Desenvolvimento de nanoesferas de bixina e norbixina para incorporação em filmes biodegradáveis de alginato de sódio

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Savazzi, Suiane
• Orientador(a): Rios, Alessandro de Oliveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Urucum; Compostos bioativos; Embalagem alimentícia
• Palavras-chave em Inglês: Packaging; Bioactive compounds; Annatto; Polymers; Foods; Nanotechnology
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/272147

Embalagens plásticas derivadas de petróleo geram graves consequências ao meio ambiente, devido à dificuldade de degradação. Uma alternativa sustentável é o desenvolvimento de embalagens biodegradáveis, com adição de compostos bioativos, capazes de melhorar suas propriedades e adicionar funcionalidade, como a atividade antioxidante. A bixina e a norbixina são pigmentos antioxidantes naturais muito utilizados como corantes naturais, porém muito suscetíveis a degradação por fatores ambientais. Técnicas de encapsulamento têm sido elaboradas para melhorar a estabilidade desses compostos. O alginato de sódio é um polímero natural com alta capacidade de formação de hidrogéis e de solução filmogênica, muito utilizado para aplicação em encapsulamento e desenvolvimento de filmes. O objetivo do presente trabalho foi elaborar nanoesferas de alginato de sódio com bixina e norbixina, avaliar sua liberação em simulantes de alimentos e aplicar em filmes biodegradáveis de alginato de sódio. Foram elaboradas nanoesferas de alginato de sódio pelo método de emulsificação/gelificação interna com adição de bixina e norbixina em diferentes concentrações (1,25 x 10-3, 2,5 x 10-3, 5,0 x 10-3 e 7,5 x 10-3 g/g de biopolímero). As melhores eficiências de encapsulamento (EE) foram obtidas nas formulações com maior concentração de pigmentos, tanto para bixina como para norbixina (37,9% e 51,5%, respectivamente) e esta foi a formulação para realizar as análises de caracterização das nanoesferas. A distribuição de tamanho de partícula apresentou valores de 741,9 ± 41,0 nm, 622,9 ± 71,0 nm e 589,5 ± 99,1 nm para nanoesferas controle, de bixina e de norbixina, respectivamente. As nanoesferas encapsuladas apresentaram coloração vermelho-alaranjado, com diferença de cor significativa entre elas. A análise térmica indicou um aumento na estabilidade térmica dos pigmentos após o encapsulamento e as nanoesferas apresentaram capacidade de sequestrar o radical livre ABTS+. O ensaio de liberação em simulante de alimentos gordurosos (etanol 95%) mostrou uma rápida liberação nas primeiras horas, as nanoesferas de bixina apresentaram melhor liberação e, portanto, foram escolhidas para aplicação nos filmes. Filmes biodegradáveis de alginato de sódio com nanoesferas de bixina em diferentes concentrações de (1, 5 e 10 % m/m biopolímero) foram desenvolvidos pela técnica de casting com duas etapas de complexação com cloreto de cálcio. Os filmes com a maior concentração de nanoesferas de bixina mostraram uma melhora das propriedades mecânicas, uma diferença visível na cor e uma maior opacidade. A incorporação das nanoesferas reduziu significativamente a permeabilidade ao vapor de água e a solubilidade dos filmes em água, e manteve a estabilidade térmica dos filmes. Além disso, os filmes biodegradáveis de alginato de sódio com 10% de nanoesferas de bixina mostraram um efeito protetivo contra oxidação lipídica do óleo de girassol em condições aceleradas de oxidação. Portanto, foi possível produzir nanoesferas de bixina e norbixina que protegeram o pigmento da degradação térmica e com capacidade de liberação nos alimentos e nanoesferas de bixina foram aplicadas na em filmes biodegradáveis para proteção de alimentos ricos em lipídeos.