Desenvolvimento e aplicação de filmes a partir de quitosana obtida por processo misto utilizando subprodutos industriais do caranguejo vermelho
Autor: Helena Leão Gouveia Costa (Currículo Lattes)
Resumo
O processamento de crustáceos gera grande quantidade de resíduos que, em geral, são subvalorizados ou descartados indevidamente. Estes resíduos podem ser reaproveitados como subprodutos industriais ricos em compostos de interesse, tais como a quitina e seu derivado funcional, a quitosana. Além disso, muitas pesquisas têm sido realizadas para produzir quitina e quitosana utilizando processos biotecnológicos, buscando uma tecnologia limpa que produz compostos com maior qualidade. O objetivo geral do presente trabalho foi estudar a obtenção, associando processo biotecnológico ao químico, de quitina e quitosana a partir dos exoesqueletos do caranguejo Chaceon notialis, sendo a quitosana utilizada para a elaboração e aplicação de filmes ativos na conservação de filés de peito de frango. Primeiramente, os exoesqueletos de caranguejo triturados foram desproteinizados por hidrólise enzimática utilizando a enzima Alcalase, seguido da desmineralização por fermentação com Lactobacillus plantarum ATCC 8014 para a obtenção de quitina. A seguir, a quitina obtida foi submetida à desacetilação química, para a produção de quitosana, utilizando hidróxido de sódio (40% m/v). Os polímeros foram caracterizados quanto à composição proximal, cor, solubilidade, espectroscopia no infravermelho, calorimetria diferencial de varredura, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. A fim de verificar suas propriedades bioativas, a quitosana foi avaliada em in vitro quanto à sua atividade antimicrobiana pelo método disco-difusão frente a dois micro-organismos Escherichia coli O157:H7 e Staphylococcus aureus nas concentrações 1; 2 e 4 mg/mL, além da avaliação da sua massa molar e grau de desacetilação. Então, foram desenvolvidos filmes à base de quitosana nas concentrações de 1; 1,5 e 2% (m/v), em base a solução de ácido acétio 1% (v/v), e caracterizados às propriedades físico-químicas, mecânicas, de barreira, morfológicas e atividade antimicrobiana. Os filmes na concentração com maior potencial antimicrobiano e melhores propriedades mecânicas foram avaliados quanto ao uso como embalagens ativas para filés de peito de frango. Quatro condições de embalagem foram estudadas, sendas elas: filme de polietileno (P), filme de quitosana (Q), filme de quitosana e vácuo (QV) e filme de polietileno e vácuo (PV). O acompanhamento da vida útil dos filés foi realizado através de análises físico-químicas (cor, pH, força de cisalhamento, perda de massa e estabilidade lipídica) e microbiológicas (bactérias ácido láticas, enterobactérias, mesófilos, psicrotróficos e Pseudomonas spp.) durante 10 dias de armazenamento de 4 °C. Dentre os principais resultados deste trabalho, destaca-se a eficiência de remoção dos bioprocessos empregados para a obtenção de quitina, pois reduziram o conteúdo de proteínas e minerais em 88,31% e 91,68%, respectivamente. A quitosana produzida apresentou grau de desacetilação de 80,17% e massa molar de 192 kDa, possuindo propriedades semelhantes à literatura. Os filmes elaborados com 2% de quitosana apresentaram resistência a tração e elongação até ruptura de 19,79 MPa e 22,58%, superior ao verificado para as demais concentrações testadas. Além disso, apresentaram atividade antimicrobiana frente à S. aureus, sendo esses filmes escolhidos como melhor tratamento para a aplicação como filmes ativos. Em relação aos filés de peito de frango, quando revestidos com os filmes de quitosana e filmes de quitosana e vácuo, apresentaram menor multiplicação microbiana do grupo de micro-organismos testados, manutenção do pH e redução da oxidação lipídica. Entretanto, devido a elevada permeabilidade ao vapor de água e capacidade de intumescimento dos filmes, os filmes de quitosana (Q) comprometeram a aparência visual dos filés, o que influenciou diretamente na sua aceitabilidade.