Fita radiocrômica impressa de polímero luminescente para monitoramento de baixas-médias doses de radiação gama (60Co) empregadas na indústria de alimentos.

Abstract

A extensão de vida de prateleira de produtos alimentícios é o principal objetivo do processo de irradiação de alimentos. Portanto, métodos para monitorar esse processo são necessários para atender tanto requisitos de regulamentação, quanto de garantia de qualidade dos produtos irradiados. Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um novo dispositivo orgânico, tipo fita radiocrômica impressa, para monitoramento de baixas (< 1kGy) e médias (1-10kGy) doses de radiação gama (60Co, 1,33MeV). A fita consiste em um dispositivo orgânico multicamadas de polímero luminescente sensível a radiação, o poli[2-metóxi-5-(2’etil-hexilóxi)-p-fenilenovinileno] - MEH-PPV (OC1OC6-PPV), sobre filmes de ftalocianina de cobre - DY220 (C32Cl16CuN8), impressos em papel. Em alguns casos foi adicionado o poli(butileno adipato cotereftalato) (ECOFLEX®) como matriz para impressão de filmes. A sobreposição dos espectros de emissão do DY220 e de absorção do MEH-PPV, na região do verde-vermelho (500 – 600nm), foi usado para a fabricação da fita radiocrômica, que tem suas cores alteradas do vermelho ao verde quando exposta a diferentes doses de radiação. Os efeitos da radiação no MEH-PPV foram avaliados por FTIR, os quais evidenciaram um processo de fotoxidação típico de polímeros conjugados. Filmes multicamadas de MEH-PPV e DY220, foram preparados pelas técnicas Slot die, Screen printing, Blade coating, Spin coating, Drop casting, Wire bar coating e Rotogravura e os filmes investigados por meio de espectroscopia de fotoluminescência, absorção, diagrama de cromaticidade, microscopia de fluorescência, espessura e rugosidade. Filmes produzidos por Blade coating, Wire bar coating e rotogravura foram selecionados por apresentarem melhor uniformidade, facilidade de processamento e possibilidade de obtenção de estruturas multicamadas. Contudo, filmes produzidos pela técnica de rotogravura foram mais compatíveis que os demais para uso como elemento da fita radiocrômica, por ter suas cores drasticamente alteradas quando expostos a radiação. As fitas fabricadas apresentaram relação linear entre as doses e os números de camadas de MEH-PPV e DY220, facilidade de fabricação e leitura de dose, reprodutibilidade, estabilidade com tempo de armazenamento e boa relação custo-benefício. Tal dispositivo apresenta ainda ampla faixa de operação, além de ser ajustável para monitorar doses que vão desde a inibição da germinação (0,05-0,15kGy) até redução de patógenos (1-10kGy), passando por desinfestação de insetos (0,15-0,5kGy), retardo da maturação (0,15-1,0kGy) e extensão da vida de prateleira (1-3kGy), promovendo o controle de super ou subdosagens. A fita surge como um dispositivo inédito que atrela oportunidades da eletrônica impressa com as necessidades da indústria de alimentos.