ÁREA: Química Tecnológica
TÍTULO: EFEITO DA ADIÇÃO DE TWEEN 20 E ÁCIDOS GRAXOS DE Cocos nucifera NA FORMAÇÃO DE FILMES DE GELATINA
AUTORES: OLIVEIRA, T. A. (UFERSA) ; LEITE, R.H.L. (UFERSA) ; AROUCHA, E. M. M. (UFERSA) ; LUCENA NETO, M. H. (UFCG)
RESUMO: A poluição do ambiente por embalagens plásticas não biodegradaveis é um problema ambiental inquietante. Parte desse problema pode ser solucionado pelo uso de filmes biodegradáveis, a base de gelatina, por exemplo. Os filmes de gelatina apresentam boas propriedades mecânicas e de barreira a gases, sua desvantagem reside na permeabilidade ao vapor d´água. Essa pode ser contornada pela adição de materiais lipofílicos que necessitam, no entanto, da adição de surfactantes para incorporação à matriz do polímero. Foram estudados aqui os efeitos da adição de tween 20 e de ácidos graxos de coco na obtenção de filmes de gelatina. A adição de tween 20 em concentrações acima de 15% impediu a formação do filme e concentrações de ácidos graxos de coco superiores à 5% provocaram a exsudação do óleo.
PALAVRAS CHAVES: biofilmes, surfactantes, gelificação
INTRODUÇÃO: O emprego de filmes biodegradáveis é uma tecnologia ambientalmente correta que pode ser usada na conservação de frutas e hortaliças, evitando a utilização de embalagens plásticas poluidoras (PARK, 1999; FAKHOURI et al, 2007; ROJAS et al, 2009). Os filmes biodegradáveis são preparados comumente a partir de polímeros naturais, tais como, polissacarídeos (amido, carragenina, alginatos, etc) e proteínas (gelatina, caseína, glúten de trigo, etc), aos quais podem ser incorporados lipídeos para garantir uma menor permeabilidade ao vapor d´água. Diversos estudos têm sido realizados sobre a utilização de filmes à base de gelatina na conservação pós-colheita de frutas e hortaliças. Esses filmes apresentam boas propriedades mecânicas, transparência e baixa permeabilidade à CO2 e O2, porém, são permeáveis ao vapor d´água, fato que prejudica o seu desempenho na conservação de frutas e hortaliças. A redução da permeabilidade ao vapor d´água dos filmes à base de colágeno pode ser conseguida pela incorporação de ácidos graxos à base do filme (DAVANÇO et al, 2007). A adição de óleos às soluções filmogênicas de gelatina é dificultada pela hidrofobicidade destes, o que impede a obtenção de filmes homogêneos. Uma opção que pode ser usada na resolução deste problema é o emprego de surfactantes que possibilitem a formação de emulsões estáveis de lipídeos em água. A adição de ácidos graxos e de surfactantes à mistura formadora do filme de gelatina altera o tempo de gelificação e pode em altas concentrações impedir a formação do filme. Nesse estudo, foram elaboradas misturas filmogênicas de gelatina contendo diferentes concentrações de surfactante (tween 20) e de ácidos graxos de óleo de coco (Cocos nucifera); observando-se as características dessas formulações quanto à capacidade filmogênica.
