Desenvolvimento de bionanocompósito para embalagem alimentar

• Autor(a) principal: Barra, Ana Filipa Cardoso
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/15338
• topic: Bioquímica; Embalagem de alimentos; Nanocompósitos; Biopolímeros; Quitosana

O campo elétrico pulsado (PEF) é uma das mais promissoras tecnologias de processamento de alimentos entre as novas tecnologias de processamento não térmicas. O PEF permite a pasteurização dos alimentos através da aplicação de potências elevadas, em intervalos de tempo muitos curtos, o que permite inativar enzimas e microrganismos, mantendo as propriedades organoléticas e nutritivas dos alimentos minimamente alteradas. O tratamento dos alimentos líquidos ou pastosos ocorre em câmaras de fluxo contínuo previamente ao embalamento. Isto é uma limitação da técnica dado que obriga à transferência do alimento da câmara para a embalagem, havendo necessidade de utilizar linhas limpas altamente dispendiosas, sempre com o risco de ocorrer recontaminação dos alimentos. Uma mais-valia para esta tecnologia é o desenvolvimento de um material para embalagem alimentar com boa condutibilidade elétrica que permita o tratamento por PEF de alimentos já embalados (in-pack). Neste contexto e atendendo também a critérios de sustentabilidade ambiental, neste trabalho investigou-se o potencial de bionanocompósitos de quitosana funcionalizada com óxido de grafeno reduzido ou nanofibras de carbono, para serem usados em embalagem alimentar para PEF. O óxido de grafeno foi sintetizado pelo método de Hummers modificado e posteriormente foi quimicamente reduzido com ácido L-ascórbico ou ácido cafeico. Foram preparados filmes de quitosana reticulados com genipina e foram incorporadas diversas concentrações de óxido de grafeno reduzido com ácido L-ascórbico ou ácido cafeico. Para comparação, prepararam-se também filmes com nanofibras de carbono. Todos os filmes obtidos foram caracterizados no que diz respeito às suas propriedades estruturais, elétricas, colorimétricas, bioquímicas e mecânicas. Os filmes produzidos apresentam os materiais grafíticos dispersos de forma heterogénea na matriz de quitosana-genipina, o que se reflete nas propriedades dos filmes, tais como na baixa condutibilidade elétrica e a diminuição da resistência mecânica. Estes filmes apresentam um aumento da percentagem de deformação e do módulo de Young bem como a diminuição da solubilidade em água face ao filme controlo, o que induz uma melhoria das propriedades mecânicas em relação ao filme quitosana-genipina. A incorporação do material grafítico na quitosana provocou a diminuição da atividade antioxidante, à exceção dos filmes com óxido de grafeno reduzido por ácido cafeico. Estes filmes apresentam uma atividade antioxidante bastante superior aos restantes, indiciando que o ácido cafeico poderá estar ligado à quitosana, influenciando assim as propriedades dos filmes. Apesar de ser necessária a otimização da preparação dos filmes, de modo a garantir uma boa dispersão dos materiais grafíticos com reflexo na melhoria das suas propriedades mecânicas e elétricas para o processamento dos alimentos por PEF in-pack, os filmes de quitosana e óxido de grafeno são promissores para aplicação em embalagens alimentares.