ÁREA
Química de Alimentos
Autores
Gurgel, R.C. (UFERSA) ; Leite, R.H.L. (UFERSA) ; Moura, J. (UFERSA) ; Martins, E.P.G. (UFERSA) ; Aroucha, E.M.M. (UFERSA)
RESUMO
Os biopolímeros são apontados como uma alternativa sustentável para a elaboração de filmes e coberturas utilizados como embalagens na conservação de alimentos, devido às propriedades inerentes aos compostos. Diferentes biopolímeros conferem características se se somam na composição dos filmes. Neste trabalho será desenvolvido um filme misto de fécula de mandioca, cera de abelha e extrato de acerola e seus parâmetros de cor serão avaliados, a partir de um planejamento central composto para definir as diferentes formulações.
Palavras Chaves
ANTOCIANINAS; COBERTURA; COR
Introdução
Com o crescente aumento da poluição ao meio ambiente oriundo de filmes plásticos de polímeros sintéticos sem nenhum controle, surge a necessidade de se encontrar uma forma ambiental de minimizar essa problemática (HENRIQUE et. al 2008). Nesse contexto, a possibilidade de utilização de filmes naturais como uma alternativa sustentável a utilização de plásticos convencionais, formulando filmes que utilizem materiais biodegradáveis que não poluam ao meio ao ser descartados, como por exemplo filmes a base de fécula de mandioca, cera de abelha e extrato de acerola. Os filmes e coberturas comestíveis são camadas finas de materiais comestíveis que podem ser aplicadas diretamente no alimento ou formadora de um filme para acondicionar o alimento e combate a perda de umidade e trocas gasosas, propriedades mecânicas, percepções sensoriais, taxa de reação oxidativa, redução de distúrbios metabólicos, proteção microbiana e ainda prolonga a vida útil de vários produtos alimentares (PASCAL & LIN, 2013; AZARAKHSHA et al, 2014; CORTEZ- VEGA et al, 2014). A cera de abelha é especialmente interessante devido a sua composição química que consiste em um alto percentual de ésteres de álcoois e ácido graxos de cadeia longa e uma menor porcentagem de hidrocarbonetos de cadeia longa e ácidos graxos livres (VELICKOVA et al., 2015). Apresentando alta dureza, estabilidade, inerte quimicamente e não possui sabor e cheiro impressos (ANGHEL, 2011). Por ser um polímero de baixo custo e renovável, a fécula de mandioca se torna uma boa opção como polímero natural. Os filmes que utilizam fécula de mandioca em sua composição são transparentes e formam uma barreira contra os gases na respiração de frutas, aumentando vida de prateleira (Batista et al., 2007; EMBRAPA, 2010). As antocianinas são pigmentos da classe dos flavonoides, responsáveis pela coloração vermelha, azul e roxa de muitas flores e frutos. De acordo com Araújo et al. (2007), são elas que são responsáveis pela coloração vermelha na acerola. A acerola (Malpighia emarginata D.C.) é uma fruta bastante apreciada por seu aroma e sua cor (BOULANGER e CROUZET, 2001), como também pelo seu alto teor de vitamina C, além de possuir na sua composição outros compostos bioativos, como os carotenoides e as antocianinas. A cor dos filmes é um atributo importante comercialmente e que influencia na aceitação, por isso é importante que tenha brilho elevado e alta transparência, e está diretamente com o tipo de polímero utilizado. Para elaboração de filmes será utilizado um planejamento central composto de dois fatores, neste caso cera de abelha e extrato seco de acerola. O planejamento central composto é utilizado quando se deseja verificar a curvatura de um plano; ou seja; quando se quiser verificar a existência de termos quadráticos (2ª ordem) no modelo de regressão. Neste tipo de planejamento, temos um total de pontos experimentais (PE), para fatores um número de fatores k como sendo PE = 2k (fatoriais) +2k (pontos axiais) + Pontos centrais. O presente trabalho tem como objetivo a elaboração de filmes a base de fécula de mandioca, cera de abelha e extrato de acerola utilizando o planejamento central composto e determinação das propriedades óticas de cor e opacidade.
