Produção e caracterização de filmes inteligentes à base de amido de mandioca e bagaço de mirtilo por termocompressão

Abstract

Devido à preocupação em relação ao descarte inadequado de embalagens plásticas e o longo tempo de decomposição dos materiais ou da não biodegradabilidade, um grande número de pesquisas que visam a substituição desses materiais por fontes naturais e que tenham potencial de biodegradabilidade vêm crescendo nos últimos anos. Muitas dessas investigações colaboram com o desenvolvimento de uma nova categoria de embalagens: as embalagens inteligentes, que monitoram as condições do produto embalado, mais comumente um produto alimentício. À vista disso, este trabalho visa a produção e caracterização de filmes à base de amido com adição de resíduo de mirtilo como indicador de alterações de pH, a partir do processo de termocompressão. A utilização do amido de mandioca é justificada pelas propriedades de não toxicidade, biodegradabilidade, e por ser uma fonte renovável. O mirtilo é uma das mais ricas fontes de compostos fenólicos, dentre eles as antocianinas. As antocianinas são sensíveis às mudanças de pH que consequentemente levam a alterações na sua coloração e, por isso, podem ser utilizadas para produção de embalagens inteligentes como indicadores de frescor. A seguinte formulação foi utilizada para os filmes à base de amido: 20 g de amido de mandioca, 6 g de sorbitol e 6 g de água destilada. Os filmes com incorporação de resíduo de mirtilo seguiram a mesma formulação supracitada, com o adicional de 2 g de resíduo de mirtilo em pó. As amostras foram produzidas por termocompressão, visando a produção de filmes em condições que se assemelham ao processamento industrial. A adição do resíduo apresentou diferença significativa para a solubilidade em água; o filme contendo resíduo apresentou maior percentual de solubilidade (19,7 ± 0,6%) em comparação com o filme de amido sem resíduo (17,4 ± 0,6%). A adição das fibras também teve importante influência nos resultados de permeabilidade ao oxigênio (0,41 e 3 x106 Barrer para filmes sem e com resíduo, respectivamente), pois levou à produção de filmes com espaçamentos livres entre as cadeias poliméricas. Esse mesmo comportamento não foi verificado nos ensaios de tração, pois ambos os filmes apresentaram as mesmas propriedades mecânicas. A dispersão irregular de resíduo de mirtilo sobre a matriz polimérica pôde ser comprovada pela análise morfológica via microscopia óptica. A análise colorimétrica realizada na escala CIELab* comprovou o potencial de utilização das antocianinas como indicadores de frescor, visto que os filmes apresentaram mudanças visualmente perceptíveis na faixa de pH variando entre 2 e 12. A diferença visual na coloração foi comprovada pelos valores de ΔE* maiores que 3,0 entre as amostras. A migração de compostos fenólicos após imersão dos filmes em soluções simulantes de alimentos aquosos (ácido acético) apresentou maior intensidade em comparação com as amostras imersas em solução simulante de alimentos gordurosos (etanol), devido à hidrofilicidade das antocianinas. Portanto, a inserção do resíduo levou à formação de filmes menos compactos, que apresentam baixa permeabilidade ao vapor de água e com potencial indicador de frescor em embalagens inteligentes através da mudança de coloração visualmente perceptível.