Development of active briodegradable films and application on conservation of fresh food pasta

O presente estudo teve por objetivo produzir e avaliar filmes biodegradáveis ativos, produzidos a partir de blendas de farinha de arroz, poli(adipato co-tereftalato de butileno) (PBAT), glicerol e sorbato de potássio, nas concentrações de 0%, 1%, 3% e 5%, e avaliar sua aplicação, como embalagem ativa em massa alimentícia fresca tipo lasanha. Os filmes biodegradáveis foram produzidos por extrusão-sopro em balão, e intercaladas em massas alimentícias frescas sem conservante, fornecidas por uma empresa de massas, e armazenadas a 7,0 ± 2,0 °C. Os filmes foram avaliados quanto às propriedades óticas, de barreira ao vapor de água, mecânicas e microestruturais, sendo as duas últimas realizadas também após aplicação nas massas alimentícias durante 45 dias. Foi feito um estudo de vida útil das massas, por seis semanas, com relação aos aspectos microbiológicos, físicos e químicos, além de quantificar a concentração de ácido sórbico migrada dos filmes biodegradáveis para o produto. Os filmes de blendas de farinha de arroz, PBAT, glicerol e sorbato de potássio apresentaram boa processabilidade e permitem a produção de filmes pelo processo de extrusão-sopro em balão em escala piloto com características compatíveis aos dos filmes comerciais. A farinha de arroz mostrou-se um excelente material para a formulação de filmes biodegradáveis, pois é uma matéria-prima de fonte renovável e de baixo custo. A adição de sorbato de potássio na faixa de 1 a 5% não alterou as propriedades mecânicas dos filmes e concentração igual ou superior a 3% de sorbato reduziu a opacidade, porém, elevou a permeabilidade ao vapor de água. A multiplicação microbiana foi inferior nas massas alimentícias contendo ácido sórbico migrado dos filmes. O teor de umidade diminuiu, durante a armazenagem, nas massas intercaladas com filmes contendo sorbato de potássio, em que estes atuaram retendo a água dos produtos. O pH também sofreu redução, em todos os tratamentos, porém, mais acentuado nos tratamentos sem sorbato de potássio, pela fermentação das massas por microrganismos psicrotrófilos. Este processo fermentativo foi um dos fatores determinantes da vida útil das massas alimentícias. A diferença de cor das massas alimentícias ( E) com ácido sórbico foram superiores às intercaladas com filmes sem conservante. A taxa de migração de ácido sórbico dos filmes para as massas alimentícias foi maior nos filmes com 1% de sorbato de potássio. Recomenda-se a adição de 3% de sorbato de potássio em filmes biodegradáveis de farinha de arroz, poli(adipato co-tereftalato de butileno) e glicerol, para aplicação em massa alimentícia fresca tipo lasanha, uma vez que esta concentração é suficiente para garantir a segurança do produto, e promover a extensão de sua vida útil, próximo ao das massas distribuídas comercialmente pela empresa fornecedora, e com menor concentração de ácido sórbico no produto final.The aim of this study was to produce and evaluate active biodegradable films produced with rice flour, poly(butylene adipate co-terephthalate) (PBAT), glycerol and potassium sorbate (0%, 1% , 3% and 5%) blends as well evaluate its application as active packaging for conservation of fresh lasagna pasta. Biodegradable films were produced by extrusion process and used to separate fresh pasta layers without preservative supplied by a pasta firm and stored at 7,0 ± 2,0 ° C. Films were analised for optical, water vapor permeability, mechanical and microstructural properties, and the latter two were also carried out after storage of fresh pasta for 45 days. A stability study was performed for six weeks in relation to microbiological, physical, and chemical aspects and to quantify the sorbic acid concentration migrated from biodegradable films to product. Films of rice flour, PBAT, glycerol and potassium sorbate blends showed good processability and allowed the production of films by blowing extrusion technology in pilot scale with compatible characteristics compare to commercial films. Rice flour proved to be an excellent material for the formulation of biodegradable films because it is a raw material from renewable source and low cost. The addition of potassium sorbate at a range of 1-5% didn t affect the mechanical properties of films and concentration of not less than 3% sorbate reduced opacity, however increased the water vapor permeability. The microbial multiplication was lower in fresh pasta containing sorbic acid migrated from the films. The moisture content decreased during the storage of fresh pasta with films containing potassium sorbate in which films retained water from products. The pH reduced in all treatments however more pronounced in the treatments without potassium sorbate due to fermentation process by psychrotrophics . This fermentation process was one of the factors determining fresh pasta shelf life. The color difference of fresh pasta ( E) with sorbic acid were superior at fresh pasta without preservative. The migration rate of sorbic acid from the films to fresh pasta was higher at films with 1% potassium sorbate. It is recommended to add 3% of potassium sorbate in biodegradable films of rice flour, poly(butylene adipate co-terephthalate) and glycerol, for conservation of fresh lasagna pasta because this concentration is sufficient to secure product and to promote shelf life extension near to the fresh pasta distributed commercially by the supplier, with the beneficit of having lower concentration of sorbic acid in the final product