Solução circular e funcional para incorporar extratos de ervilha borboleta e casca de cebola em filmes inteligentes e ativos
Autor: Luan Gustavo dos Santos (Currículo Lattes)
Resumo
As embalagens plásticas derivadas do petróleo são um dos principais resíduos sólidos gerados pela cadeia de abastecimento de alimentos e, por suas características de baixa degradação, causam severos impactos ao meio ambiente. Os biopolímeros (e.g., proteínas e polissacarídeos) apresentam-se como uma alternativa ao desenvolvimento de materiais biodegradáveis, sendo potenciais substitutos das embalagens convencionais. O desempenho das embalagens biodegradáveis pode ser melhorado e funcionalizado pela incorporação de compostos bioativos, como compostos fenólicos derivados de plantas. Embalagens biodegradáveis adicionadas de polifenóis podem apresentar melhores características de resistência e propriedades funcionais, oferecendo ação antimicrobiana/antioxidante e monitorando o frescor dos alimentos embalados. Fontes alimentícias não convencionais, como plantas e resíduos, são materiais de baixo custo e que fornecem alto teor de polifenóis, sendo fontes potenciais para o desenvolvimento de embalagens ativas e inteligentes. Nesse sentido, a casca da cebola roxa (Allium cepa L.) e a flor da ervilha-borboleta (Clitoria ternatea), fontes alimentares não convencionais, são ricas em compostos fenólicos (i.e., quercetina e antocianinas), apresentando grande viabilidade para funcionalização de bioembalagens. Com o objetivo de fornecer um sistema de embalagem que aumente e monitore a vida útil dos alimentos, este estudo tem como objetivo desenvolver filmes smart à base de alginato de sódio incorporados aos extratos de casca de cebola roxa (CCR) e flor de ervilha-borboleta (FEB). Foram determinadas condições ideais para extração de polifenóis da CCR por maceração (150 rpm, 1 h e 25 ºC) e do FEB por ultrassom (350 W, 30 min e 45 ºC), obtendo-se teores de polifenóis de 103,24 e 27,42 g GAE/g, respectivamente. Os extratos apresentaram atividades antioxidante e antimicrobiana, além de propriedades halocrômicas, demonstrando que podem atuar como aditivo em embalagens. Filmes à base de alginato foram incorporados com extratos CCR e FEB em forma única e suas blendas, e seu desempenho de embalagem (ou seja, barreira, mecânica, óptica e térmica), função ativa (atividade antioxidante e antimicrobiana) e capacidade inteligente (sensibilidade ao pH). , amônia, ácidos sulfurosos e autoclavagem). Observou-se que os filmes de alginato funcionalizados com os extratos apresentaram propriedades superiores em termos de resistência à tração, alongamento e barreira à luz em comparação aos filmes sem adição de extratos. Os filmes adicionados de CCR apresentaram maiores atividades antioxidantes quando comparados ao adicionado de FEB, o que está relacionado ao alto teor de polifenóis presentes na CCR. Por outro lado, filmes adicionados com FEB apresentam maior sensibilidade à mudança de cor em diferentes condições (pH, gases e temperaturas) e podem avaliar o frescor dos produtos a olho nu em comparação com amostras adicionadas apenas com CCR. Nesse sentido, quando uma mistura de ambos os extratos foi feita e adicionada ao filme, suas propriedades de embalagem e potencial bioativo foram melhoradas em comparação às formulações sem extrato e com extrato único. Observou-se também que os filmes funcionalizados com ambos os extratos foram capazes de verificar o frescor de produtos ricos em proteínas. Portanto, filmes biodegradáveis à base de alginato de sódio puderam ser funcionalizados com extratos de fontes alimentares não convencionais, gerando materiais com melhores propriedades físicas, mecânicas e ópticas, capazes de preservar e monitorar a qualidade dos alimentos exercendo boas performances ativas e inteligentes.