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Pré-embalados líquidos: temperatura e massa volúmica

A determinação do conteúdo efetivo de pré-embalados líquidos declarados em unidades de volume, normalmente em L ou mL, através do método gravimétrico, requer a obtenção prévia da massa volúmica do produto cuja quantidade se pretende determinar. No entanto, a massa volúmica é uma grandeza da substância que varia em função da temperatura. Esta variação cria frequentemente algumas interpretações erradas aquando da realização do controlo metrológico do processo de pré-embalados, que devem ser clarificadas para que o controlo seja verdadeiramente eficaz.

O que é a massa volúmica e como deve ser utilizada?

A massa volúmica (ρ) é uma propriedade de uma substância que corresponde à relação entre a sua massa (m) e o volume (V) ocupado por essa mesma massa (ver a expressão em baixo). De acordo com o SI de unidades expressa-se em kg/m3, embora seja mais frequente a utilização das unidades em g/cm3 quando se lidam com pequenas quantidades de substâncias. Para melhor compreender o conceito, se dois materiais ocuparem o mesmo volume, o que tiver maior massa é o que tem uma maior massa volúmica.

É importante não confundir a massa volúmica com a densidade, esta última, que é vulgarmente utilizada para se referir à anterior. No artigo “Pré-embalados: Massa volúmica ou densidade?” já explicamos qual a diferença entre estas grandezas. No caso da determinação do conteúdo efetivo dos pré-embalados líquidos, a grandeza que nos interessa é a massa volúmica.

Como é que a temperatura influencia a massa volúmica?

Quando a temperatura de uma substância líquida aumenta, provoca um aumento da velocidade das suas moléculas e um afastamento das mesmas em relação às outras o que, por sua vez, resulta num aumento de volume da substância e, consequentemente numa diminuição da sua massa volúmica. O inverso acontece quando a temperatura da substância diminui. O vídeo que pode ser acedido clicando na figura em baixo contém uma ilustração que representa muito bem este fenómeno.

É por este motivo, que quando vemos declarado um determinado volume no rótulo de um pré-embalado, é importante perceber a que temperatura se refere esse mesmo volume, pois a embalagem terá no seu conteúdo diferentes volumes consoante a temperatura a que a substância se encontrar. De acordo com o Portaria n.º 1198/91 de 18 de dezembro, a temperatura de referência de um pré-embalado líquido é de 20 °C, o que significa que se um pré-embalado tiver declarado no seu rótulo a quantidade de 1 L, na verdade essa embalagem poderá ter mais ou menos do que um 1 L consoante a temperatura a que se encontrar. Porém, há uma grandeza que nunca se irá alterar, que é a massa contida na embalagem.

Diferentes substâncias podem ter diferentes coeficientes de expansão, o que o seu volume se irá alterar mais ou menos em função do mesmo. Podemos ver, por exemplo, em substâncias, como o azeite, que o volume do mesmo se altera bastante com a variação de temperatura, pelo menos comparativamente com outras substâncias, como sumos, vinho ou leite. Por vezes, até se verificam casos em que, quando os produtos são embalados a uma temperatura muito alta, não se consegue colocar a quantidade correta dentro da embalagem.

Como devem ser controlados os pré-embalados líquidos?

Para controlar a quantidade dos pré-embalados líquidos, é necessário determinar o conteúdo efetivo dos pré-embalados. A determinação do conteúdo efetivo dos pré-embalados líquidos pode ser realizada de diferentes formas, mas o mais indicado é fazê-lo através de um método gravimétrico, ou seja, utilizando uma balança para determinar a massa líquida dos pré-embalados e depois converter essa massa em volume através da massa volúmica determinada à temperatura de 20 °C, pois como já vimos atrás, a massa não sofre variações com a temperatura.

Também é possível determinar o conteúdo efetivo através de um método volumétrico. Pode verter-se o conteúdo de um pré-embalado para um recipiente volumétrico devidamente aferido ou calibrado para verificar o volume nele contido. No entanto, como referimos atrás, o volume depende da temperatura e, se o produto não se encontrar a 20 °C, a leitura que fizermos poderá não ser a correta. Além disso, ao verter o conteúdo de um pré-embalado para outro recipiente, corremos sempre o risco de deixar alguns vestígios desse produto na própria embalagem, o que poderá também ter influência na quantidade determinada.

Este assunto já tinha sido referido no artigo “Pré-embalados: Massa volúmica ou densidade?”, no entanto pretende-se aqui realçar a questão da influência que a temperatura tem no volume dos pré-embalados líquidos. Um embalador, não deve embalar um pré-embalado líquido com uma quantidade em excesso no Inverno e com uma quantidade por defeito no Verão, deve embalar corretamente todo o ano, independentemente da temperatura a que embala os seus produtos, pelo que entender esta relação é de grande importância.

Referências

Furtado, A., Densidade ou Massa Volúmica: Eis a questão! Definições e métodos de medição, IPQ, acedido em Diapositivo 1 (ipq.pt), em 25/03/2021.

ACS Chemistry for Life, Temperature affects density, acedido em Temperature and Density | Chapter 3: Density | Middle School Chemistry, em 25/03/2021.

Autor Rui Silva

Rui Manuel Pedrosa Silva

Mestre em Eng.ª do Ambiente, Rui Manuel Pedrosa da Silva realiza e coordena, há 11 anos, ensaios de verificação metrológica de Pré-embalados. Desde 2012, participa como formador e orador em vários seminários e formações sobre Controlo Metrológico de Pré-embalados. Atualmente desempenha funções de Gestor da Qualidade e Diretor Técnico na empresa Aferymed

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