53º CBQ - PRODUÇÃO DE FILMES BIOPOLIMÉRICOS DE GELATINAS EXTRAÍDAS DE OSSOS E PELES DE CORVINA (Micropogonias furnieri)

53º Congresso Brasileiro de Quimica
Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4

ÁREA: Química Tecnológica

TÍTULO: PRODUÇÃO DE FILMES BIOPOLIMÉRICOS DE GELATINAS EXTRAÍDAS DE OSSOS E PELES DE CORVINA (Micropogonias furnieri)

AUTORES: Pozzada, J.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE) ; Hoffmann, P.H. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE) ; Moura, J.M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE) ; Silva, R.S.G. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE) ; Bandeira, S.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE) ; Pinto, L.A.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE)

RESUMO: Filmes biopoliméricos têm sido bastante utilizados com objetivo de melhorar a qualidade e estender a vida útil dos alimentos. A utilização de filmes biodegradáveis a partir de biopolímeros comestíveis de fontes renováveis, como a gelatina, é um fator importante na redução do impacto ambiental causado por resíduos plásticos. O objetivo deste trabalho foi produzir filmes biopoliméricos à base de gelatina extraída de ossos e peles de corvina (Micropogonias furnieri), e avaliar suas propriedades mecânicas (resistência à tração e alongamento) e óticas (variação de cor e opacidade).

PALAVRAS CHAVES: gelatina; filme; pescado

INTRODUÇÃO: Filmes biodegradáveis/comestíveis e revestimentos a base de biopolímeros têm recebido atenção crescente dos pesquisadores nos últimos anos. Diversas matérias-primas de fontes renováveis podem ser utilizadas para obter esses filmes. A gelatina tem se destacado por possuir a capacidade de formar géis físicos, ou seja, géis termorreversíveis (MORAES et al., 2009). Os biofilmes atuam como barreira a elementos externos (umidade, óleo, gases, outros) e, consequentemente, protegem o produto, aumentando a sua vida útil. A grande maioria das gelatinas encontradas comercialmente é derivada de mamíferos, obtidas principalmente, a partir de pele suína e couro bovino (JAMILAH e HARVINDER, 2002). A substituição dessas gelatinas de mamífero por de peixe é essencial para a parcela da população que não se alimenta de produtos derivados de mamíferos por questões culturais, religiosas, ou por doenças relacionadas aos bovinos. Entretanto, o uso de gelatinas derivadas de peixe tem alguns inconvenientes, como por exemplo, formação dos géis com propriedades reológicas inferiores às gelatinas de mamíferos, devido ao conteúdo de prolina e hidroxiprolina (GÓMEZ-GUILLÉN et al., 2007). A produção de gelatina de pescado mostra-se uma alternativa para o uso integral dos resíduos gerados pelo processamento, e sua utilização para produção de filmes comestíveis. O objetivo deste trabalho foi produzir filmes biopoliméricos à base de gelatina extraída de ossos e peles de corvina (Micropogonias furnieri) a fim de avaliar as propriedades mecânicas (resistência à tração e alongamento) e óticas (variação de cor e opacidade) dos filmes produzidos.

MATERIAL E MÉTODOS: A obtenção das gelatinas de resíduos de corvina foi de acordo com os métodos descritos por Arnesen e Gildberg (2006) e Silva et al., (2011). As peles, cortadas nas dimensões de 1 cm² foram submetidas a duas etapas: primeiramente foram tratadas com solução de NaOH 3 M por 15 e 60 min a pH 11, depois em solução de HCl 3 M, pH 2 por 15 min. Os ossos, foram moídos a 1mm e submetidos à solução de HCl 0,6 M a 8ºC por 18 h. As extrações das gelatinas das peles e dos ossos foram realizadas em água a pH 4 por 2 h a 55°C e 60ºC, respectivamente. Os filmes foram produzidos seguindo a técnica casting, onde um volume de 50 mL de cada uma das gelatinas produzidas foram vertidas em placas de plexi glass e acondicionadas em estufa com circulação forçada de ar a 40ºC por 24 h, para evaporação do solvente. Após estas foram removidas das placas e armazenadas em dessecador por 24 h antes da realização das análises. A espessura dos filmes foi determinada utilizando-se um paquímetro digital (± 0,001 mm), em dez pontos diferentes, considerando-se a espessura do filme como a média entre as dez leituras. Para determinação das propriedades mecânicas (resistência à tração e alongamento) utilizou-se um texturômetro (ASTM, 2001). Os parâmetros diferença de cor (ΔE^*), a^*(vermelho-verde), b^*(amarelo-azul) e L^*(luminosidade) e opacidade foram determinados de acordo com Sobral et al. (2001). Para a determinação dos parâmetros de cor, os filmes foram sobrepostos sobre uma placa padrão branca e a diferença total de cor foi calculada de acordo com a Equação 1, já a opacidade foi calculada como a relação entre a opacidade do filme sobreposto ao padrão preto (Y_p) e ao padrão branco (Y_b) (Equação 2).

RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Tabela 1 apresenta os valores das propriedades mecânicas e óticas para os filmes produzidos a partir de gelatina de peles e ossos de corvina. Pode-se observar na Tabela 1, que os filmes de gelatina de peles apresentaram propriedades mecânicas (resistência à tração e alongamento) superiores que os produzidos com gelatina extraída dos ossos (p≤0,05). A integridade e a massa molar da cadeia proteica podem contribuir para a rede estrutural dos filmes obtidos. A maior temperatura de extração da gelatina de ossos pode ter favorecido a formação de componentes de baixa massa molar, reduzindo as pontes de hidrogênio durante a formação do filme (HOQUE et al., 2010). Os filmes obtidos de gelatina extraída de peles apresentaram menores valores de variação de cor e opacidade que os produzidos a partir de gelatina extraída de ossos (Tabela 1). As alterações de cor gelatina podem ser devido ao aumento da temperatura de extração. Segundo Nagarajan et al. (2012), maiores temperaturas provavelmente induzem a reação de escurecimento não enzimático numa maior extensão. Além disso, a maior opacidade do filme de gelatina extraída de ossos pode ser atribuída à maior quantidade de componentes de baixa massa molar presentes na gelatina extraída de ossos. Os componentes de baixa massa molar podem dar origem a uma rede mais densa de proteínas com um volume livre inferior (GIMENEZ et al., 2009).

CONCLUSÕES: Quanto às propriedades mecânicas, os filmes produzidos a partir de gelatina de peles de corvina foram superiores aos da gelatina extraída dos ossos, onde os valores de resistência à tração foram de 23,22 MPa e 2,37 MPa, e o alongamento de 3,53 % e 2,20% , respectivamente. As propriedades óticas apresentaram características inferiores nos filmes produzidos a partir de ossos de corvina, sendo que estes apresentaram uma maior variação de cor e maior opacidade. Estes resultados apontam que a gelatina extraída das peles dos resíduos de corvina é mais adequada para a produção de filmes biopoliméricos.

AGRADECIMENTOS:

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ARNESEN, J. A.; GILDBERG, A. Extraction of muscle proteins and gelatin from cod head. Process Biochemistry. v. 41, p. 697-700, 2006.
ASTM. American Society for Testing and Materials. Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting. Standard D-882-02. In Annual book of ASTM, pp. 162-170, 2001.
GIMÉNEZ, B.; GÓMEZ-ESTACA, J.; ALEMÁN, A.; GÓMEZ-GUILLÉN, M. C.; & MONTERO, M. P. Physico-chemical and film forming properties of giant squid (Dosidicus gigas) gelatin. Food Hydrocolloids. v. 23, p. 585-592, 2009.
GOMEZ-GUILLEN, M.C.; IHL, M.; BIFANI, V.; SILVA, A.; MONTERO, P. Edible filmsmade from tuna-fish gelatin with antioxidant extracts of two different murta ecotypes leaves (Ugni molinae Turcz). Food Hydrocolloids, v. 21, p. 1133–1143, 2007.
HOQUE, M. S.; BENJAKUL, S.; & PRODPRAN, T. Properties of film from cuttlefish (Sepia pharaonis) skin gelatin incorporated with cinnamon, clove and star anise extracts. Food Hydrocolloids. v. 25, p. 1085-1097, 2010.
JAMILAH B. & HARVINDER K. G. Properties of gelatins from skins of fish – black tilapia (Oreochromis mossambicus) and red tilapia (Oreochromis nilotica). Food Chemistry. v. 77 pp.81–84, 2002.
MORAES, IZABEL C.F.; CARVALHO, ROSEMARY A.; BITTANTE, ANA MÔNICA Q.B.; SOLORZA-FERIA, JAVIER; SOBRAL, PAULO J.A. Film forming solutions based on gelatin and poly(vinyl alcohol) blends: Thermal and rheological characterizations. Journal of Food Engineering, v. 95, p. 588–596, 2009.
NAGARAJAN, M.; BENJAKUL, S.; PRODPRAN, T.; SONGTIPYA, H. K. Characteristics and functional properties of gelatin from splendid squid (Loligo formosana) skin as affected y extraction temperature. Food Hydrocolloids. v. 29, p. 389-397, 2012.
SILVA, R.S.G.; BANDEIRA, S.F.; PETRY, F.C.; PINTO, L.A.A. Extração de gelatina a partir das peles de cabeças de carpa comum. Ciência Rural, v. 41, p. 904-909, 2011.
SOBRAL, P. J. A. et al. Mechanical, water vapor barrier and thermal properties of gelatin based edible films. Food Hydrocolloids, v. 15, n. 4-6, p. 423-432, 2001.