Caracterização físcico-química, morfológica e influência da reticulação em suspensões precursoras e biofilmes de gliadina

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Quimica.No presente trabalho foram estudadas suspensões de gliadina não modificada (ou nativa) e reticuladas na ausência e presença de glicerol como plastificante. Para a reticulação foram utilizados hidrocloreto de 1-(3-dimetilaminopropil-3-etil-carbodiimida) [EDC/NHS] e L-cisteína. A caracterização e comparação dos diferentes sistemas foram realizadas através da técnica de espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) a qual possibilitou a obtenção dos raios de giro (Rg) e raio da secção transversal (Rc) através da análise de Guinier. De maneira complementar, a análise de Kratky também foi empregada para a investigação das mudanças conformacionais da proteína. A fim de prosseguir a análise do comportamento em suspensão foram estudadas as propriedades viscoelásticas de suspensões de gliadina reticuladas e não reticuladas em presença e ausência de glicerol. Nos experimentos em domínio linear, foram obtidas curvas de viscosidade para os sistemas nativos e reticulados em função da concentração de glicerol como plastificante. Os experimentos oscilatórios permitiram a obtenção dos parâmetros G' (módulo de estocagem ou módulo elástico), G" (módulo de perda) e tan (G"/G'). A variação de concentração tanto de L-cisteína quanto EDC/NHS , perante ausência e presença de glicerol, permitiu considerar a influência do plastificante na velocidade de reticulação e a dependência do tempo para que a mesma ocorra. Para os filmes formados foram realizadas análises de caracterização por calorimetria diferencial exploratória (DSC), análise termogravimétrica (TG ou TGA) e espectroscopia na região do infravermelho (FTIR). Numa segunda etapa foram realizados ensaios mecânicos a diferentes umidades relativas para obtenção dos parâmetros: tensão máxima, deformação na ruptura e módulo elástico ou de Young serão analisados. Com o intuito de se observar mais criteriosamente como a água é absorvida nos filmes, isotermas de adsorção de umidade foram obtidas e, parâmetros matemáticos de ajuste tais como Oswin e BET foram empregados para comparação e adaptação aos dados experimentais obtidos. O presente estudo permitiu considerar as mudanças promovidas pelos agentes de reticulação, EDC/NHS, cisteína e ainda considerar a adição do plastificante no processo de aceleração de reticulação, o qual proporcionou mudanças não somente em suspensão, como também nos biofilmes de gliadina formados. A análise de espalhamento de raio X possibilitou o entendimento das prováveis conformações da gliadina mediante a adição de diferentes agentes de reticulação enquanto que experimentos reológicos viabilizaram o entendimento da proteína em suspensão e de que forma as estruturas previamente discutidas por SAXS puderam contribuir para o comportamento mais ou menos elástico e/ou viscoso. Os biofilmes formados e caracterizados apresentaram diferenças em suas propriedades no que se refere aos diferentes reticulantes, e ainda, quanto a presença e ausência de glicerol como plastificante