124
MINISTÉRIO DA CIÊNCIA, TECNOLOGA, INOVAÇÃO E COMUNICAÇÕES INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA INPA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA NO TRÓPICO ÚMIDO DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES BIODEGRADÁVEIS A PARTIR DA FÉCULA DO CARÁ (Dioscorea trifida L. f.) EM DIFERENTES PERIODOS DE FERMENTAÇÃO ANA CECÍLIA NINA LOBATO MANAUS AM AGOSTO, 2017

DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

MINISTÉRIO DA CIÊNCIA, TECNOLOGA, INOVAÇÃO E COMUNICAÇÕES

INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA – INPA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA NO TRÓPICO ÚMIDO

DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES

BIODEGRADÁVEIS A PARTIR DA FÉCULA DO CARÁ (Dioscorea trifida L. f.)

EM DIFERENTES PERIODOS DE FERMENTAÇÃO

ANA CECÍLIA NINA LOBATO

MANAUS – AM

AGOSTO, 2017

Page 2: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

ii

ANA CECILIA NINA LOBATO

DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES

BIODEGRADÁVEIS A PARTIR DA FÉCULA DO CARÁ (Dioscorea trifida L. f.)

EM DIFERENTES PERIODOS DE FERMENTAÇÃO

ORIENTADORA: FRANCISCA DAS CHAGAS DO AMARAL SOUZA, Dra.

COORIENTADOR: CARLOS VICTOR LAMARÃO PEREIRA, Dr.

MANAUS – AM

AGOSTO, 2017

Dissertação apresentada ao Instituto Nacional

de Pesquisas da Amazônia - INPA, como

parte dos requisitos para obtenção do Título

de Mestre em Ciências Agrárias: Agronomia,

com área de concentração em Agricultura no

Trópico Úmido.

Page 3: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

iii

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA NO TRÓPICO ÚMIDO

Folha de aprovação

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA NO TRÓPICO ÚMIDO – PPG ATU

Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA

Av. André Araújo, no 2936 – Bairro: Petrópolis – Manaus/AM – CEP: 69.067-375

Fone: (92) 3643-1844

Site: http://pg.inpa.gov.br e-mail: [email protected]

Page 4: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

iv

FICHA CATALOGRÁFICA

L796 Lobato , Ana Cecilia Nina

Desenvolvimento e Caracterização de filmes biodegradáveis a

partir da fécula do cará (Dioscorea trifida L.f.) em diferentes

períodos de fermentação /Ana Cecilia Nina Lobato . --- Manaus:

[s.n.], 2017.

xiii, 111 f.: il.

Dissertação (Mestrado) --- INPA, Manaus, 2017.

Orientadora: Francisca das Chagas do Amaral Souza

Coorientador: Carlos Victor Lamarão Pereira

Área de concentração: Agricultura no Trópico úmido

1. Dioscorea trifida L.f. . 2. Fécula do cará . 3. Conservação dos

alimentos . I. Título.

CDD 583. 357

Page 5: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

v

Dedicatória

Dedico esta Dissertação à Professora

Mestra Martha de Aguiar Falcão (In

memorian), por ser a pioneira na luta pela

preservação das nossas riquezas,

acreditando no desenvolvimento do

Amazonas.

Page 6: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

vi

AGRADECIMENTOS

Agradeço inicialmente à Deus, pela dádiva da vida, por me acompanhar ao

longo de minha trajetória, não somente no mestrado, mas também em todos os

momentos, mostrando-se o maior mestre que alguém pode conhecer.

Aos meus pais Ana Gláucia Claudino Ferreira e Márcio Lobão Silva, aos meus

irmãos Lucas Claudino de Oliveira e Mariana Claudino Lobão e a minha tia Carmelita

Claudino Ferreira pelo apoio e incentivo nas horas difíceis, de desânimo e cansaço e por

me ensinar que o futuro é feito a partir da dedicação do presente.

Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Agricultura no Trópico

Úmido, por proporcionar о conhecimento não apenas racional, mas а manifestação do

caráter е afetividade da educação no processo de formação. Em especial ao Professor

Doutor Rogério Eiji Hanada, Rossalee Albuquerque Coelho Netto, Luiz Augusto

Gomes de Souza e Newton de Paulo Souza Falcão pela ajuda, apoio e incentivo ao

decorrer do curso.

A minha Orientadora Doutora Francisca das Chagas do Amaral Souza e ao meu

Co-orientador Professor Doutor Carlos Victor Lamarão Pereira, pelo tempo dedicado a

orientação, bem como pela competência, paciência, profissionalismo, dedicação,

esforço e confiança, me conduzindo aos caminhos certos para a concretização deste

trabalho. Muito obrigada pelos ensinamentos, atenção, amizade e dedicação.

Ao Mestre Jayme Paiva Lopes Aguiar pela sua valiosa contribuição, somando

seus conhecimentos para a realização deste trabalho. Muito obrigada pela confiança,

amizade e dedicação.

Aos meus amigos Andreza Cavalcante, Carla Figueiredo, Daniel Oscar, Danielle

Monteiro, Fábio César, Heider Falabelo, Felipe de Jesus Padilha, João Batista, Larissa

Aroucha, Laysa Laborda, Leonor, Ligia Guimarães, Maisa Moura, Natália Sarmanho,

Rodrigo de Souza Guimarães e Vanessa Santos, companheiros de trabalho e irmãos na

amizade que fizeram parte de minha formação e que vão continuar presentes em minha

vida. A todos que direta e indiretamente fizeram parte de minha formação, meus

sinceros agradecimentos.

Page 7: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

vii

RESUMO

Visando diminuir as perdas na pós-colheita, a tecnologia de alimentos estuda

diversas práticas de conservação, como por exemplo, os revestimentos biodegradáveis

que mantém a qualidade do alimento, ao mesmo tempo em que reduz os impactos

ocasionados pelos polímeros derivados de petróleo. O objetivo desse trabalho foi

desenvolver e caracterizar os biofilmes produzidos a partir da fécula do cará em dois

períodos de fermentação, com intuito de agregar valor à cultura em potencial. Para a

extração da fécula os tubérculos foram lavados, descascados, cortados, triturados,

filtrado e submetido a fermentação por um período de 14 e 21 dias respectivamente.

Posteriormente o material foi filtrado e decantado por 48 horas, sendo o sobrenadante

descartado e o material sedimentado desidratado à temperatura ambiente para a

obtenção da fécula fermentada. Foram realizadas analises de umidade, cinzas, proteínas,

lipídios, carboidratos, fibras, amido, pH, acidez e minerais. Para a elaboração dos

filmes, foram elaboradas misturas de água-amido-glicerol, variando-se a concentração

de glicerol em relação à mistura, em delineamento inteiramente casualizado em

esquema fatorial (5x2), sendo cinco concentrações de glicerol (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0

mL) em dois períodos de fermentação (14 e 21 dias) e 6 repetições, totalizando 60

unidades experimentais. As variáveis analisadas foram espessura, densidade, solubilidade, cinética de sorção, umidade, microscopia eletrônica de varredura e cor. Ao

final da analise centesimal observou-se que os parâmetros cinzas, proteína bruta,

lipídeos e pH apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p≤0,01) para as

féculas estudadas em relação ao período de fermentação. É interessante destacar que os

melhores teores de cinzas lipídeos e proteína bruta foram com 21 dias de fermentação.

