Realizado em Tereseina/PI, de 11 a 13 de Setembro de 2019.
ISBN 978-85-85905-26-2
TÍTULO: Elaboração de filmes a base de fécula de mandioca e avaliação do seu potencial em aplicações tecnológicas
AUTORES: Baima, S.C.N. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Rego, V.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Nascimento, T.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Souza, A.D.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Sousa, A.A.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO) ; Leal, A.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO)
RESUMO: Encontrar formas eficientes, econômicas e acessíveis de conservação de
frutas in natura é ainda um desafio. Assim, este trabalho teve o objetivo de
preparar e caracterizar filmes para recobrimento de frutas perecíveis a
partir da fécula da mandioca. Os filmes foram preparados pelo método
casting, variando apenas a proporção entre a fécula de mandioca e
carboximetilcelulose ou quitosana e glicerina. As blendas foram
caracterizadas por análises térmicas, infravermelho. Foram realizados o
teste de recobrimento e perda de massa utilizando morangos. A película MCG03
(proporção 40:60), apresentou uma maior estabilidade térmica. O revestimento
constituído de amido e quitosana se apresentaram mais eficientes quanto ao
recobrimento e perda de massa, conferindo ao morango mais tempo de
prateleira.
PALAVRAS CHAVES: Biopolímeros; Filmes; Recobrimento de frutas
INTRODUÇÃO: É crescente o interesse por pesquisas científicas que visam o
desenvolvimento de novos materiais com características e funções iguais ou
superiores aos produtos oriundos do petróleo, mas que sejam
autossustentáveis e/ou biodegradáveis. As vantagens do desenvolvimento de
novos materiais a partir de polímeros naturais são o baixo custo, a
abundância, a não toxicidade e a degradabilidade, apesar de apresentarem, em
geral propriedades mecânicas fracas (XIAO et al., 2001). A mistura de
polímeros (blendas poliméricas) é uma estratégia de obtenção de novos
materiais favorável economicamente e que melhora as propriedades dos
materiais poliméricos puros (SCHLEMMER, SALES & RESCK, 2010). Têm aplicações
indústria farmacêutica, cosmética, alimentícia, de embalagens (OLIVEIRA et
al., 2013)
Os filmes constituídos a base de amido estão sendo estudados de forma mais
intensa, sendo a fécula de mandioca selecionada como a matéria prima mais
adequada para sua elaboração. Isto se justifica pela formação de películas
transparentes; eficientes barreiras à perda de água, além de proporcionar
bom aspecto e brilho intenso, tornando frutos comercialmente atrativos
(THAKHIE, DEVAHASTIN & SOPONRONNARI, 2010; KOKOSZKA et al., 2010). Porém,
tais biomateriais apresentam propriedades mecânicas ruins, como alta
solubilidade em água e alta fragilidade (MATHEW, BRAHMAKUMAR & ABRAHAM,
2006). Uma maneira de superar esses inconvenientes é a mistura da fécula de
mandioca com outro biopolímero, como por exemplo, a carboximetilcelulose ou
quitosana com o objetivo de melhorar as propriedades físicas e funcionais.
Desta forma, este trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar
blendas a base de amido de mandioca com adição de biopolímeros para uso como
revestimento de frutas.
MATERIAL E MÉTODOS: Elaboração das blendas Poliméricas (adaptações de FAKHOURI et al, 2007;
RODRIGUES, 2009; KIBAR e US, 2013). Foram obtidos filmes com diferentes
variações entre os biopolímeros utilizados.
Preparo da mistura 1: A solução foi preparada a partir da dispersão de 2%
(p/v) de quitosana em solução aquosa de ácido acético a 2% (v/v) sob
agitação constante, até total dissolução.
Preparo da mistura 2: As suspensões de fécula de mandioca e água foram
preparadas utilizando 3 g de amido em 100 mL de água destilada e o glicerol
como plastificante. A solução foi preparada a 80 °C até total
gelatinização. Após resfriamento, é adicionada a carboximetilcelulose (1% m/v).
