ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Verde
Autores
Amorim Santos, T. (UESB) ; Cristina Ferreira Bonomo, R. (UESB) ; Soares Santos, L. (UESB) ; Brito Rodrigues, L. (UESB)
Resumo
O amido é o polissacarídeo mais importante utilizado para desenvolver bioplásticos porque tem a capacidade de formar uma matriz contínua e é um recurso renovável e abundante. Este trabalho teve como objetivo avaliar a solubilidade em água de bioplásticos a base de amido de jaca em diferentes níveis de pH com adição de lisozima como agente antimicrobiano. Foram desenvolvidos bioplásticos com e sem adição de lisozima com diferentes níveis de pH ( 4, 5, 6 e 7), a técnica utilizada foi do tipo casting. A adição de lisozima causou uma redução na solubilidade dos bioplásticos em todos os níveis de pH estudados. Para os bioplásticos sem a adição de lisozima o pH apresentou um efeito quadrático e para os bioplásticos com adição de 2% de lisozima o pH apresentou um efeito linear.
Palavras chaves
bioplásticos; amido; jaca
Introdução
A elaboração de embalagens biodegradáveis é uma alternativa ao uso dos materiais tradicionais oriundos de fontes não renováveis (petróleo), os quais a reciclagem é inviável ou difícil. Atualmente, existem muitas pesquisas voltadas à elaboração de bioplásticos a base de amido (CHIUMARELLI e HUBINGER, 2014; MATTA et al, 2011; GHANBARZADEH et al, 2010). O amido é o polissacarídeo mais importante utilizado para desenvolver bioplásticos, porque tem a capacidade de formar uma matriz contínua e é um recurso renovável e abundante (GHANBARZADEH et al, 2010). A solubilidade em água de filmes biodegradáveis é de grande importância, uma vez que a grande maioria dos filmes elaborados a partir de carboidratos e proteínas possuem grande afinidade com a água. A solubilidade em água constitui uma propriedade importante dos bioplásticos no que se refere ao seu emprego, pois algumas aplicações requerem insolubilidade em água para manter a integridade do produto. (SANTOS, 2004; PRATES, 2010) A incorporação de substâncias antimicrobianas em materiais de embalagens possui um elevado potencial, podendo ser usado para melhorar a segurança e a qualidade do alimento, e assim prolongar a vida de prateleira dos produtos alimentares. A lisozima é muito utilizada na indústria de alimentos como agente antimicrobiano, pois, tem o poder de lisar, ou dissolver, a parede celular bacteriana e assim servir como agente bactericida (QUINTAVALLA e VICINI, 2002; FUGLSANG et al., 1995). Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo avaliar a solubilidade em água de bioplásticos a base de amido de jaca em diferentes níveis de pH com adição de lisozima como agente antimicrobiano.
Material e métodos
Produção do bioplástico Os bioplásticos foram produzidos no Laboratório de Engenharia e Processo-UESB. Foram produzidos bioplásticos com 0% e 2% de lisozima em diferentes pH ( 4, 5, 6, e 7). Todos os bioplásticos foram produzidos com 4% de amido de jaca e 30% de glicerol. A massa de glicerol e de lisozima foi calculada sobre a massa de amido utilizado. Os bioplásticos foram preparados segundo a metodologia proposta por VICENTINI (2003), a técnica utilizada foi do tipo casting. Todos os componentes foram homogeneizados e realizou-se os ajustes de pH. Para os pHs 4e 5 foi utlilizado acido cítrico e para os pHs 6 e 7 citrato de sódio. As soluções foram aquecidas até 95 ºC. A lisozima foi adicionada a solução após a mesma ser resfriada até ±40°C. A suspensão foi vertida em placas de vidro e secas em secador de bandeja com circulação de ar a 37 ºC/20h. Solubilidade A solubilidade em água dos bioplásticos foi determinada segundo a metodologia proposta por GONTARD et al., (1992). Os bioplásticos foram recortados em formato circular (2cm de diâmetro) foram secos a 105ºC/24h e pesados, sendo então mergulhados em béquer contendo 50 mL de água destilada e agitados a 175 rpm, a 25ºC/24 h, utilizando-se uma mesa agitadora. Os bioplásticos foram removidos e secos (105ºC/24h) em uma estufa para determinar o peso do material que não foi solubilizado. A solubilidade em água foi expressa em porcentagem de material solubilizado, calculada conforme a equação: Solubilidade (%)= (Massa inicial - Massa final)/(Massa inicial)x 100 Análise estatística: Os resultados experimentais foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e análise de regressão, sendo o melhor modelo escolhido com base na significância dos parâmetros (p<0,05) e coeficiente de determinação (R²).
Resultado e discussão
A adição de lisozima afetou negativamente a solubilidade dos bioplásticos de
amido de jaca em todos os níveis de pH estudados (p<0,05).Os valores encontrados
estão apresentados na Tabela 1.
