Fotocatálise aplicada a embalagens e coberturas ativas para alimentos: uma revisão

Abstract

As embalagens e coberturas ativas interagem com o alimento e seu ambiente, prolongando a sua vida útil com qualidade e segurança. Elas podem ser projetadas para liberar substâncias específicas como antioxidantes, compostos antimicrobianos ou absorver gases como oxigênio e etileno. Uma nova proposta para essas embalagens consiste na adsorção de espécies químicas em sua superfície e catálise de reações de oxidação sob luz em uma faixa de comprimento de onda específico. Essas embalagens possuem propriedades fotocatalíticas, podendo ser produzidas a partir de nanocompósitos de biopolímeros e semicondutores como os óxidos de titânio, zinco e de cobre. Esses materiais são capazes de absorver comprimentos de onda que variam do ultravioleta (UV, 200 a 400 nm) ao visível (400 a 700 nm) e são capazes de degradar uma gama de moléculas orgânicas como fungos, bactérias, compostos orgânicos voláteis como o etileno e pigmentos, que podem exercer papéis importantes na aceleração de degradação de alimentos. Além disso, eles possuem a capacidade de bloquear a radiação UV, minimizando os efeitos oxidativos nos alimentos causados por incidência de luz. Diante de tantas vantagens, o objetivo deste trabalho é apresentar e discutir as funcionalidades do uso de nanopartículas metálicas fotocatalíticas em embalagens ativas de alimentos bem como as suas limitações.

Packaging and active coatings interact with the food and its environment, extending its shelf life with quality and safety. They can be designed to release specific substances such as antioxidants, antimicrobial compounds, or absorb gases like oxygen and ethylene. A new proposal for these packaging materials involves the adsorption of chemical species on their surface and catalysis of oxidation reactions under light at a specific wavelength range. These packaging materials have photocatalytic properties and can be produced from nanocomposites of biopolymers and semiconductors like titanium, zinc, and copper oxides. These materials are capable of absorbing wavelengths ranging from ultraviolet (UV, 200 to 400 nm) to visible light (400 to 700 nm) and can degrade a range of organic molecules such as fungi, bacteria, volatile organic compounds like ethylene, and pigments, which can play important roles in accelerating food degradation. Additionally, they have the ability to block UV radiation, minimizing oxidative effects on food caused by light exposure. Given these advantages, the objective of this work is to present and discuss the functionalities of using photocatalytic metallic nanoparticles in active food packaging as well as their limitations.