CARACTERIZAÇÃO DE FILMES COMESTÍVEIS DE PURÊ DE MANGA

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1 CARACTERIZAÇÃO DE FILMES COMESTÍVEIS DE PURÊ DE MANGA Henriette Monteiro Cordeiro de Azeredo 1,*, Luiz Henrique Capparelli Mattoso 2, Carl Olsen 3, Roberto de Jesus Avena-Bustillos 3,4, Tara Habig McHugh 3 1 EMBRAPA Agroindústria Tropical; 2 EMBRAPA Instrumentação Agropecuária; 3 Agricultural Research Service (ARS/USDA), Western Regional Research Center, USA; 4 Dept. of Biological and Agricultural Engineering, University of California, Davis, USA. *ette@cnpat.embrapa.br. INTRODUÇÃO As embalagens de alimentos são planejadas para descarte imediato após consumo do produto, gerando um grande volume de lixo. Os programas de reciclagem não têm tido o impacto esperado, devido aos altos custos e, no caso de materiais plásticos, às dificuldades relacionadas à separação de polímeros (AZAPAGIC et al., 2003). Vários materiais comestíveis têm sido utilizados para elaboração de filmes para embalagem de alimentos, podendo substituir materiais sintéticos em algumas aplicações. Purês de frutas têm sido utilizados para formação de filmes comestíveis (MCHUGH et al.,1996; MCHUGH e SENESI, 2000; ROJAS-GRAÜ et al., 2007), cujas propriedades mecânicas e de barreira (atribuídas aos polissacarídeos) são combinadas às propriedades sensoriais da fruta. A produção de filmes é uma forma promissora de utilização do excedente de produção de frutas, podendo reduzir as perdas econômicas e favorecer toda a cadeia produtiva. Este estudo foi conduzido para caracterizar um filme comestível de purê de manga, em termos de propriedades mecânicas, permeabilidade a vapor de água e temperatura de transição vítrea. MATERIAL E MÉTODOS O purê de manga (Brix 27,5%) foi homogeneizado (6500 rpm, 15 min), e submetido a vácuo para remoção de bolhas. Os filmes foram formados por casting (deposição) sobre placas de vidro niveladas e deixados para secagem por 16 h (22 C, 42% UR). Amostras foram cortadas, destacadas da superfície, e acondicionadas em sacos de polipropileno, para posteriores análises. As propriedades mecânicas foram medidas segundo o método D (ASTM, 1997), em um Instron 55R4502. A permeabilidade a vapor de água (PVA) foi medida segundo método

2 descrito por McHugh et al. (1993), baseado no método E96-80 (ASTM, 1989). A temperatura de transição vítrea (T g ) foi medida por calorimetria diferencial de varredura (DSC) por meio de um mdsc 2910 (TA Instruments), na faixa de -60 o C - 50 o C, com taxa de aquecimento de 10 o C/min. RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 apresenta as propriedades mecânicas e PVA do filme de purê de manga, e sua comparação com filmes obtidos em outros trabalhos. A PVA foi baixa, indicando boa barreira, se comparada às de outros filmes. As propriedades mecânicas, embora boas se comparadas à maioria dos filmes de purês de frutas previamente estudados, são ainda pobres se comparadas às de outros filmes comestíveis. O filme tem T g abaixo de 0 o C (Figura 1), provavelmente devido ao alto teor de açúcares do purê, que têm baixos valores de T g, atuando como plastificantes, o que é desejável. Plastificantes são necessários para tornar os filmes menos quebradiços, favorecendo a elongação; por outro lado, eles reduzem as demais propriedades mecânicas e aumentam a permeabilidade. Tais efeitos poderiam ser reduzidos pela adição de nanopartículas como agentes de reforço, que aumentam a T g e favorecem as propriedades mecânicas e de barreira (ANGLÈS e DUFRESNE, 2001; BHARADWAJ, 2001; JAWAHAR e BALASUBRAMANIAN, 2006; ALEMDAR e SAIN, 2008). TABELA 1 - Propriedades de filme de purê de manga e outros filmes comestíveis à base de purês. Material do filme RT (MPa) ER (%) MY (MPa) PVA (g.mm/kpa.h.m 2 ) Purê de manga* 4,09 44,07 19,85 2,66 Purê de manga a 1,2 18,5 8,3 8,88 Purê de maçã b,c,d,e 0,6-0,7 11,8-25,4 4,4 5,1 5,84 7,04 Purê de pêssego c,e 1,8 23,8 5,9 4,18 Purê de banana + pectina f Pectina + 30% sorbitol g ~ 9 ~ 5 ~ Gelatina + glicerol + óleo de milho h ,11-3,03 Amido + monoglicerídeo i 25,5-47,7 2,2-10,3 (1,8-2,7) x ,9-7,8 RT: resistência à tração; ER: elongação na ruptura; MY: módulo de Young; PVA: permeabilidade a vapor de água. *Obtido no presente trabalho; a Sothornvit & Rodsamran (2008); b Mc Hugh & Senesi (2000); c McHugh et al. (1996); d Rojas-Graü et al. (2007); e McHugh & Olsen (2004); f Sothornvit & Pitak (2007); g Maftoonazad et al. (2007); Wang et al. (2008); i Petersson & Stading (2005).