Em relação à concentração de minerais, observou-se que em ambos os períodos, a

fécula apresentou elevado teor de potássio e baixos teores de fibras. A análise de

variância mostrou que houve diferença significativa ao nível de 1% da interação dos

fatores tempo de fermentação e concentração de glicerol para as variáveis espessura,

densidade, solubilidade e umidade. As maiores médias foram com 2,0 mL de glicerol,

indicando pela análise de regressão uma tendência linear em função da adição de

plastificante. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que à medida que

adicionou-se o glicerol a organização dos filmes tornou-se descontinua afetando sua

estrutura. Com exceção do tratamento 1 (sem adição de glicerol) não houve diferenças

colorimétrica significativa das féculas aos 14 e 21 dias de fermentação. Entretanto, é

necessário a padronização do processo de extração da fécula fermentada em relação à

elaboração de revestimentos biodegradáveis. A fécula com 21 dias de fermentação

apresentou características desejáveis em função da umidade, densidade e intensidade

luminosa. Observou-se também, que a adição de glicerol influencia nas propriedades

dos filmes. As amostras de fécula obtidas referem-se a um produto com potencial de

mercado e uma alternativa de aproveitamento visando à valorização da cultura do cará.

Seu aproveitamento na forma de biofilme detém grande potencial tecnológico e

nutricional, sendo um produto atraente em função de seus caracteres como cor,

parâmetros físicos e nutricionais, mostrando-se como uma boa alternativa para a cultura,

podendo ser utilizado na alimentação diária da população.

Palavras-chave: Dioscorea trifida - fécula do cará - conservação dos alimentos

– fermentação - revestimentos biodegradáveis - gelatinização

Page 8: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

viii

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1: Localização geográfica do INPA (a) e da UFAM (b).................................... 28

Figura 2: Localização geográfica do município de Caapiranga. ................................... 28

Figura 3: Fluxograma das etapas referentes ao processo de obtenção da fécula do cará.

........................................................................................................................................ 29

Figura 4: Determinação do teor de umidade da fécula azeda. ...................................... 31

Figura 5: Determinação do teor de cinzas da fécula azeda. .......................................... 32

Figura 6: Determinação do teor de minerais da fécula azeda. ...................................... 33

Figura 7: Determinação do teor de lipídios da fécula azeda. ........................................ 33

Figura 8: Determinação do teor de proteínas da fécula azeda....................................... 34

Figura 9: Fluxograma para quantificação do teor de amido da fécula azeda. ............... 37

Figura 10: Leitura do pH da fécula azeda aos 14 dias de fermentação. ........................ 38

Figura 11: Determinação da acidez em álcool solúvel da fécula azeda. ....................... 38

Figura 12: Elaboração dos biofilmes ............................................................................. 40

Figura 13: Analise de espessura .................................................................................... 40

Figura 14: Determinação da solubilidade em água ................................................... 4141

Figura 15: Determinação da densidade. ........................................................................ 41

Figura 16: Determinação da cinética de sorção de água ............................................... 42

Figura 17: Determinação da umidade ........................................................................... 43

Capítulo 1

Figura 1: Fluxograma das etapas referentes ao processo de obtenção da fécula do cará.

........................................................................................................................................ 48

Figura 2: Variação da coloração nas féculas conforme o tempo de fermentação: 14 dias

(a) e 21 dias (b). .............................................................................................................. 52

Capítulo 2

Figura 1: Fluxograma do Processamento do polvilho azedo. ....................................... 77

Figura 2: Biofilmes de amido nativo (A e F), filmes de amido modificado com 0,5 mL

de glicerol (B e G), filmes de amido modificado com 1,0 mL de glicerol (Ce H), filmes

de amido modificado com 1,5 mL de glicerol (D e I) e filmes de amido modificados

com 2,0 mL (E e J) aos 14 (A, B, C, D, E) e 21 dias de fermentação (F, G, H, I, J). ..... 79

Figura 3: Espessuras dos filmes de amido de cará em função das concentrações de

glicerol aos 14 dias de fermentação. ............................................................................... 81

Figura 4: Mudança na coloração do biofilme de cará em função da solubilidade: 14 dias

de fermentação (A) e 21 dias de fermentação (B). ......................................................... 82

