Embalagem ativa de amido termoplástico/poli (butileno adipato-co-tereftalato) com incorporação de curcumina solúvel em água

• Autor(a) principal: Mücke, Naiara
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5411
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::ALIMENTOS; Biopolímeros; Alimentos - Embalagens; Filmes plásticos; Biopolymers; Food - Packaging; Plastic films; Tecnologia de Alimentos

A técnica de extrusão reativa tem se mostrado eficiente na incorporação de compostos bioativos para a aplicação em filmes com propriedades ativas. A curcumina apresenta reconhecido potencial antioxidante e antimicrobiano e sua aplicação em embalagens ativas tem sido investigada. Entretanto, devido à sua insolubilidade em água, o que compromete a sua aplicabilidade e ação efetiva, a utilização de formas comerciais de curcumina solúvel em água (curcumina encapsulada em polímeros hidrofílicos) tem sido reportada. A influência da presença da curcumina modificada (sua forma solúvel em água -WSC, do inglês water soluble curcumin) nas propriedades de materiais produzidos por extrusão reativa ainda não foi estudada. O efeito da aplicação da curcumina em sua forma original (caráter hidrofóbico) em materiais poliméricos compostos por blendas de TPS (themoplastic starch) e poli (butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) já foi estudada. Neste caso foi observada redução na reação de esterificação do amido durante a extrusão, o que prejudica sua compatibilidade com o PBAT e consequentemente as propriedades mecânicas do material, em função da presença da curcumina. Além disso, quando aplicado o material em contato com óleo de chia, houve migração da curcumina para o mesmo devido seu caráter hidrofóbico, alterando as propriedades sensoriais do produto embalado, levando o óleo a adquirir coloração amarela. Assim, o objetivo desse estudo foi produzir e caracterizar filmes antioxidantes compostos por uma blenda de amido termoplástico (TPS)e PBAT, adicionado de curcumina solúvel em água comercial WSC (0,05% -NC1 e 0,5% -NC2, % em relação à massa total de formulação), comparando-os com o controle (NC, sem adição de curcumina). Os filmes foram produzidos por extrusão reativa com amido, PBAT, glicerol e ácido cítrico, adicionados de curcumina (NC1 e NC2) e comparados ao controle (NC). Foram caracterizados em termos de medida instrumental de cor, opacidade, propriedades mecânicas, umidade, solubilidade, permeabilidade ao vapor de água (PVA), morfologia, cristalinidade por difração de raio-X, espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR) e análises termogravimétricas. A incorporação de curcumina resultou em menor luminosidade, maior tonalidade amarelada-esverdeada, porém, não afetou a opacidade dos filmes. As propriedades mecânicas avaliadas demonstram que os filmes não diferiram significativamente (p > 0,05) em termos de resistência à tração em função da adição de WSC. Porém a adição de WSC na menor concentração (NC1 0,05%) levou à uma redução na elongação quando comparado ao controle, em contrapartida a formulaçãoNC2(0,5%) resultou em filmes com maior percentual de elongação e menor valor de módulo de Young, indicando maior flexibilidade e menor rigidez do que as demais. A formulação NC2 também exibiu morfologia mais compacta (indicativo de melhor compatibilização entre os componentes) e menor cristalinidade do que as demais formulações de filmes, corroborando os resultados supracitados, indicando um efeito plastificante causado pela WSC na concentração de 0,5%. Contudo, o aumento da concentração de curcumina, resultou em um aumento da solubilidade e da PVA dos filmes em comparação ao controle, devido ao caráter hidrofílico da WSC, além de representar um indicativo de menor esterificação e reticulação do amido pelo ácido cítrico na extrusão reativa. A análise de FTIR-ATR confirmou a presença de ligações éster, indicando que o processo de esterificação foi alcançado, porém em menor intensidade nas amostras NC2, confirmando o que foi observado nas análises de solubilidade e PVA. As análises termogravimétricas permitiram identificar de três a quatro eventos térmicos no processo de degradação dos filmes, sendo as maiores perdas de massa associadas a degradação de TPS e de PBAT.