Como manter a cadeia de frio nos produtos alimentares e farmacêuticos? Embalagem isotérmica: requisitos e ensaios

De acordo com a Aecoc Shopperview, 42% das despesas online com produtos de grande consumo são efetuadas em produtos alimentares. Além disso, a quota de mercado do e-commerce de bens de grande consumo em 2023 ultrapassará os atuais 3%. Até mesmo o sector farmacêutico tem entrado no comércio digital com um crescimento exponencial nos últimos anos e espera-se que continue a crescer, atingindo um volume de negócios de quase dois milhões de euros em 2023, de acordo com um estudo da Statista.

Neste contexto, a embalagem isotérmica desempenha um papel fundamental no transporte de produtos que necessitam de manter uma temperatura específica e constante ao longo do seu ciclo de distribuição, especialmente para os sectores farmacêutico e alimentar, garantindo que o produto chega ao utilizador final em perfeitas condições.

Adicionalmente, apresenta-se como Caso de Estudo a experiência do Itene no projeto europeu PRIMA SUREFISH, onde se identificam alguns dos dispositivos comerciais existentes no mercado para identificar se durante o transporte ocorreram quebras na cadeia de frio, necessárias para garantir a qualidade e conservação dos produtos da pesca (sector alimentar / sector farmacêutico). Serão apresentados os resultados de uma simulação de quebras de frio e a forma como os dispositivos validados funcionaram em diferentes locais da embalagem e da palete.

A embalagem isotérmica tem de cumprir os seguintes requisitos:

Requisitos de tempo e temperatura de armazenamento

Requisitos técnicos

Antes de descrever as características técnicas de cada uma das embalagens isotérmicas selecionadas pela Itene como representativas da manutenção da cadeia de frio durante a distribuição, descrevem-se os requisitos técnicos a satisfazer por cada uma das soluções apresentadas:

• As embalagens isotérmicas podem ser de utilização única ou retornáveis.

• No caso das embalagens retornáveis, devem ser fáceis de limpar e desinfectar, evitando os cantos de difícil acesso.

• O material utilizado deve ser física e mecanicamente resistente ao ciclo de distribuição utilizado. Este requisito refere-se à proteção contra eventuais choques ou pancadas durante o manuseamento e a distribuição.

• Os produtos mais sensíveis a choques e impactos durante o ciclo de distribuição devem poder ser posicionados e imobilizados de forma a sofrerem o mínimo de choques e manterem a sua qualidade intacta. As frutas e produtos hortícolas são um dos produtos que podem ser danificados durante o transporte.

• Devem ser fáceis de manusear pelo estafeta. Os motoristas de entregas preferem a utilização de contentores isotérmicos flexíveis, em vez de rígidos, porque o peso e o volume do contentor são mais ergonómicos de manusear.

• Embora se espere que a maior parte dos alimentos transportados no contentor venha em embalagens primárias, será necessário garantir que o material cumpre a legislação em vigor para os materiais de cada um dos dois sectores-alvo: alimentar e farmacêutico.

• Num determinado ponto da cadeia de distribuição, as encomendas serão transportadas e manipuladas pelo distribuidor, pelo que o peso da encomenda deve ser limitado por razões ergonómicas.

• A metodologia ou operação de refrigeração aplicada com o novo contentor deve poder ser implementada com a mesma facilidade em todos os centros. Este requisito é importante para uniformizar os serviços/embalagens isotérmicas da empresa e oferecer o mesmo nível de qualidade.

• É necessária uma barreira ao vapor de água para evitar trocas de água que possam deteriorar o produto. Além disso, muitos dos materiais utilizados para isolar este tipo de recipiente perdem a sua eficácia ao absorver a humidade.

• Possibilidade de integrar acumuladores de frio em bolsas ou compartimentos dentro da embalagem isotérmica para ajudar a manter a temperatura individualmente em cada um deles e não durante o transporte.

Com base na experiência da Itene, apresenta-se de seguida uma análise das possíveis alternativas de embalagens isotérmicas existentes no mercado, tendo por base as características técnicas de cada um dos seus componentes/materiais, que determinam a sua funcionalidade.

Antes de descrever as embalagens isotérmicas identificadas como representativas nos sectores alvo, é necessário definir os dois componentes que irão constituir o sistema de embalagem isotérmica:

• Embalagem isotérmica: impede a troca de temperatura com o exterior, permitindo a manutenção de uma gama de temperaturas durante um período de tempo estimado.
• Acumuladores: acessórios que são mantidos a baixas temperaturas e fornecem frio constante à embalagem isotérmica. Existem dois tipos, consoante se pretendam temperaturas de refrigeração positivas (temperaturas até +8 °C) ou temperaturas de congelação negativas (temperaturas até -21 °C).

Com base nos requisitos temperatura-tempo e nos requisitos técnicos propostos, foi efetuada uma pesquisa dos tipos de embalagens isotérmicas mais representativas do mercado, com base na qual se procedeu a uma comparação técnica, delineada na seguinte matriz comparativa, que indica, para cada embalagem isotérmica selecionada, a gama de temperaturas de trabalho, os materiais de que é composta e outras vantagens técnicas.

Para validar a funcionalidade dos acondicionamentos isotérmicos incluídos na matriz de comparação técnica, propõe-se o seguinte ensaio de monitorização da temperatura no interior do acondicionamento isotérmico ao longo do tempo, nas condições de temperatura e humidade dadas pela câmara climática utilizada no ensaio. Para que seja possível monitorizar a temperatura no interior da embalagem para produtos refrigerados e congelados, tendo em conta o perfil da norma ISTA 7D simulado pela câmara, recomenda-se a realização do seguinte pré-condicionamento antes do ensaio:

• Géneros alimentícios ou simuladores: refrigerados a 4 °C e congelados a -18 °C;
• Embalagens a 23 °C e 50% de humidade relativa;
• Acumuladores, tanto refrigerados como congelados, a -20 °C.

É necessário incorporar um registador de dados em cada uma das embalagens. Para tal, considerou-se a possibilidade de dispor o sensor de forma a não estar em contacto com o produto/simulante ou com os acumuladores, de modo a obter dados mais precisos e reais sobre a forma como irá afetar o produto.

No projeto SUREFISH, financiado pelo programa PRIMA da UE, foram selecionadas ferramentas comerciais de monitorização da cadeia de frio, nomeadamente etiquetas indicadoras visuais de tempo-temperatura, designadas TTI, e dispositivos de medição de temperatura e humidade, designados dataloggers (apresentados no quadro 3). Foram testados em condições de transporte simuladas no laboratório do ITENE com o objetivo de avaliar a posição mais adequada numa caixa ou carga unitária de cada tipo de embalagem para produtos da pesca, de modo a obter os protocolos e recomendações mais adequados a ter em conta nas empresas de pesca que utilizam este tipo de dispositivos.

As soluções selecionadas foram testadas nos laboratórios de simulação do Itene para avaliar o desempenho das ferramentas comerciais existentes e verificar a manutenção da cadeia de frio. Foram testados diferentes tipos de caixas de pesca comerciais de diferentes materiais, nomeadamente cartão plastificado, plástico polipropileno, plástico alveolar e poliestireno expandido.

Os testes confirmaram que as caixas utilizadas permitem isolar o produto de condições de temperatura abusivas. Além disso, os produtos embalados nas caixas das camadas superiores da palete são mais sensíveis às variações de temperatura, em comparação com os produtos das caixas inferiores, como demonstram as ferramentas de monitorização da cadeia de frio utilizadas.