3 FIGURA 1 - Perfil de DSC do filme de purê de manga. CONCLUSÃO O filme de purê de manga mostrou boas propriedades mecânicas e de barreira a vapor de água, quando comparado a outros filmes à base de purês de frutas. No entanto, suas propriedades ainda são inferiores às de outros filmes comestíveis, o que sugere que os filmes poderiam se beneficiar da adição de agentes de reforço, como nanopartículas. REFERÊNCIAS ALEMDAR, A.; SAIN, M. Biocomposites from wheat straw nanofibers: Morphology, thermal and mechanical properties. Composites Science and Technology, v.68, p , ANGLÈS, M.N.; DUFRESNE, A. Plasticized starch/tunicin whiskers nanocomposite materials. 2. Mechanical behavior. Macromolecules, v.34, p , BHARADWAJ, R.K. Modeling the barrier properties of polymer-layered silicate nanocomposites. Macrommolecules, v.34, p , ASTM. Standard test methods for water vapor transmission of materials. E In: Annual book of American Standard Testing Methods. Philadelphia: ASTM, 1989.

4 ASTM. Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting. D In: Annual book of American Standard Testing Methods. Philadelphia: ASTM, AZAPAGIC, A.; EMSLEY, A.; HAMERTON, I. Polymers - The environment and sustainable development. New York: Wiley & Sons, p. JAWAHAR, P.; BALASUBRAMANIAN, M. Preparation and properties of polyester-based nanocomposite gel coat system. Journal of Nanomaterials, 2006, artigo ID 21656, MAFTOONAZAD, N.; RAMASWAMY, H.S.; MARCOTTE, M. Moisture sorption behavior, and effect of moisture content and sorbitol on thermo-mechanical and barrier properties of pectin based edible films. International Journal of Food Engineering, v.3, n.4, artigo 10, MCHUGH, T.H.; AVENA-BUSTILLOS, R.J.; KROCHTA, J.M. Hydrophilic edible film: modified procedure for water vapor permeability and explanation of thickness effects. Journal of Food Science, v.58, n.4, p , MCHUGH, T.H.; HUXSOLL, C.C.; KROCHTA, J.M. Permeability properties of fruit puree edible films. Journal of Food Science, v.61, n.1, p.88-91, MCHUGH, T.H.; OLSEN, C.W. Tensile properties of fruit and vegetable edible films. United States-Japan Cooperative Program in Natural Resources, p MCHUGH, T.H.; SENESI, E. Apple wraps: a novel method to improve the quality and extend the shelf life of fresh-cut apples. Journal of Food Science, v.65, n.3, p , PETERSSON, M.; STADING, M. Water vapour permeability and mechanical properties of mixed starch-monoglyceride films and effect of film forming conditions. Food Hydrocolloids, v.19, n.1, p , ROJAS-GRAÜ, M.A.; AVENA-BUSTILLOS, R.J.; OLSEN, C.; FRIEDMAN, M.; HENIKA, P.R.; MARTÍN-BELLOSO, O.; PAN, Z.; MCHUGH, T.H. Effects of plant essential oil compounds on mechanical, barrier and antimicrobial properties of alginate-apple puree edible films. Journal of Food Engineering, v.81, p , 2007.

5 SOTHORNVIT, R.; PITAK, N. Oxygen permeability and mechanical properties of banana films. Food Research International, v.40, n.3, p , SOTHORNVIT, R.; RODSAMRAN, P. Effect of a mango film on quality of whole and minimally processed mangoes. Postharvest Biology and Technology, v.47, n.3, p , WANG, L.; AUTY, M.A.E.; KERRY, J.P. Effect of ph and addition of corn oil on the properties of gelatin-based biopolymer films. Journal of Food Engineering, 2008, no prelo _191436