Embalagem biodegradável incorporada com nanoemulsão de óleo de rícino para aplicação em frutos minimamente processados

Abstract

As grandes perdas relatadas na literatura no que se refere à cadeia de produção de alimentos afeta não apenas a economia das nações, como também agrava o problema da fome no mundo. Baseado nisso, este estudo busca uma alternativa que permita estender o tempo de vida de prateleira de frutos minimamente processados de forma sustentável. Neste estudo comparou-se três formulações de bioplástico: FAG (fécula de mandioca, albumina e glicerol), FAGNAT (fécula de mandioca, albumina, glicerol e óleo de rícino in natura) e FAGNANO (fécula de mandioca, albumina, glicerol e nanoemulsão de óleo de rícino). A nanoemulsão produzida apresentou baixo valor de índice de polidispersão (0,16 ± 0,02) e diâmetro de partícula médio de 194,5 ± 10,4 nm. Para a atividade antioxidante, o óleo rícino in natura apresentou atividade antioxidante de 40,96%, enquanto a nanoemulsão do óleo obteve resultados da ordem de 50,5%. Nos testes de atividade antioxidante para os bioplásticos, após degradação, o bioplástico FAGNANO apresentou a maior atividade antioxidante, chegando ao valor de 48,92%. Visualmente os três bioplásticos mostraram-se transparentes, flexíveis e homogêneos à olho nu (macroscopicamente). As caracterizações físico-químicas dos bioplásticos evidenciaram que a blenda FAG apresentou o maior valor de grau de intumescimento em água, enquanto os espectros de infravermelho (FTIR) não apontaram formações ou desaparecimento de novas ligações para nenhum dos bioplásticos. Além disso, FAGNANO apresentou a maior deformação máxima (17,54 mm), atingindo um valor 208,17% maior que FAGNAT. Entretanto, o bioplástico FAG foi mais rígido, apresentando um maior módulo de Young (4,92MPa).Finalmente, no que concerne aos testes de shelf life (avaliação visual do aspecto dos frutos) e perda de massa fresca do fruto, foi constatado que nenhum dos bioplásticos estendeu de modo satisfatório o tempo de vida de prateleira para os testes com imersão. No entanto, para o ensaio do bioplástico como revestimento obteve-se, a olha nú, uma maior preservação, dos frutos analisados, quando comparados ao grupo controle, apontando uma possível aplicação para os materiais estudados.

The large losses reported in the literature regarding the food production chain affect not only the economy of nations, but also aggravate the problem of hunger in the world. Based on this, this study seeks an alternative that allows extending the shelf life of minimally processed fruits in a sustainable way. In this study, three bioplastic formulations have been compared: FAG (cassava starch, albumin and glycerol, FAGNAT (cassava starch, albumin, glycerol and castor oil in natura), FAGNANO (cassava starch, albumin, glycerol and castor oil nanoemulsion). The nanoemulsion produced in this study presented a low polydispersion index value (0.168 ± 0.02) and an average particle diameter of 194.5 ± 10.42nm. For the antioxidant activity, the castor oil showed antioxidant activity of 40.96%, while the nanoemulsion of this oil obtained results of around 50.5%. In the antioxidant activity tests for the bioplastic, after water degradation, the FAGNANO bioplastic showed the highest antioxidant activity, reaching a value of 48.92%. Visually, the three bioplastics were transparent, flexible and homogeneous. The bioplastic characterization tests showed that the FAG blend presented the maximum swelling degree. In the tensile test, FAG presented the highest Young's modulus among the bioplastics (4.92MPa) while FAGNANO presented the highest maximum deformation (17,54mm), reaching a value 208.17% higher than FAGNAT. Infrared (FTIR) spectra did not show new bindings formation for any of the bioplastics. Regarding the shelf life and fruit mass loss tests, we found that none of the bioplastics satisfactorily extended the shelf life for the immersion assay. However, for the test of the bioplastic as a coating, a greater visual preservation of the analyzed fruits was obtained, when compared to the control group. Thus, our results indicated these blends can be applied for fruits preservation.