terá funções específicas. Assim, as demais camadas podem ser fabricadas com qualquer polímero ou com qualquer outro material de interesse, ou seja, poderão ser de PEBD, PEBDL, PEAD, EVOH, PET, NYLON, PVC, PP, BOPP ou outro polímero, ou filmes de alumínio, ou adesivos, ou outros materiais. Depende das funções que exercerão e das propriedades físicas e químicas que serão requeridas das mesmas de acordo com as características e propriedades solicitadas pelos produtos que serão acondicionados. A princípio não há qualquer restrição do número de camadas que comporão a embalagem. As embalagens poderão ser fabricadas a partir de duas camadas até a quantidade necessária solicitada pelo projeto.

A embalagem multicamada deverá ser produzida com camadas que desempenhem funções importantes no sistema multicamadas como embalagem. Cada camada tem função própria e contribui para o desempenho fundamental da embalagem multicamada na função de proteção antimicrobiana. As camadas intermediárias preferencialmente desempenham a função de bloqueio/barreira de compostos indesejáveis ao alimento ou ao princípio ativo. Contribuem assim para a eficiência e durabilidade da função antimicrobiana. As camadas externas têm função estrutural e de recebimento da arte da embalagem. As camadas estruturais são dimensionadas de forma a impedir que sejam geradas fraturas durante a utilização das embalagens, as quais exporiam as camadas internas ativas ao meio externo (o que diminuiria a eficiência e durabilidade do princípio ativo). Ainda garantem a boa soldabilidade na sua aplicação, permitindo a geração de vácuo e ao mesmo tempo a estanqueidade ao meio de acondicionamento (aumenta a eficiência e durabilidade da função antimicrobiana). Referindo-nos agora as figuras anexas, vemos que filme de duas camadas ilustrado na figura 1 é provido de uma camada externa (2), que tem função de receber o acabamento estético (arte) da embalagem, proporcionar suporte estrutural à embalagem e atuar como barreira de proteção do aditivo antimicrobiano. Já a camada interna (1) é uma camada termo selável com aditivo antimicrobiano, que tem contato direto com o alimento, ou seja, o meio de acondicionamento do alimento fica envolto pela camada interna (1).

Na figura 2 vemos outra concretização da invenção, em que a embalagem é constituída por três camadas: uma camada interna (1) com aditivo antimicrobiano, que envolve o meio de acondicionamento do alimento; uma camada externa (2), que recebe o acabamento estético da embalagem e proporciona suporte estrutural e; uma camada intermediária (3) que tem propriedades de barreira contra a umidade, gases e ao aditivo antimicrobiano.

Por fim, a figura 3 apresenta uma concretização exemplar de uma embalagem de sete camadas, composta por uma camada interna com aditivo antimicrobiano (1 ) e uma camada externa com funções de acabamento (2), limitando uma série de camadas intermediárias: uma camada estrutural (4), uma camada com barreira a gases (5), outra camada estrutural (6), uma camada de barreira contra umidade (7) e uma camada com barreira ao aditivo antimicrobiano (8).

Vemos, portanto, que são inúmeras as possibilidades de composição da embalagem, dependendo das propriedades desejadas. Os casos acima expostos são apenas exemplificativos de possíveis concretizações do conceito proposto, não tendo qualquer intenção de limitar o escopo da proteção apenas aos mesmos, pelo contrário, o presente relatório visa compreender toda e qualquer concretização que esteja dentro do conceito inventivo apresentado.

Tratou-se no presente relatório descritivo de uma invenção dotada de aplicação industrial, novidade e atividade inventiva, sendo revestida de todos os requisitos determinados pela lei da propriedade industrial para receber o privilégio pleiteado.