Obtenção e caraterização das propriedades mecânicas e físico-químicas de filmes de carragenina misto

Resumo

O uso de filmes comestíveis é uma inovação na tecnologia de alimentos, pois atua como embalagem ativa, preservando a qualidade e segurança dos alimentos (Moghimi et al., Carbohydrate Polymers, 175:241–248, 2017). A carragenina, um polissacarídeo das algas vermelhas, é amplamente utilizada em revestimentos comestíveis por suas propriedades gelificantes e biodegradáveis, sendo a k-carragenina a mais comum (Liu et al., International Journal of Biological Macromolecules, 134:993-1001, 2019). O objetivo deste estudo foi desenvolver um filme biodegradável para ser utilizado como embalagem a base do polissacarídeo carragenina, cera de abelha e a nanopartícula dióxido de titânio, avaliando suas propriedades para possível uso posterior na preservação de alimentos, as avaliações focam em propriedades mecânicas, ópticas, de barreira e hidratação. O presente trabalho foi conduzido no Laboratório de Pós-colheita do CE (LPCE) e no Laboratório de Processos Químicos (LPQ), do Centro de Engenharias, da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA). Os filmes foram produzidos com uma concentração máxima de glicerol de até 25% da massa seca total. A cera de abelha foi incorporada até 20% na matriz biopolimérica e o dióxido de titânio (TiO₂) foi incorporado até 1,707%. A moldagem casting dos filmes (conforme metodologia descrito por Oliveira et al., Food Chemistry, 259:55-64, 2018). O delineamento experimental foi o tipo simplex centroide com 13 tratamentos, sendo três repetições no ponto central.  As propriedades mecânicas foram realizadas através dos ensaios de tração baseados na ASTM D882-18 (ASTM, 2018), os filmes foram cortados em tiras de 100 x 10 mm, sendo 50 mm o comprimento útil do ensaio. A cor dos filmes foi avaliada com auxílio do colorímetro Minolta, utilizando os parâmetros a∗, b∗ e L. Também a solubilidade foi estudada nos filmes (conforme Menezes et al., Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 630:127661, 2021). Os filmes de carragenina com cera e TiO₂, com maior concentração exibiram menor resistência e rigidez, mas com maior flexibilidade e resistência à umidade, devido principalmente à cera e ao TiO₂. A nanopartícula de TiO₂ alterou a cor, aumentando o amarelecimento, o que pode afetar a aceitação comercial. Esses resultados estão alinhados com estudos prévios sobre o uso de aditivos para ajustar as propriedades de filmes biopoliméricos. Conclui-se que a cera de abelha e o TiO₂ influenciam significativamente as propriedades dos filmes de carragenina. A cera aumenta a flexibilidade, mas compromete a resistência mecânica, enquanto o TiO₂ altera a aparência do filme, intensificando o amarelecimento, o que pode afetar sua aceitação no mercado. Além disso, a menor solubilidade dos filmes, com altos níveis dos aditivos, pode ser vantajosa para aplicações específicas, mas deve ser considerada em produtos cuja armazenabilidade ocorra em ambientes úmidos.