Elaboração de embalagens biodegradáveis ativas a partir de resíduos agroindustriais para conservação de alimentos

Abstract

O aumento dos resíduos não-biodegradáveis e a dificuldade em reciclar a maioria das embalagens sintéticas disponíveis têm impulsionado o desenvolvimento de novas embalagens, como as embalagens biodegradáveis. No entanto, a produção e utilização destes materiais só se mostram viáveis se demonstrarem competitividade em termos de custo e funcionalidade. Uma alternativa para torná-las economicamente competitivas em relação às embalagens sintéticas, seria a utilização de matérias-primas mais baratas, como os subprodutos agroindustriais (cascas, talos e sementes), visto que estes podem proporcionar a produção de embalagens mais estáveis e com propriedades físicas e mecânicas melhoradas. Diante do exposto, este projeto propôs desenvolver filmes biodegradáveis ativos com carácter antioxidante através do uso de resíduos agroindustriais provenientes da jabuticaba, manga e brócolis. Para isso, realizou-se a obtenção dos farelos dos resíduos e estes foram caracterizados quanto à composição centesimal, análise de microestrutura por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), propriedades ópticas, compostos fenólicos, antocianinas totais e capacidade antioxidante. As análises permitiram verificar alto teor de fibras nos farelos, principalmente no farelo do talo de brócolis (15,55%). Além disso, confirmaram a alta capacidade antioxidante dos farelos da casca de jabuticaba (FCJ) (86,56%) e da casca de manga (FCM) (93,28%). Os filmes à base de amido com adição da mistura de farelos foram elaborados pelo método casting utilizando um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), que possibilitou a obtenção das concentrações ótimas dos farelos para a produção de um filme com considerável capacidade antioxidante e propriedades mecânicas moderadas. Após a validação da formulação almejada, filmes apenas de amido de mandioca e de amido com a concentração ótima de farelos (2,8% FCJ e 20,0 % FCM) foram produzidos para realizar a comparação das suas propriedades. Os filmes foram caracterizados com base em suas propriedades mecânicas, espessura, densidade, umidade, solubilidade, propriedades ópticas, componentes estruturais, microestrutura, capacidade antioxidante e, além disso, quanto à possibilidade de atuarem como embalagens de produtos líquidos. O filme com a presença dos farelos apresentou menor resistência mecânica (0,8 MPa) e rigidez (42,6 MPa) que o filme apenas de amido (3,0 e 296,3 MPa, respectivamente), no entanto, o valor de elongação na ruptura mostrou-se semelhante para ambos. As micrografias obtidas pelo MEV também permitiram inferir que o filme apenas de amido é mais rígido e resistente visto que apresentou uma estrutura mais homogênea e coesa. Em relação às propriedades ópticas, o filme produzido com os farelos apresentou-se mais opaco e com cores tendendo ao vermelho e amarelo devido a presença dos pigmentos naturais, antocianinas e carotenoides. Além de influenciar a cor do filme, estes pigmentos também são associados a considerável capacidade antioxidante apresentada pelo filme com farelos (42,6% e 8,5 mg/mL). A respeito da aplicação dos filmes como embalagens de produtos líquidos, ambos mostraram-se eficientes em conter o óleo de linhaça sem vazamento, comprovando a possibilidade da sua aplicação para este tipo de produto. De forma geral, conclui-se que os filmes produzidos são passíveis de serem utilizados como embalagens de alimentos, e que cada um, possui características exclusivas que podem beneficiar o acondicionamento de um alimento específico.