ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: Caracterização física do biofilme a partir do amido da semente de jaca (ARTOCARPUS HETEROPHYLLUS)
AUTORES: SILVA, A. P. (UEG) ; BARBOSA, H.R. (UEG) ; ASCHERI, D. P. R. (UEG)
RESUMO: Visando a substituição de plásticos sintéticos, devido aos impactos ambientais ocasionados por sua lenta degradação, a elaboração de filmes a partir de amido tornou-se uma solução viável devido a seu baixo custo de produção e por sua obtenção a partir de fontes renováveis. A semente de jaca (Artocarpus heterophyllus) por possuir elevado teor de amido, apresentou-se como uma matéria-prima em potencial. Procederam-se testes para caracterização física do amido da semente de jaca, onde foram feitas isotermas de adsorção de água, permeabilidade e aplicação do melhor filme ao acondicionamento de vitamina C para avaliar sua perda de peso em função do tempo de armazenamento. Os resultados mostraram que há dependência da estabilidade e da permeabilidade com a porcentagem de glicerol utilizado.
PALAVRAS CHAVES: amido, artocarpus heterophyllus, biofilme
INTRODUÇÃO: Os artefatos plásticos sintéticos convencionais são considerados inertes ao ataque imediato de microorganismos. Essa propriedade faz com que esses materiais apresentem um tempo longo de vida útil, implicando em sérios problemas ambientais. Como uma solução para este problema, surgem os plásticos biodegradáveis que quando em contato com microrganismos se degradam rapidamente (ROSA, 2001). Devido à excelente biodegradabilidade, baixo custo de produção e obtenção a partir de recursos renováveis, o amido constitui-se em fonte promissora para a obtenção de plásticos biodegradáveis. O amido é um carboidrato de reserva vegetal composto principalmente por dois polissacarídeos: a amilose, molécula essencialmente linear, e a amilopectina, que possui uma estrutura altamente ramificada (THIRÉ, 2004). A elaboração de biofilmes normalmente exige o uso de plastificantes, geralmente pólióis, que reduzem as interações intermoleculares entre as cadeias adjacentes do amido, resultando em materiais flexíveis (GONTARD et al., 1993; CUQ et al., 1997). A Artocarpus heterophyllus (Jaqueira) é uma árvore de copa irregular que alcança até 25 m de altura, produz até 100 frutos por ano e apresenta peso variando de 3 a 60 kg (CORRÊA, 1984). A jaca é rica em carboidratos, fibras, cálcio, fósforo, potássio, magnésio, vitamina C (NEPA, 2006) e possui concentração de carboidratos acima de 10% (DIAS et. al., 2003).. A jaca (Artocarpus heterophyllus) é uma espécie de grande produção e facilmente encontrada no ecossistema brasileiro, sendo, pois objeto deste estudo, onde se tem o objetivo de analisar a viabilidade da utilização deste amido extraído para produção de biofilmes. Sendo essencial uma criteriosa análise de suas propriedades funcionais para testes como embalagens de medicamentos.