Figura 5: Micrografias obtidas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) a

300μm dos filmes com 14 dias de fermentação: A (0% de glicerol), B (0,5% de

glicerol), C (1,5% de glicerol), D (2,0% de glicerol). .................................................... 84

Page 9: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

ix

Figura 6: Micrografias obtidas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) a

300μm dos filmes com 14 dias de fermentação: A (0% de glicerol), B (0,5% de

glicerol), C (1,5% de glicerol), D (2,0% de glicerol). .................................................... 84

Figura 7: Densidade dos filmes as 14 e 21 dias de fermentação em função da adição de

glicerol. ........................................................................................................................... 85

Figura 8: Sorção de umidade em função do teor de glicerol nos filmes biodegradáveis

........................................................................................................................................ 87

Figura 9: Umidade dos filmes em função da concentração de glicerol aos 14 dias (A) e

21 dias (B) de fermentação. ............................................................................................ 88

Figura 10: Variação na coloração total (ΔE) dos filmes aos 14 e 21 dias de fermentação

em função do teor de glicerol. ........................................................................................ 90

Page 10: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

x

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Percentagem dos teores de amilose e amilopectina encontrado na cultura do

milho, batata, arroz, trigo, mandioca e cará segundo Hoover, Liporacci e Guinesi et al.

........................................................................................................................................ 20

Tabela 2: Caracterização da fécula de inhame (Dioscorea sp.). ................................... 25

Tabela 3: Mistura amido-água-glicerol ......................................................................... 39

Capítulo 1

Tabela 1: Valores médios e desvio padrão dos parâmetros físico-químicos avaliados

das amostras de féculas fermentadas do cará. ................................................................ 53

Tabela 2: Resultados das análises de umidade observados no estudo, dados encontrados

na literatura e limite máximo permitido pela legislação. ................................................ 54

Tabela 3: Resultados das análises de cinzas observados no estudo, dados encontrados

na literatura e limite máximo permitido pela legislação. ................................................ 55

Tabela 4: Resultados das análises de cinzas observados no estudo e dados médios das

raízes. .............................................................................................................................. 56

Tabela 5: Resultados das análises de lipídios observados no estudo e dados encontrados

na literatura. .................................................................................................................... 56

Tabela 6: Resultados das análise de proteínas observadas no estudo e dados da cultura

de mandioca encontrado na literatura. ............................................................................ 57

Tabela 7: Resultados das análises de proteínas observadas no estudo e dados da cultura

de mandioca encontrado na literatura. ............................................................................ 58

Tabela 8: Resultados das análises de carboidratos observadas no estudo e dados

encontrados na literatura. ................................................................................................ 58

Tabela 9: Resultados das análises de pH observadas no estudo e dados da cultura de

mandioca encontrado na literatura. ................................................................................. 59

Tabela 10: Resultados dasanálise de acidez titulável observados no estudo, dados

encontrado na literatura e o limite máximo permitido pela legislação. .......................... 61

Tabela 11: Concentração média de macro e microminerais das amostras em mg/100g e

dados da literatura para a cultura. ................................................................................... 62

Tabela 12: Resultados das análises de amido observados no estudo, dados encontrados

na literatura e limite mínimo permitido pela legislação. ................................................ 63

Capítulo 2

Tabela 1: Mistura amido-água-glicerol ......................................................................... 77

Tabela 2: Valores de espessura dos biofilmes de amido de cará (mm) ......................... 80

Tabela 3: Variação da espessura dos filmes em função da concentração de glicerol

(mm) ............................................................................................................................... 81

Tabela 4: Valores de solubilidade (%) dos biofilmes de amido de cará ....................... 82

Tabela 5: Valores de densidade dos biofilmes de amido de cará (g/cm3) ..................... 85

Page 11: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

xi

Tabela 6: Médias de cinética de sorção de água em função da adição de glicerol nos

filmes biodegradáveis. .................................................................................................... 86

