Elaboração e caracterização de filmes de amido e polpa de acerola por casting, extrusão termoplástica e termoprensagem

Abstract

O impacto ambiental gerado pelo uso contínuo de material inerte, oriundo exclusivamente de derivados de petróleo, tem favorecido o aumento nas pesquisas visando o desenvolvimento de filmes para embalagem a base de biopolímeros, pois estes em condições de compostagem são reincorporados ao ambiente. Além disso, os filmes a base de biopolímeros podem desempenhar funções de suporte de nutrientes, preservação de bioativos, melhoria das características nutricionais e sensoriais dos alimentos, elevando sua qualidade e vida útil. Neste contexto, os polissacarídeos apresentam-se como alternativa, pois são capazes de formar matrizes poliméricas contínuas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar filmes flexíveis biodegradáveis ativos a partir de amido, incorporados de polpa de acerola e óleo essencial de cravo (OEC) como aditivos antioxidantes, antimicrobianos, fontes de vitamina C e carotenoides, elaborados pelos processos de casting, extrusão e termoprensagem. Nos filmes por casting, as soluções filmogênicas foram elaboradas em concentrações fixas de amido de mandioca (4%), polpa de acerola (34,54%) e concentrações variadas de glicerol (30; 22,5; 15; 7.5 e 0%) e OEC (0; 7,5; 15; 22,5 e 30%) em relação ao peso do amido. Sendo, os aditivos glicerol e OEC representados por 30% na base de amido. Uma etapa deste estudo consistiu em avaliar a capacidade antimicrobiana do OEC e dos filmes compostos adicionados deste. Esta avaliação foi realizada por meio do teste de difusão em ágar com as bactérias Staphylococcus aureus do grupo Gram-positivo e Salmonella tiphymurium do grupo Gram-negativo e dos fungos Penicillium sp. e Aspergillus flavus. Os filmes formados foram visualmente transparentes e homogêneos. A substituição do glicerol por OEC não provocou diferença estatisticamente significativa nas propriedades de espessura, atividade de água (Aw) e permeabilidade ao vapor de água (PVA). A redução do teor de glicerol, proporcional à elevação da concentração de OEC, aumentou o teor de sólidos totais, vitamina C, carotenoides totais, β-caroteno, atividade antioxidante e a redução do teor de umidade. A redução do teor de glicerol até 15% favoreceu o aumento da tensão e deformação nos ensaios de tração e de perfuração, bem como do módulo de elasticidade, após este limite, foi evidenciada uma redução drástica nestas propriedades. A função desejabilidade foi utilizada no processo de otimização para seleção do filme ideal (elevado teor de vitamina C, carotenoide e β-caroteno, maior resistência e deformação nos ensaios de tração e perfuração, elevada capacidade antioxidante e médio módulo de elasticidade) elaborado por casting, para reprodução por extrusão e prensagem. O bioplástico extrusado e prensado obtido nas mesmas condições (concentração de amido, polpa, glicerol e OEC), que o formado por casting, foi flexível, visualmente homogêneo e apresentou menores valores para deformação na tração, força na perfuração, teor de vitamina C, carotenoides, β-caroteno e capacidade antioxidante por DPPH. Foram analisadas as perdas de bioativos entre cada etapa dos processos casting e extrusão, separadamente. Possivelmente, a incorporação de óleo essencial de cravo conferiu um pronunciado efeito protetor dos bioativos da polpa de acerola nos biofilmes de amido de mandioca, alterando as propriedades físico-químicas e mecânicas.