ÁREA: Alimentos

TÍTULO: AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E PERMEABILIDADE AO VAPOR DE ÁGUA EM FILMES BIOPOLIMÉRICOS DE GELATINA INCORPORANDO QUITOSANA

AUTORES: Pozzada dos Santos, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE- FURG) ; Henrique Hoffmann, P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE- FURG) ; Fernandes Bandeira, S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE- FURG) ; Motta de Moura, C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE- FURG) ; Antonio de Almeida Pinto, L. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE- FURG)

RESUMO: O objetivo do trabalho foi estudar o efeito da adição de quitosana em filmes biopoliméricos de gelatina. A quitosana com massa molar de 150 kDa e grau de desacetilação 86±1% e foi testada nas concentrações de 25 e 50%. A solução filmogênica foi produzida a partir das etapas de dissolução, agitação mecânica e secagem, o pH da solução foi ajustado à 3 e 4. O filme de gelatina com pH 4 apresentou uma resistência á tração cerca de 32% maior do que os com pH 3, já os filmes onde adicionou-se quitosana apresentaram valores semelhantes em ambos os pHs. Em relação ao alongamento os filmes com pH 3 e 4 não apresentaram diferença significativa. A permeabilidade ao vapor de água mostrou diferença significativa nos filmes com pH 3 e 4 entre os tipos de filmes sem e com adição de quitosana.

PALAVRAS CHAVES: biopolímero; propriedades mecânicas; permeab. ao vapor de água

INTRODUÇÃO: Proteínas, lipídios e polissacarídeos são os principais biopolímeros utilizados para produzir filmes comestíveis. Embora estes filmes tenham reconhecidas propriedades a serem aplicadas na área alimentícia como filmes de revestimento comestíveis, eles também possuem alguns inconvenientes que restringem sua utilização em condições específicas, devido à sua inerente sensibilidade à água, baixa rigidez e resistência, especialmente em ambientes úmidos (DEBEAUFORT et al., 1998). Uma das alternativas promissoras para melhorar as propriedades dos filmes é através da combinação de biopolímeros. Vários tipos de filmes têm sido desenvolvidos, combinando-se polissacarídeos e proteínas, e filmes produzidos a partir de quitosana e gelatina têm mostrado ser homogêneos devido à miscibilidade entre os dois biopolímeros. O uso adequado de embalagens comestíveis depende fortemente de suas propriedades de barreira e mecânicas. A perda destas características reduz sua eficácia (CHENG et al., 2003). A quitosana é um polissacarídeo atóxico que possui diversas propriedades biológicas, físico-químicas e antimicrobianas, obtida principalmente pela desacetilação alcalina da quitina (NO et al., 2007). A gelatina é uma proteína obtida pela hidrólise do colágeno derivado da pele, tecido conjuntivo branco, e ossos de animais. Ela contém grupos carboxílicos na sua cadeia principal e tem o potencial de se misturar com a quitosana, devido à sua capacidade de formar ligações de hidrogênio com a quitosana (TARAVEL e DOMARD, 1993). Além disso, a gelatina também é um polímero biodegradável, com muitas propriedades atrativas, tais como excelente biocompatibilidde, plasticidade e aderência, sem antígenos, e é amplamente utilizada na área da biomedicina e no campo de produtos farmacêuticos (WEBB et al., 1998).

MATERIAL E MÉTODOS: A gelatina (GL) foi obtida de Vettec Brasil Ltda. (São Paulo, Brasil). A quitosana (QT) foi obtida a partir de rejeitos de camarão (Penaeus brasiliensis) através do processo descrito por Moura et al. (2011), obtendo-se então a pasta de quitosana com 150 kDa e 86±1,0% de massa molar e grau de desacetilação, respectivamente. A pasta foi seca em leito de jorro conforme metodologia descrita por Dotto et al. (2011). Foram preparados filmes a partir da combinação de GL/QT (100:0/75:25/50:50). A solução filme formadora (SFF) de QT foi obtida através da dissolução do pó de QT (1% p/p) em uma solução de ácido acético 1% (v/v). A SFF de GL foi obtida através da dissolução do pó de GL (1% p/p) em água destilada. Após as soluções serem misturadas estas permaneceram sob agitação mecânica por 4 min á 10000 rpm. O pH foi ajustado em 3,0 e 4,0 (pHmetro MB-10, Marte, BRA). Os filmes foram obtidos por evaporação do solvente em estufa com circulação forçada de ar a 40ºC por 24 h. Posteriormente, os filmes foram retirados das placas e acondicionados em dessecadores mantidos a 25ºC e 75% de umidade relativa (UR), durante pelo menos 48 h antes das análises. A umidade foi determinada pelo método 934.06 da AOAC (1995). A espessura dos filmes foi obtida utilizando-se um micrômetro digital (INSIZE IP54, Series 3103-25, BRA) resolução 0,001 mm/0,00005”. Testes de permeabilidade ao vapor de água (PVA) foram realizados gravimetricamente a 25ºC, segundo o método E96/E96M-05 da ASTM (2001b). Para determinação das propriedades mecânicas (resistência à tração - RT e alongamento - A) utilizou-se um texturômetro (TA.XP2i, Stable Microsystems SMD, UK) utilizando o método D882-02 da ASTM (2001a).

RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Tabela 1 mostra os resultados dos biofilmes quanto à PVA, RT e A. Filmes compostos de GL e QT foram obtidos e todos mostraram diferença significativa entre si em relação a RT, porém o filme somente de GL no pH 4 foi o que apresentou RT, em torno de 32% em relação ao filme no pH 3. A comparação com os dados da literatura para ensaio de RT é difícil devido à composição CH diferente, o método de solubilização e película de preparação (RIVERO et al., 2009). Em relação à PVA no pH 3 o filme composto por GL/QT (50:50, 75:25) apresentaram um valor cerca de 148% superior em relação ao filme de GL. Já em relação ao pH 4 esse valor foi em torno de 43%. Toda a propriedade dessas melhorias foram atribuídas às interações entre quitosana catiônica e a gelatina aniônica, dando origem ao complexo eletrostática. Assim, para avaliar película propriedades de barreira à base de gelatina ou de quitosana deve exigir que o conhecimento da dependência de película de espessura de cada formulação hidrocolóide particular. Quanto ao alongamento tanto os filmes em pH 3 quanto em pH 4 não apresentaram diferença significativa entre si. Bourtoom e Chinnan, (2008), relataram que a PVA dos filmes de mistura de carboidratos, entre estes a quitosana, aumenta quando às proporções desta são maiores. Essa tendência foi atribuída a maior hidrofilicidade (grupos NH3+) dos biofilmes com o aumento do teor de quitosana. Segundo Debeaufort et al. (1998), um filme com estrutura heterogênea apresenta descontinuidades na rede, que aumentam a fragilidade do filme, devido a pontos preferenciais de quebra.

Tabela 1

Características dos filmes biopoliméricos com relação à permeabilidade ao vapor de água, resistência à tração e alongamento.

CONCLUSÕES: O filme de GL com pH 4 apresentou uma RT cerca de 32% maior do que os com pH 3, já os filmes onde adicionou QT apresentaram valores semelhantes em ambos os pHs. Em relação ao A os filmes com pH 3 e 4 não apresentaram diferença significativa (p>0,05). A PVA mostrou diferença significativa nos filmes com pH 3 e 4 entre os tipos de filmes sem e com adição de QT, porém o menor valor foi em pH 3 no filme de GL (2,21 g.mm.kPa-1.dia-1.m-2).

AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a CAPES e a FURG.

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