Tabela 7: Valores de umidade dos biofilmes de amido de cará (%). ............................ 87

Tabela 8: Análise Colorimétrica de filmes de amido de cará em função do tempo de

fermentação e concentração de glicerol. ......................................................................... 89

Page 12: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

xii

SUMÁRIO

Introdução Geral ............................................................................................................. 1

Fundamentação Teórica.................................................................................................. 3

Impactos das embalagens plásticas no meio ambiente e utilização de filmes

biodegradáveis como alternativa .................................................................................... 3

Classificação dos polímeros biodegradáveis.................................................................. 5

Cenário dos polímeros biodegradáveis no Brasil e no mundo ....................................... 6

Filmes Biodegradáveis ................................................................................................... 7

Caracterização dos Biofilmes......................................................................................... 8

Matérias-Primas utilizadas na elaboração dos biofilmes ............................................. 11

Elaboração dos biofilmes de amido por gelatinização ................................................. 15

Potencialidades do amido ............................................................................................ 17

Amido do cará como potencial matéria-prima para revestimentos biodegradáveis .... 19

A Cultura do cará (Dioscorea spp.) ............................................................................. 21

Classificação Botânica ................................................................................................. 22

Centro de Diversidade .................................................................................................. 23

Uso e composição nutricional ...................................................................................... 24

Importância econômica ................................................................................................ 25

Objetivos ......................................................................................................................... 27

Objetivo Geral .............................................................................................................. 27

Objetivos Específicos ................................................................................................... 27

Material e Métodos Geral ............................................................................................. 28

Matéria-Prima .............................................................................................................. 28

Extração da Fécula Azeda ............................................................................................ 29

Analise Físico-Química da Fécula de cará ................................................................... 30

Elaboração dos Filmes Biodegradáveis da Fécula Fermentada do Cará ..................... 39

Ensaios Preliminares .................................................................................................... 39

Filmes de Amido por Gelatinização............................................................................. 39

Caracterização dos Filmes ........................................................................................... 40

Analise Estatística ........................................................................................................ 43

Material e Métodos Geral ............................................................................................. 28

Page 13: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

xiii

Matéria-Prima .............................................................................................................. 28

Extração da Fécula Azeda ............................................................................................ 29

Analise Físico-Química da Fécula de cará ................................................................... 30

Elaboração dos Filmes Biodegradáveis da Fécula Fermentada do Cará ..................... 39

Ensaios Preliminares .................................................................................................... 39

Filmes de Amido por Gelatinização............................................................................. 39

Caracterização dos Filmes ........................................................................................... 40

Analise Estatística ........................................................................................................ 43

Capítulo 1 ....................................................................................................................... 44

Resumo ........................................................................................................................ 45

Abstract ........................................................................................................................ 46

Introdução .................................................................................................................... 47

Material e Métodos ...................................................................................................... 48

Resultados e Discussões .............................................................................................. 52

Conclusão ..................................................................................................................... 63

Agradecimentos ........................................................................................................... 64

Bibliografia Citada ....................................................................................................... 64

Capítulo 2 ....................................................................................................................... 72

Resumo ........................................................................................................................ 73

Abstract ........................................................................................................................ 74

Introdução .................................................................................................................... 75

Material e Métodos ...................................................................................................... 76

Resultados e Discussões .............................................................................................. 79

Conclusão ..................................................................................................................... 90

Agradecimentos ........................................................................................................... 91

Bibliografia Citada ....................................................................................................... 91

Conclusão Geral ............................................................................................................. 97

Referências Bibliográficas ............................................................................................ 98

Page 14: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

1

INTRODUÇÃO GERAL

Muitos alimentos apresentam elevada perecibilidade devido seu teor de

nutrientes, atividade de água elevada e pH, favorecendo o processo de deterioração

microbiana (Fiorda e Siqueira 2009). Todavia, além dos micro-organismos, existem

outros agentes precursores da deterioração, influenciando em sua qualidade e tempo de

prateleira (Alcantara et al. 2012). Dessa forma, a aplicação das técnicas de conservação

visa aumentar o tempo de prateleira dos alimentos, manter os micro-organismos sobre

controle e preservar suas características sensoriais e nutritivas (Soares et al. 2009).