Material e métodos
Este trabalho foi conduzido no laboratório de Pós-Colheita de frutos e hortaliças da UFERSA, em Mossoró/RN. Acerolas maduras de uma única espécie, foram selecionadas de forma manual no período da manhã na feira livre, no município de Assú, RN/Brasil. A fruta foi higienizada com hipoclorito de sódio (200mg/L) por imersão por 10 minutos e então pesados e separados. O extrato da acerola e quantificação do teor de antocianinas foi obtido de acordo com o método descrito por Lima et al. (2011) adaptado. Cem gramas (100g) de acerola congelada (polpa + pele) foram trituradas em processador, peneirado com papel de filtro, acondicionado ao resfriamento durante 30 minutos para minimizar a degradação da antocianina. Uma alíquota de 2,5mL do extrato de acerola foi retirada e diluído para 25ml com solução de ácido clorídrico HCl 0,01 mol/L. Os ensaios foram realizados em triplicata. As leituras de absorbância do filtrado foram feitas a 535nm, em espectrofotômetro Micronal B382. Para quantificar o teor de antocianinas utilizou-se a equação abaixo: Antocianinas totais (〖mg〗_Cianidina g^(-1)=(Absorvancia*fator de diluição)/98,2 Para determinar teor de massa seca do extrato de acerola, foram pesadas 5 amostras de 1g de extrato de acerola e seco em estufa por 24h a 50°C.As amostras foram pesadas após totalmente secas.A determinação da formulação dos filmes foi conduzida utilizando como método estatístico um planejamento central composto de dois fatores, x1=cera de abelha (0%–30%) e x2=extrato seco de acerola(0%–30%). Os demais componentes secos foram calculados a partir dos valores obtidos pelos dados do planejamento.Como base de cálculo,60g de mistura filmogênica, com 2% S. Foi utilizado Glicerol como plastificante (10%MS), Tween 80 (10%p/p). Foram formadas 8 combinações diferentes de composições de filme com 3 repetições no ponto central para minimizar o erro experimental, totalizado 11 misturas filmogênicas.Os filmes foram obtidos conforme procedimento descrito por Oliveira(2011) adaptado. Fécula de mandioca foi pesada e solubilizada em banho maria a 70ºC agitando com auxílio de um bastão até completa solubilização e então adicionou-se o extrato de acerola e o glicerol. Em um béquer contendo a cera de abelha e o Tween 80 aquecidos até completa dissolução. Então, com auxílio de um conta gotas, a solução de fécula e demais componentes foi lentamente agregada à mistura contendo a cera de abelha, sob agitação e aquecimento. Após completa dissolução, as misturas filmogênicas foram dispostas em placas de acrílico 20x20cm e secas em estufa a 50ºC por 24h. Para determinação da cor, após secos, utilizou-se um colorímetro para obter os parâmetros L, a e b. Foram realizadas cinco 5 medidas em pontos aleatórios da superfície do filme contra um fundo branco e fundo escuro.
Resultado e discussão
DETERMINAÇÃO DE ANTOCIANINAS NO EXTRATO DE ACEROLA
O valor encontrado na amostra foi 13,0753±0,0082 mgcianidina/100gacerola.
Mercali et al encontraram valores de 6.36 ± 0.24 mg/100 g na polpa de acerola
fresca. De Rosso, avaliou antocianinas totais em acerola e encontrou valores
7.21 mg/100g. Lima (2003) encontrou valores do teor de antocianinas totais de
14,06 a 50,98mg/100g de polpa, e que a quantidade, cor e reatividade das
antocianinas é influenciada pela quantidade de açúcares, de açúcares acilados,
de grupos metoxil e hidroxil presentes no meio. A massa seca na acerola foi
determinado através da secagem do material. O valor obtido foi 0,0806±0,00270g.
DETERMINAÇÃO DE COR DOS FILMES
Os valores encontrados para os parâmetros de cor estão dispostos na tabela 1
abaixo. Para o parâmetro L que expressam a luminosidade do filme, obtivemos
maiores valores no ponto 1, que coincide com um ponto com menor quantidade de
cera de abelha e extrato de acerola na formulação, portanto, com maior
quantidade de fécula de mandioca. Esse valor é justificado na literatura que
mostra que filmes com fécula de mandioca são transparentes, como por Batista et
al., 2007. Para o parâmetro a*, os maiores valores 5 e 7. Maiores valores do
parâmetro a* estão relacionados à coloração avermelhada, o que pode ser
explicado pela presença do extrato de acerola. Para o parâmetro b*, os maiores
valores estão nos pontos 7 e 8, que possuem maior quantidade de cera de abelha
na fórmula, e justificam o tom amarelado característico do produto.
Tabela 1: Parâmetros de cor L, a* e b* em filmes de fécula de mandioca, cera de
abelha e extrato de acerola.
Filme/Ponto L a* b*
1 79,58±0,16 a 2,66±0,29 b 10,58±0,42 c
2 72,38±3,60 c 2,52±1,40 b 16,12±0,78 b
3 75,42±2,2 b 2,82±1,81b 16,20±1,56 b
4 69,70±1,89 d 3,48±1,88 b 13,54±1,82 c
5 78,30±0,73 b 6,46±0,45 a 9,48±0,77 c
6 74,08±0,45 b 2,48±0,13 b 12,60±0,20 c
7 66,16±2,29 e 7,12±1,46 a 20,20±3,83 b
8 72,86±0,42 b 2,02±0,40 b 23,18±1,03a
9.1 70,72±0,25 c 4,64±1,98 b 14,08±0,19 b
9.2 70,94±0,54 c 2,52±1,23 b 14,10±0,27 b
9.3 71,90±1,1 c 4,06±1,75 b 15,30±1,38 b
PADRÃO 80,10±0,12 3,20±0,2 8,06±0,11
Os valores estão representados através da média ± desvio padrão (n=5
repetições). Letras diferentes representam indicam uma diferença significativa
entre os grupos no teste de Tukey a um nível de 5% de significância. Fonte:
Autoria própria (2023)
As isotermas de resposta para as variáveis L e b* são mostradas abaixo. Não
houve modelo representativo para a variável a*.