Como a adição de lisozima tem o objetivo de conferir aos bioplásticos uma
propriedade antimicrobiana, a redução da solubilidade destes bioplásticos é
interessante, pois, segundo Ozdemir e Floros (2008), quando o objetivo da
embalagem é proporcionar a preservação de alimentos com grande quantidade de
água e a libertação de antimicrobia¬nos na superfície dos alimentos, onde ocorre
uma grande porção de deterioração e contaminação, são necessários filmes de
baixa solubilidade.
O comportamento da solubilidade dos bioplásticos em função do pH está
apresentado na Figura 1. A solubilidade dos bioplásticos com 0% de proteína
apresentou um comportamento quadrático (Equação 02). A menor solubilidade
(19,40%) foi encontrada no pH 5,0 e a maior (23,47) no pH 7,0.
Solubilidade = 38,4 - 8,1*pH + 0,85*pH² R²=0,92 (02)
O pH apresentou efeito linear positivo na solubilidade dos bioplásticos com 2%
de lisozima (Equação 03). Assim, com a variação do pH das soluções de 4 para 7,
houve um aumento na solubilidade de 19,60% para 23, 35%.
Solubilidade (%) = 15,15 +0,81*pH R² = 0,90 (03)
Os valores de solubilidade dos bioplásticos de amido de jaca encontrados neste
trabalho estão entre os encontrados por Rocha (2009) que obteve solubilidade
entre 14,84 e 60,96% em filmes de amido de mandioca e extrato de soja. Já Prates
e Ascher (2010) obtiveram valores de solubilidade entre 26,18 e 29,02% em filmes
elaborados com amido de fruta-de-lobo.
Conclusões
A adição de lisozima causou uma redução na solubilidade dos bioplásticos em todos os níveis de pH estudados. Para os bioplásticos sem a adição de lisozima o pH apresentou um efeito quadrático e para os bioplásticos com adição de 2% de lisozima o pH apresentou um efeito linear.
Agradecimentos
A CAPES pelo o apoio e incentivo financeiro e a instituição de ensino UESB-BA pelo o espaço cedido para a realização desses experimentos.
Referências
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS – ASTM. Standard Test Methods for Tensile Properties of Thin Plastic Shelling. ASTM D882-95a. New York, 1995.
CHIUMARELLI, M.; HUBINGER, M. D. Evaluation of edible films and coatings formulated with cassava starch, glycerol, carnauba wax and stearic acid. Food Hydrocolloids, 38, 20-27, 2014.
FUGLSANG, C. C.et al. J. Antimicrobial enzymes: Applications and future potential in the food industry. Trends in Food Science and Technology, Cambridge, v. 6, p. 390-396, 1995.
GHANBARZADEH, B.; ALMASI, H.; ENTEZAMI, A. A. Physical properties of edible modified starch/carboxymethyl cellulose films.Innovative Food Science & Emerging Technologies, v. 11, n. 4, p. 697-702, 2010.
GONTARD, N.; GUILBERT, S.; CUQ, J.L. Edible wheat gluten films: influence of the main process variables on film properties using response surface methodology. Journal of Food Science, v.57, n.1, p.190-199, 1992.
MATTA JR, M. D.et al. Propriedades de barreira e solubilidade de filmes de amido de ervilha associado com goma xantana e glicerol. Polímeros, 21(1), 67-72, 2011.
OZDEMIR, M.; FLOROS, J.D. Optimization of edible whey protein films containing preservatives for mechanical and optical properties. J. Food Eng,. 84, 116-123, 2008.
PRATES, M. F. O., & ASCHERI, D. P. R. Secagem De Soluções Filmogênicas De Amido De Fruta-De-Lobo (Solanum Lycocarpum St. Hil.) E Propriedades Físicas dos Filmes em Função do Plastificante e da Temperatura. Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, 28(2). 2010
QUINTAVALLA, S.; VICINI, L. Antimicrobial food packaging in meat industry. Meat Science, 62, 373–380. 2002.
SANTOS, P. V. Elaboração, aditivação e caracterização de biofilmes À base de fécula de mandioca. Tese (Doutorado em Ciência de Alimentos) Faculdade de Engenharia de Alimentos. UNICAMP, 2004.
VICENTINI, N. M. Elaboração e caracterização de filmes comestíveis a base de fécula de mandioca para uso em pós colheita, Tese (doutorado em agronomia). Faculdade de Ciencias agronomicas da UNESP, Sao Paulo, 2003.
ROCHA, G. O. Obtenção e Caracterização de Filmes Biodegradáveis a partir de Misturas de Amido de Mandioca e Extrato Protéico de Soja. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) -Departamento de Tecnologia de Alimentos, 2009.
Patrocinadores
Apoio
Realização