Com o avanço da tecnologia de alimentos, observa-se o aprimoramento das

embalagens dos produtos, com a utilização de plásticos sintéticos de baixo custo, fácil

processamento, elevada aplicabilidade e perecibilidade (Sousa et al. 2012), porém seu

descarte inadequado no meio ambiente ocasiona uma série de impactos ambientais

(Patzel 2013). Na atualidade observa-se o aprimoramento de pesquisas com a finalidade

de aperfeiçoar a elaboração de materiais biodegradáveis, a partir de fontes renováveis,

com intuito de manter e/ou até mesmo melhorar a qualidade dos alimentos embalados,

ao mesmo tempo em que reduz os impactos de embalagens convencionais no ambiente

(Landim et al. 2016).

Dessa forma, os revestimentos biodegradáveis apresentam-se como alternativa

atraente ao mercado, devido à praticidade em sua fabricação e uma gama de matérias-

primas que podem ser utilizadas na sua elaboração, permitindo uma produção de baixo

custo (Marsh e Bugusu 2007). Dentre as matérias-primas utilizadas em sua confecção,

o amido tem sido considerado um polímero com elevado potencial para produzir os

biofilmes, por ser uma matéria-prima de baixo custo, com alta disponibilidade, de fonte

renovável e biodegradável (Sousa 2012).

Estudos sobre a caracterização das propriedades funcionais de filmes à base de

amido vêm sendo realizados devido a abundância e disponibilidade dessa matéria prima,

bem como possibilidades de modificações químicas, físicas ou genéticas com intuito de

gerar revestimentos resistentes (Reis et al. 2011). Segundo Matta Júnior et al. (2011),

fontes de amidos como batata, milho e mandioca já foram amplamente estudadas na

elaboração de biofilmes, como uma alternativa a essas matérias-primas temos a cultura

do cará (Dioscorea spp.), que apresenta elevada potencialidade para a obtenção desse

produto.

Page 15: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

2

O cará é uma planta amilácea da família Dioscoreaceae, herbácea, trepadeira,

produtora de rizóforos alimentícios de alto valor energético e nutritivo (Oliveira 2002).

Podendo ser empregado desde o consumo in natura devido à sua rica composição,

apresentando segundo Leonel e Cereda (2002) de 28,1 a 29,5% de matéria seca com

70,3 a 79,5% de amido, 1,7 a 4,3% de açúcares redutores, 0,6 a 2,9% de fibras e 4,6 a

7,1% de proteínas, até a aplicação industrial. Além disso, a cultura apresenta

propriedades antimicrobianas, diuréticas e energizantes (Ramos-Escudero et al. 2010).

Visando agregar valor aos subprodutos da cultura do cará, tem-se a obtenção do amido,

que segundo Lima (2002), apresenta grande aceitação comercial, devido à alta

qualidade, sendo ingrediente para as indústrias alimentícias de cosméticos e

farmacêutica gerando matéria-prima intermediária de alto valor agregado.

Page 16: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

3

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

As embalagens consistem em um artigo destinado a estar em contato com o

alimento, com o objetivo de protegê-los de agentes externos, alterações em suas

características, contaminações e adulterações (Instituto Adolfo Lutz 2008). As

embalagens que entram em contato direto com alimento são denominadas primárias,

enquanto que as que revestem os produtos são conhecidas como embalagens

secundárias (Cardoso e Rübensam 2011).

