INFLUÊNCIA DA MASSA MOLAR DA QUITOSANA NA PRODUÇÃO DE FILMES BIOPOLIMÉRICOS

INFLUÊNCIA DA MASSA MOLAR DA QUITOSANA NA PRODUÇÃO DE FILMES BIOPOLIMÉRICOS

FARIAS, Bruna Silva de1; RODRIGUÊS, Denys Alberto da Silva2; MOURA, Jaqueline Motta de3; MOURA, Catarina Motta de4; PINTO, Luiz Antonio de Almeida2

1,2,3,4,5Universidade Federal do Rio Grande, 1Graduanda em Engenharia Bioquímica; 2Graduando em Química Bacharelado; 3Mestranda em Química Tecnológica e Ambiental; 4,5Escola de Química e Alimentos. [e-mail]

1 INTRODUÇÃO

Filmes comestíveis com propriedades funcionais tem recebido crescente atenção por parte de pesquisadores e da indústria, devido as suas inúmeras vantagens em relação aos filmes não biodegradáveis, ou de degradação muito lenta (Srinivasa, et al., 2007). Estes filmes ou revestimentos têm sido definidos como aqueles que podem ser preparados sobre o material ou colocado sobre ele, podendo ser ingerido juntamente com o alimento (Bravin, et. al., 2006). Além de atuar como barreira protetora a gases, os filmes comestíveis podem ser utilizados como transportadores de compostos bioativos, aumentando assim as propriedades funcionais do produto alimentar, promovendo benefícios à saúde (Bourbon, et. al., 2011).

A quitosana é um polissacarídeo natural policatiônico derivado da quitina, que é encontrada em carapaças de crustáceos e parede celular de fungos. A quitosana possui atividade antimicrobiana, antifúngica, antibactericida. Além disso, é biocompatível e biodegradável e possui uma excelente capacidade de formar filmes (Martínez-Camacho, et. al., 2010).

Os parâmetros mais importantes que caracterizam a quitosana são a massa molar e grau de desacetilação, sendo que estes determinam a sua aplicabilidade e as propriedades dos filmes formados.

O objetivo deste trabalho foi produzir quitosanas com diferentes massas molares, e avaliar a influencia desta nas propriedades mecânicas e de barreira dos filmes produzidos.

2 METODOLOGIA (MATERIAL E MÉTODOS)

A quitina foi extraída de rejeitos de camarão (Penaeus brasiliensis) a partir das etapas de desmineralização, desproteinização e desodorização (Weska et. al., 2007).

A quitosana foi produzida a partir da quitina através de uma hidrólise alcalina da quitina com solução de NaOH. Sob diferentes condições de reação foi possível obter quitosana de mesmo grau de desacetilação e diferentes massas molares, que foram determinados por titulação potenciométrica linear segundo Jiang, et. al., (2003) e Tan, et. al., (1998) e método viscosimétrico conforme descrito por Galed, et. al., (2005), Cervera, et. al. (2004), Alsarra, et. al., (2002) e Roberts e Domszy, (1982), respectivamente.

A quitina depois de convertida em quitosana foi purificada onde obteve-se uma pasta de quitosana, esta então foi seca em leito de jorro conforme metodologia descrita por Dotto, et al., (2011).

A solução formadora de filme (SFF) de quitosana foi produzida através da dissolução do pó de quitosana (1% p/p) em uma solução de ácido acético 1% (v/v). As películas foram obtidas por evaporação do solvente em estufa com circulação de ar a 40ºC por 24 h. Posteriormente, os filmes foram retirados das placas e acondicionados em dessecadores mantidos a 25ºC e 75% de umidade relativa (UR), durante pelo menos 48 h antes das análises.

A umidade foi determinada pelo método 934.06 da AOAC (1995). A espessura dos filmes foi obtida utilizando-se um micrômetro digital (INSIZE IP54, Series 3103-25, BRA) resolução 0,001 mm. Testes de permeabilidade ao vapor de água (PVA) foram realizados gravimetricamente a 25ºC, segundo o método E96/E96M-05 da ASTM (2001b). Para determinação das propriedades mecânicas (resistência à tração - RT e alongamento - A) utilizou-se um texturômetro (TA.XP2i, Stable Microsystems SMD, UK) utilizando o método D882-02 da ASTM (2001a).

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

A Tabela 1 mostra os resultados dos filmes produzidos quanto à permeabilidade ao vapor de água (PVA), Resistência a tração (RT) e Alongamento (A).

Tabela 1: Características dos filmes biopoliméricos com relação à PVA, RT e A.

Grau de desacetilação

(kDa) Massa Molar

(%) Características

Permeabilidade ao vapor de água

(g.mm/ kPa.dia.m2) Resistência à tração (MPa) Alongamento

(%)

83,7 ±0,4 192,6 ± 4 4,56±0,2a 20,9±0,8a 121,7±1,8a

247,3 ± 4 2,16±0,2b 33,0±0,5b 119,3±1,4a

*média±erro padrão para 3 repetições. Igualdade de letras na mesma coluna (p>0,05). Letras diferentes na mesma coluna (p˂0,05).

A Tabela 1 mostra que as características do filmes biopoliméricos quanto à permeabilidade ao vapor de água e resistência a tração mostraram diferença significativa (p<0,05), exceto o alongamento que não foi significativo nos filmes produzidos com diferentes massas molares.

Foi observado que os filmes produzidos com quitosanas de baixa massa molar (192,6 kDa) apresentaram valores superiores de permeabilidade ao vapor de água, este mesmo comportamento foi observado por Leceta, et al., (2012) e Kerch, et al., (2011). Este comportamento pode ser justificado devido à organização estrutural do polímero que quanto maior a cadeia polimérica, mais coesa é a estrutura do filme, dificultando a passagem de vapor de água através deste.

Quanto às propriedades mecânicas dos filmes, estas são em grande parte associadas com a distribuição e as interações intermoleculares e intramoleculares na rede criada nos filmes de quitosana. A partir dos dados obtidos pode-se constatar que quanto mais elevada à massa molar do polímero, maiores são as interações entre as cadeias, já que em relação à resistência a tração os valores foram mais elevados quando os filmes foram elaborados com quitosanas de mais elevada massa molar.

4 CONCLUSÃO

Os