Conclusões
O extrato de acerola utilizado no filme foi determinado e valores semelhantes aos encontrados na literatura foram encontrados. Os parâmetros de cor para os filmes de fécula de mandioca, extrato de acerola e cera de abelha foram determinados. O filme que apresentou as melhores características no geral foi o filme da formulação 1. Alguns ficaram quebradiços provavelmente como resultado da incorporação incompleta da cera de abelha. Percebeu-se que a incorporação do extrato de acerola ao filme não alterou significativamente a cor, o que se considera um bom resultado visto que comercialmente e na literatura, espera-se que os filmes tenham transparência e brilho. Mais estudos poderiam ser desenvolvidos a fim de verificar a permanência das antocianinas no filme pronto.
Agradecimentos
Aos órgãos de fomento (CNPq, FAPES), pelo auxílio e concessão das bolsas de pesquisa, bem como a UFERSA, por ter proporcionado os recursos como estrutura e materiais utilizados na pesquisa, e apoio dos técnicos de laboratório.
Referências
ANGHEL, R. M. The influence of wax protection film on apple fruits, in order to maintain their quality during cold storage. Lucrări ştiinţifice, v. 54, n. 1, p. 87–91, 2011.
ARAÚJO, P. G. L.; FIGUEIREDO, R. W.; ALVES, R. E.; MAIA, G. A.; PAIVA, J. R. Beta-caroteno, ácido ascórbico e antocianinas totais em polpa de frutos de aceroleira conservada por congelamento durante 12 meses. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 27, n. 1, p. 104-107, 2007.
AZARAKHSHA, N.; OSMANA, A.; GHAZALIA, H.M.; TANB, C.P.; MOHD ADZAHANB, N.M. Lemongrass essential oil incorporated into alginate-based edible coating for shelf-life extension and quality retention of fresh-cut pineapple. Postharvest Biol. Technol. 2014
BATISTA, P. F.; SANTOS, A. E. O.; PIRES, M. M. ML.; DANTAS, B. F.; PEIXOTO, A. R.; ARAGÃO, C. A. Utilização de filmes plásticos e comestíveis na conservação pós-colheita de melão amarelo. Hortic. Bras., v. 25, p. 572-576, 2007.
BOULANGER, R.; CROUZET, J. Identification of the aroma components of acerola (Malpighia glabra L.): free and bound flavour compounds. Food Chemistry, Washington, v. 74, p. 209-216, 2001.
CORTEZ-VEGA, W.R.; PIZATO, S.; SOUZA, J.T.A.; PRENTICE, C. Using edible coatings from Whitemouth croaker (Micropogonias furnieri) protein isolate and organo-clay nanocomposite for improve the conservation properties of fresh-cut ‘Formosa’ papaya. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 2014
DE ROSSO, Veridiana V. The high ascorbic acid content is the main cause of the low stability of anthocyanin extracts from acerola. Food Chemistry. Volume 103, Issue 3, 2007, Pages 935-943. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.09.047. Acesso em 10/07/2023.
EMBRAPA. Embrapa Mandioca e Agricultura. Circular Técnica 98: Biofilme comestível biodegradável de amido de mandioca e refrigeração reduzem dano larval de mosca-das-frutas. Cruz das Almas, 2010.
HENRIQUE, Celina Maria; CEREDA, Marney Pascoli; SARMENTO, Silene Bruder Silveira. Características físicas de filmes biodegradáveis produzidos a partir de amidos modificados de mandioca. Food Science and Technology, v. 28, p. 231-240, 2008.
LAROTONDA, F. D. S. Desenvolvimento de Biofilmes a partir de Fécula de Mandioca. 2002. 77f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) – Centro Tecnológico, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC.
DE LIMA, Vera Lúcia Arroxelas G. Avaliação do teor de antocianinas em polpa de acerola congelada proveniente de frutos de 12 diferentes aceroleiras (Malpighia emarginata D.C.). Ciência e Tecnologia de Alimentos. Campinas, 23(1): 101-103, jan.-abr. 2003. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0101-20612003000100021. Acesso em 10/07/2023.
LIMA, Anete de Jesus Boari; CORRêA, Angelitaduarte; ADELIRAPARECIDASACZK; MARTINS, Mariana Pereira; CASTILHO, Rachel Oliveira. ANTHOCYANINS, PIGMENT STABILITY AND ANTIOXIDANT ACTIVITY IN JABUTICABA [Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg]1. Rev.Brasi.Frutic., Jaboticabal, São Paulo, v. 33, n. 3, p. 877-887, 2011. Semestral. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0100-29452011000300023. Acesso em 10/07/2023.
PASCALL, M.A.; LIN, S.J. The application of edible polymeric films and coatings in the food industry. Food Process. Technol. 2013
VELICKOVA, E. Characterization of multilayered and composite edible films from chitosan and beeswax. Food Science and Technology International, v. 21, n. 2, p. 83–93, 2015.
