Desenvolvimento de biofilmes para a indústria alimentar

O desenvolvimento de novos conceitos de embalagens para a indústria alimentar, biodegradáveis e utilizando recursos renováveis, e com propriedades mecânicas e de barreira semelhantes às tradicionais, é um desafio premente. Assim sendo, este trabalho teve como objectivo o desenvolvimento de bionanocompósitos de quitosano/montmorilonite incorporados com óleos essenciais (alecrim e gengibre), tendo-se estudado as suas propriedades e a sua ação como embalagem primária na conservação de carne de aves fresca. Os biofilmes de quitosano (um material biodegradável abundante na natureza) foram incorporados com a nanoargila montmorilonite (MMTCa), com vista a melhorar as propriedades mecânicas, e com óleos essenciais, de modo a aumentar a capacidade antimicrobiana e antioxidante dos mesmos. Os filmes foram produzidos através do método casting. Às soluções de quitosano (1,5% m/v) foi incorporado 2,5% de Cloisite®Ca++ (MMTCa) (m/m quitosano). A exfoliação das nanoargilas foi feita através de métodos mecânicos (três ciclos em banho de ultrassons intercalado com agitação em ultra-turrax). Os óleos de alecrim (OEA) e gengibre (OEG) foram incorporados antes do último ciclo de agitação nas proporções de 0,5, 1 e 2%, tendo-se também testado biofilmes sem óleo. Os bionanocompósitos fundidos foram introduzidos em moldes de vidro e secos naturalmente. Biofilmes sem incorporação de MMTCa foram também testados, como controlo. Todos os biofilmes foram caracterizados em termos de propriedades ópticas, humidade, swelling e solubilidade, propriedades mecânicas e análises de migração. Na avaliação da ação dos biofilmes como embalagem primária, a carne de aves fresca foi embalada nos biofilmes e guardada em refrigeração (5 ºC ± 2 °C) durante 15 dias. Ao logo do armazenamento, estudou-se a ação dos biofilmes na carne, tendo-se avaliado características físicas e químicas (pH, acidez, humidade e cinzas, índice de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico e cor) assim como o grau de contaminação microbiológica (contagem de micro-organismos viáveis totais e coliformes totais), na carne. Testou-se carne sem estar embalada, como controlo. Os biofilmes produzidos resultaram num plástico homogéneo, predominantemente amarelado, flexível e sem grandes variações na espessura. A incorporação de OE e MMTCa nos biofilmes fez com que estes ficassem menos transparentes aumentando assim a barreira à luz ultravioleta. A incorporação de óleos essenciais, sobretudo de OEA, nos biofilmes de quitosano contribuiu para o aumento da migração de compostos com actividade antioxidante. Em termos mecânicos, a adição de OE fez com que os filmes ficassem mais flexíveis e menos resistentes à rutura, com menor swelling e solubilidade. A adição de MMTCa resultou na diminuição da migração de compostos com actividade antioxidante, observando-se uma menor humidade, swelling e solubilidade dos biofilmes. Em termos de propriedades mecânicas, o efeito observado foi apenas significativo no módulo de elasticidade, tendo-se verificado que a incorporação de MMTCa associada à incorporação de óleos resultou em filmes mais flexíveis. No quitosano sem adição de óleos o MMTCa torna o filme mais rígido. Os biofilmes demonstraram ser eficazes no processo de preservação da carne, reduzindo a oxidação lipídica e a contaminação microbiológica, e mantendo a cor, por comparação com os resultados obtidos nas amostras de carne sem proteção. A incorporação de MMTCa e de OE’s (em especial do OEG) contribuiu de forma significativa para o prolongamento da vida útil da carne de frango, tendo-se demonstrado o potencial de aplicação destes biofilmes em embalagens alimentares