De acordo com o Decreto-Lei n° 986 de 21 de outubro de 1969, embalagem é

qualquer forma pela qual o alimento tenha sido acondicionado, guardado, empacotado

ou envasado (Brasil 1969). Já de acordo com a Agência Nacional de Vigilância

Sanitária (ANVISA), embalagem é o recipiente destinado a garantir a conservação e

facilitar o transporte e manuseio dos alimentos (ANVISA 2002).

Dessa forma, as embalagens devem atender os interesses do consumidor,

cumprindo metas técnicas e ao interesse do produtor, como veículo de comunicação,

distribuição e difusão do produto, dentro de planos operacionais mercadológicos

relacionados com lucros, perdas e vendas da organização (Nespolo et al. 2015).

Essa é uma área da tecnologia de alimentos muito dinâmica, em face das

inovações desenvolvidas nas áreas de equipamentos, processos e novos materiais, bem

como exigências do mercado, existindo assim, uma preocupação técnico-científica em

desenvolver embalagens com aparência natural, vida de prateleira suficiente

prolongada, período razoável de armazenamento e que não propiciem grandes

transformações nos alimentos ao mesmo tempo em que preserva o meio ambiente (Gava

et al. 2008).

Impactos das embalagens plásticas no meio ambiente e utilização de filmes

biodegradáveis como alternativa

As embalagens plásticas elaboradas por polímeros convencionais a base de petróleo

e seus derivados degradam-se lentamente no meio ambiente, uma vez que são

resistentes à radiação, ao calor, ar, água e ao ataque imediato de micro-organismos

podendo ocasionar problemas ambientais, visto que a degradação desses materiais pode

levar centenas de anos (Rosa et al. 2001).

Page 17: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

4

Segundo Silva et al. (2007), as preocupações ambientais associadas a grande

disposição de materiais plásticos têm proporcionado a investigação de alternativas para

a substituição desse material no que diz respeito a sua biodegradabiliade. De acordo

com ABRELPE (2015), em 2015 foram produzidos 79,9 milhões de toneladas de lixos

no Brasil, dos quais a grande maioria teve como destino os lixões a céu aberto, igarapés,

ruas, rios, entre outros, constituindo sério problema sanitário.

Dessa forma, a poluição do meio ambiente por intermédio do descarte destes

filmes plásticos sem nenhum controle é um dos principais problemas enfrentados nas

diversas regiões do globo neste momento (Henrique et al. 2008). Visando minimizar

este problema, tem-se os filmes biodegradáveis, que são películas de variada espessura,

constituído por diferentes substâncias naturais e/ou sintéticas que se polimerizam e

isolam o alimento atuando como barreira a elementos externos e consequentemente

protegendo os produtos embalados, de danos físicos e biológicos ao mesmo tempo em

que aumenta sua vida útil (Davanço et al. 2007).

A utilização dos biofilmes visa conferir ao alimento o máximo de brilho sem

alterar a cor, ser incolor, não alterar sabor nem aroma original. As propriedades

necessárias dos revestimentos dependem principalmente das características de cada

alimento (Korte e Favarão 2016). Segundo Batista et al. (2005), quando utilizados no

envolvimento de um produto alimentício, os biofilmes podem ser utilizados para

controlar migração de água, permeabilidade ao oxigênio e dióxido de carbono.

Eventualmente a migração lipídica, podendo ainda conter antioxidantes,

antimicrobianos e aditivos com intuito de retardar a taxa de deterioração. Já quando

aplicados como coberturas em sementes agrícolas, os mesmos podem regular a

passagem de água e oxigênios necessários à germinação e dependendo da sua afinidade

pela água (hidrofóbico ou hidrofílico), também podem atuar como carreadores de

nutrientes ou substancias químicas e biológicas as quais podem auxiliar no

desenvolvimento das plantas.

