Efeito da força iônica e raio iônico de sais divalentes nas propriedades de embalagens biodegradáveis e sensores colorimétricos contendo antocianinas do extrato fenólico de açaí (Euterpe oleraceae Mart.) - Silva, Rafael Resende Assis (2020)
Nos últimos anos a crescente geração de resíduos plásticos derivados de petróleo ampliou a necessidade de desenvolvimento de pesquisas relacionadas aos polímeros biodegradáveis. Outra problemática ambiental inerente aos resíduos plásticos é a liberação de plastificante da matriz polimérica que são empregados para melhorar a sua flexibilidade e processabilidade. Esses aditivos são em sua maioria da classe de ftalatos e são considerados agentes de efeitos tóxicos e adversos em humanos. Desde então, os pesquisadores têm direcionado esforços no desenvolvimento de materiais plásticos com fontes de matérias primas naturais, renováveis e biodegradáveis. Aliado a isso, a funcionalização desses materiais por meio do desenvolvimento de embalagens ativas, inteligentes ou sensores são estratégias importantes para conquistar maior público de consumidores. Entretanto, alguns bioplásticos apresentam propriedades que limitam aplicações em alimentos e, por isso, diversos estudos têm sido realizados para melhorar essas características por meio da adição de reforços, mistura de polímeros e reticulação das cadeias poliméricas. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da força iônica do sistema e o raio iônico de sais clorados nas propriedades de embalagens biodegradáveis e sensores colorimétricos contendo antocianinas do extrato fenólico de açaí (Euterpe oleraceae Mart.). No primeiro capítulo, mostramos que a incorporação dos sais de CaCl 2 ou MgCl 2 com força iônica de 50 mM em filmes de metilcelulose promove a reticulação das cadeias poliméricas por meio de interações eletrostáticas e ligações coordenadas, enquanto valores acima de 250 mM contribuem para o efeito plastificante. Confirmamos que esse efeito plastificante é decorrente da absorção e retenção de água na matriz polimérica, o que é dependente da força iônica do sistema e do raio iônico dos sais incorporados. Aliado a isso, a incorporação dos sais em sensores contendo antocianinas gerou cores distintas e foi relacionado à formação de copigmentos ou metaloantocianinas. Descobrimos que o efeito aditivo da força iônica ou de cátions com o menor raio iônico (Magnésio) nos sensores aumentoua sensibilidade de detecção a amônia (NH 3 ). No segundo capítulo, foram desenvolvidos e caracterizados sensores colorimétricos contendo extrato fenólico de açaí para monitorar o frescor de peixes. Mostramos que a força iônica do sistema pode ser empregada para modular a sensibilidade de detecção de NH 3 e de nitrogênio de bases voláteis totais. Sensores com alteração de cor reversível podem ser desenvolvidos ao empregar valores de força iônica de até 50 mM, enquanto que a irreversibilidade pode ser obtida ao utilizar a força iônica igual ou superior a 250 mM. O tempo de equilíbrio foi o principal fator para desestabilização das cores após a detecção de NH 3 seguido pela força iônica e pela presença da radiação visível. Foram desenvolvidos dois tipos de sensores capazes de classificar o frescor de peixes Lambari de acordo com normas brasileira e europeia. Utilizamos ferramentas estatísticas multivariadas para validar a aplicação dos sensores no monitoramento do frescor de peixes. De forma geral, apresentamos a importância em compreender e controlar os fatores extrínsecos à matriz polimérica para assegurar o desenvolvimento de materiais com propriedades homogêneas e de interesse. Aliado a isso, todos os materiais desenvolvidos neste trabalho possuem natureza renovável, sustentável e biodegradável, o que sugere excelente potencial para aplicação em alimentos e contribui para a redução do impacto ambiental no planeta. Palavras-chave: Embalagens biodegradáveis. Força iônica. Raio iônico. Sensores colorimétricos. Antocianinas. Metilcelulose. Caracterização de materiais. Açaí.