MATERIAL E MÉTODOS: As isotermas de adsorção de água foram determinadas de acordo com a metodologia do ASCHERI et al. (2003), onde se utilizou 7 recipientes hermeticamente fechados, cada qual contendo uma solução saturada dos seguintes sais: cloreto de lítio, cloreto de sódio, cloreto de potássio, nitrato de magnésio, acetato de potássio, carbonato de potássio e iodeto de potássio. O sistema foi montado com os pesa-filtros, sustentados por uma superfície de vidro e um pedaço de cano PVC, dentro dos recipientes. Com o sistema pronto, os recipientes foram levados até a estufa. Os pesa-filtros, devidamente fechados, foram pesados em intervalos regulares de tempo até que se obteve um equilíbrio. Para o teste da permeabilidade utilizou-se uma mamadeira pequena contendo sílica e prendeu-se o biofilme no lugar do bico da mamadeira. Este sistema foi colocado em um dessecador contendo água, e pesado em intervalos de tempos regulares, até o equilíbrio. No teste de embalagens, o referido biofilme foi cortado no formato de um quadrado de aproximadamente 2x2cm e colocado em forma de embalagem para vitamina C. Colocou-se então em um recipiente hermeticamente fechado com o suporte, semelhante ao que foi feito com as isotermas, com uma solução de MgCl2. O sistema foi pesado em intervalos de tempos regulares até que se obteve um equilíbrio.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As isotermas são muito importantes para a caracterização dos biofilmes, pois determina a funcionalidade deste, fornecendo informações sobre o teor de umidade de equilíbrio dos filmes poliméricos, indicando seu comportamento em diferentes umidades relativas. As isotermas apresentaram forma sigmoidal, forma mais característica de sistemas hidrofílicos, que se apresentam mais sensíveis à variação da umidade relativa, como pode ser observado na Figura 1. As variações na hidrofilicidade das amostras foram dependentes tanto do teor de glicerol como da atividade de água dos filmes. A umidade de equilíbrio das amostras aumentou à medida que se aumentou a atividade de água dos filmes. Nota-se também que até a Aw próxima de 0,5 estes apresentam boa estabilidade, sendo que a partir deste ponto inicia-se uma instabilidade, passando a adsorver maior quantidade de água por unidade de atividade de água aumentada. Maior é a instabilidade quanto maior a porcentagem de glicerol utilizado. Em relação à permeabilidade, observou-se que esta é dependente e diretamente proporcional à presença do glicerol, o que está de acordo com o relato de outros pesquisadores, que dizem que a permeabilidade tende a aumentar com o incremento de plastificantes hidrofílicos, como pode ser observado na Figura 2. A perda de massa variou exponencialmente em função do tempo. Para o teste em embalagem, vê-se que o filme testado apresentou uma maior estabilidade na temperatura de 25°C e a perda de massa nessa temperatura foi em torno de 1%, enquanto que a 30 e 40°C a perda de massa foi de 3,5 e 4,2%, respectivamente. A diferença de perda de massa entre os tratamentos se deve à temperatura do sistema utilizada durante o armazenamento, o que faz com que se alterem as propriedades de barreira do filme biodegradável.
CONCLUSÕES: De acordo com os testes realizados percebeu-se que quanto menor a porcentagem de glicerol utilizado na elaboração dos filmes menor será a perda de massa e que existe uma maior estabilidade a temperaturas próximas de 25°C. Em relação à atividade de água, a maior estabilidade se encontra em Aw em torno de 0,33 a 0,58. Pelos resultados obtidos não se recomenda a utilização de embalagens de biofilmes feitos a partir do amido presente na semente de jaca para o acondicionamento de vitamina C.
AGRADECIMENTOS: Ao nosso orientador, Diego Palmiro Ramirez Ascheri, por toda dedicação e paciência dispensado a nós durante a realização deste projeto.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1) CORRÊA, M. P. Dicionário das plantas úteis do Brasil. Brasília: Ministério da Agricultura, 1984.
2) DIAS, D. R.; SCHWAN, R. F.; LIMA, L. C. O. Metodologia para elaboração de fermentado de cajá (Spondias mombin L.). Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 23, n. 3, p. 342-350, 2003.
3) GUILBERT, S.; CUQ, B.; GONTARD, N. Recent innovation in edible and/or biodegradable packaging materials. Food Additives and Contaminants, London, v.14, n.6-7, p.741-751, 1997.
4) Núcleo de Estudos e Pesquisas em Alimentação (NEPA-UNICAMP). Tabela brasileira de composição de alimentos. 2 ed. Campinas: NEPA-UNICAMP, 2006.
5) ROSA, D. S.; FRANCO, B. L. M.; CALIL, M. R. Biodegrabilidade e Propriedades Mecânicas de Novas Misturas Poliméricas. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 11, nº 2, p. 82-88, 2001. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/po/v11n2/6157.pdf>. Acesso em: 18 junho de 2009.
6) THIRÉ, R. M. S.; SIMÃO, R. A.; ARAÚJO, P. J.; ACHETE, C. A.; ANDRADE, C. T. Redução da hidrofilicidade de filmes biodegradáveis à base de amido. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 14, nº 1, p. 57-62, 2004. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/po/v14n1/19871.pdf>. Acesso em: 18 junho de 2009.