MATERIAL E MÉTODOS: Os filmes foram obtidos hidratando-se 20,0 g de gelatina (tipo A, bloom = 244, marca ômega) e 1,00 g de glicerol em 100 g de diferentes formulações contendo misturas ternárias de água destilada, surfactante (tween 20) e ácidos graxos de coco. A gelatina repousou em contato com as misturas por 1 hora em temperatura ambiente para ocorrer seu intumescimento. Em seguida, aqueceu-se a mistura filmogênica a 60 °C, por 10 min, até a completa dissolução da gelatina. 2,5 mL das diferentes formulações foram depositados em placas de Petri de 5,5 cm de diâmetro e deixadas em repouso, a temperatura ambiente (27 ±2°C), para que ocorresse a gelificação. As formulações foram monitoradas visualmente até a obtenção dos filmes. Foram realizados registros fotográficos dos filmes comparando-os quanto ao aspecto estrutural e ao tempo necessário para sua formação. Os ácidos graxos de coco utilizados foram obtidos por hidrólise alcalina de óleo de coco adquirido da empresa Coco e Cia, localizada no município de São José de Mipibú no Rio Grande do Norte. Após a hidrólise os carboxilatos obtidos foram tratados com solução 1,0 mol.L de HCl de forma a se obter os ácidos graxos livres. Esses foram lavados com água destilada, sucessivas vezes, de forma a remover o glicerol e resquícios de ácido clorídrico. O surfactante, polisorbato 20 (tween 20), é do tipo não iônico, da marca VETEC. As formulações estudadas continham quantidades variáveis entre 0 e 30 % de ácidos graxos de coco e 0 a 30 % de surfactante em água.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A figura 1 apresenta as composições das formulações estudadas e os tempos necessários para formação dos filmes de gelatina. A figura 2 apresenta os aspectos visuais dos filmes de gelatina obtidos por “casting” das misturas filmogênicas nas placas de petri. Observou-se que concentrações de tween 20 superiores a 15 %, em água, sem adição de lipídeos, levavam à formação de um filme frágil e quebradiço. A alta concentração das moléculas do surfactante interfere nas interações entre as cadeias dos peptídeos que formam a matriz da gelatina, dificultando a formação da estrutura tridimensional do gel e prejudicando as propriedades estruturais dos filmes. A adição de ácidos graxos, sem adição de surfactante, não interferiu no aspecto estrutural dos filmes formados, até a concentração de 30 %. Porém, com o aumento da concentração do material lipofílico, observou-se que o óleo se desprende do filme formado, já em concentrações acima de 5%. As misturas representadas pelos pontos 17, 18, 19 e 24 do diagrama ternário (figura 1) formaram um gel elástico após 24 h de repouso. Misturas de ácidos graxos e surfactantes em água, com teores de matéria lipofílica superiores a 5%, necessitam de maior tempo para completa gelificação. Essas formulações representadas pelos pontos 21 a 23, e 25 a 28 necessitaram de 96 h para formação do filme. A formulação contendo 20% de surfactante e 5% de óleo formou um filme pouco homogêneo em 24 horas. Os filmes contendo tween 20 apresentaram um nítido aumento de opacidade quando a concentração do surfactante é aumentada. Porém, essa perda de transparência dos filmes é mais acentuada quando do aumento da concentração de óleo.
CONCLUSÕES: Filmes de gelatina podem ser obtidos de misturas contendo água, tween 20 e ácidos graxos de óleo de coco pelo processo de “casting”, desde que a concentração de surfactante não ultrapasse 15 % em massa. Concentrações de ácidos graxos de coco superiores a 5 % apresentam significante exsudação do material lipofífico após a formação do filme. A adição de ácidos graxos não impossibilita a obtenção de filmes de gelatina até a concentração estudada (30% em massa), porém retarda o processo de gelificação. A adição do surfactante e do óleo reduz a transparência dos filmes obtidos.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: PARK, H.J. Development of advanced edible coatings for fruits. 1999. Trends in Food Science and Technology, 10(1): 254-260.
DAVANÇO, T.; PALMU, P.T.; GROSSO, C. 2007. Filmes compostos de gelatina, triacetina, ácido esteárico ou capróico: efeito do pH e da adição de surfactantes sobre a funcionalidade dos filmes. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 27(2): 408-416.
FAKHOURI, F.M. ; FONTES, L.C.B. ; GONÇALVES, P.V.M. ; MILANEZ, C.R. ; STEEL, C.J. ; QUEIROZ, F.P.C. 2007. Filme e cobertura comestível composta à base de amidos nativos e gelatina na conservação e aceitação sensorial de uvas Crimson. Brazilian Journal of Food Technology 6(2): 203-211.
ROJAS, M.A.G.; OLIU, G.O.; FORTUNY, R.S.; BELLOSO, O.M. 2009. The use of packaging techniques to maintain freshness in fresh-cut fruits and vegetables: a review. International Journal of Food Science, 44: 875-889.