Em seguida foi adicionada a mistura da solução de quitosana (1) à solução de
fécula de mandioca e carboximetilcelulose (2) sob agitação constante por 24
horas. Após o preparo, estas soluções foram colocadas em placas de Petri para
posterior secagem em estufa a 50 °C para evaporação do solvente.
Caracterização térmica e estrutural das blendas
As curvas de TGA foram realizadas utilizando um equipamento Shimadzu TGA-50,
com taxa de aquecimento de 10 ºC/min e temperatura variando de 25 até 600
°C. As curvas de DSC foram realizadas utilizando um equipamento Shimadzu
DSC-50. Os espectros FTIR obtidos (Espectrofotômetro Bomem da série MB) pelo
método da pastilha de KBr, na região entre 4000 e 400 cm-1 com resolução de
4 cm-1).
Perda de massa das frutas
As amostras foram armazenadas sob temperatura de refrigeração de 5 ± 2 °C e
umidade relativa (UR) de 70 ± 2%. Foram pesadas em balança analítica nos
dias 1, 4, 7, 10, 13 e 15 para cálculo de perda de massa.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A blenda MCG05 com 100% de amido de mandioca na composição produziu um filme
quebradiço e altamente hidrofílico. Este resultado era previsível, e para
correção desse problema, Pelissari et al. (2012) adicionaram quitosana no
processo de obtenção de filmes de amido visando melhoramento das
propriedades mecânicas e de barreira contra agentes externos. Neste trabalho
avaliou as blendas com adição de CMC ou quitosana, que formaram filmes
flexíveis dependente à quantidade de amido de mandioca.
De acordo com a Figura 1a, no intervalo de 30 °C a 150 °C, a blenda MCG03
apresentou perda de massa aproximadamente de 15%, enquanto que as blendas
MCG01 e MCG02 tiveram perdas de massas equivalentes a 24% e 20%,
respectivamente. As temperaturas de degradação dos diferentes filmes ficaram
próximas de 300 °C (Figura 1b). A perda de massa ocorreu em três estágios
atribuídos à perda de moléculas de água adsorvidas (30 a 100 °C), a
decomposição dos biopolímeros (150 a 300 °C) e, acima de 350 °C praticamente
todo material sofreu carbonização. A Figura 1c mostra picos endotérmicos
comuns em 84 °C e picos exotérmicos 300 °C relativos à degradação da
amostra. Os filmes provenientes de diferentes formulações apresentaram bandas
FTIR semelhantes, sugerindo que a variação da concentração e adição de
plastificante nos filmes não causaram mudanças nos grupos funcionais e na
natureza das ligações químicas envolvidas.
Com base na figura 2 pode-se notar que o maior teor de perda de massa foi
observado nos morangos do grupo controle. Este grupo não recebeu nenhum
revestimento. A blenda a base de amido e quitosana mostrou maior eficiência
como barreira nas trocas gasosas e absorção de umidade. Fatores esses, que
aceleram o estado de maturação e diminuem o tempo de prateleira.
Figura 1
Termogramas das blendas MCG: (a)TGA, (b)DTG e
(c)DSC.
Figura 2
Perda de massa dos morangos no período de 10 dias.
CONCLUSÕES: A utilização de filmes biodegradáveis é considerada uma alternativa
interessante para o recobrimento de frutas, conferindo-lhes maior tempo de
prateleira. A adição de quitosana mostrou resultados favoráveis à aplicação
como revestimento, permitindo menor perda de massa. Porém, há a necessidade de
pesquisas voltadas para formulações de filmes mais resitentes à agua e maior
flexibilidade.
AGRADECIMENTOS: O Programa Institucional de Bolsas de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico
e Inovação (PIBITI) da Universidade Federal do Maranhão.
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