Em outras palavras, para produtos suscetíveis a oxidação, o revestimento deve

apresentar baixa permeabilidade ao oxigênio. Já para frutas e hortaliças, requerem um

revestimento que permitam transferência moderada de gases para reduzir e não inibir a

respiração, evitando a fermentação resultante dos processos de anaerobiose (Rosenthal

2008), o que permite classificar os polímeros biodegradáveis de acordo com a

Page 18: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

5

necessidade do produto. A seguir serão relatadas as classificações dos produtos

biodegradáveis, o cenário econômico, e as principais características dos biofilmes.

Classificação dos polímeros biodegradáveis

Segundo Patzer (2013), biofilmes são classificados como embalagens ativas que

interagem com o alimento, capazes de conservar suas propriedades nutricionais e

aumentar sua vida de prateleira. Estudos para desenvolvimento desses revestimentos

vêm crescendo consideravelmente devido ao interesse pelo consumidor em alimentos de

qualidade, bem como preocupação ambiental e novas oportunidades, geração de novos

mercados para as diversas matérias-primas formadora e potencial formadoras de filmes

derivados de produtos agrícolas (Henrique et al. 2008).

Os bioplásticos podem ser agrupados em duas classes principais. Os polímeros

naturais, que são formados durante o ciclo de crescimento de organismos, cuja síntese

envolve as reações catalisadas por enzimas e reações de cadeia por intermédio de

monômeros ativados através do processo metabólico (Franchetti e Marconato 2006). E

os polímeros sintéticos, que por sua vez, são ésteres de cadeia carbônica hidrolisáveis,

empregados principalmente na biomedicina, cuja biodegradação ocorre por meio da

ação enzimática (Amass et al. 1998).

Os polímeros biodegradáveis sintéticos têm sido empregados em usos

biomédicos, tais como capsulas de liberação controlada de drogas em organismos vivos,

fixadores em cirurgias e para embalagens especiais. Estes polímeros são ésteres

alifáticos biodegradáveis, por possuírem cadeias carbônicas hidrolisáveis. Se a

biodegradação foi por meio da ação de enzimas a cadeia polimérica deve ajustar aos

sítios ativos das enzimas e isso é favorecido pela flexibilidade das cadeias poliméricas

alifáticas, o que não ocorre poliésteres aromáticos. Já os polímeros naturais são

classificados segundo Chandra e Rustgi (1998) e Franchetti e Marconato (2006) em

polissacarídeos, ácido algínico, polipeptídios naturais e poliésteres bacterianos.

a) Polissacarídeos

Estes polímeros naturais são degradados por fungos, que podem secretar

enzimas, que por sua vez catalisam reações de oxidação. As bactérias podem secretar

endo e exoenzimas para degradar este tipo de macromolécula. Além disso, uma mistura

Page 19: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

6

de fungos e bactérias pode agir cooperativamente e os produtos finais da degradação são

gás carbônico e água. Os principais polissacarídeos de interesse comercial são a

celulose e o amido.

b) Ácido algínico

Estes ácidos são formados de monômeros de ácidos manurônico e glucônico.

São solúveis em água e tornam-se insolúveis na presença de cátions formando géis, que

podem servir para liberação controlada de drogas em sistemas vivos, para

encapsulamento de herbicidas, micro-organismos e células.

c) Polipeptídeos naturais

São polímeros biodegradáveis, consistindo de proteína do tipo animal com

grande aplicação industrial e biomédica, empregados como coberturas e

microencapsulação de drogas e no preparo de hidrogéis.

d) Poliésteres bacterianos

São poliésteres naturais, produzidos por uma variedade de bactérias, como

material de reserva intracelular, têm sido alvo de atenção para aplicação comercial

como polímeros biodegradáveis, por serem produzidos de fontes renováveis. Essa classe

de polímeros mostra uma grande variação em suas propriedades, isto é, de materiais

rígidos e quebradiços a plásticos com boas propriedades de impacto.

Cenário dos polímeros biodegradáveis no Brasil e no mundo

A demanda por alimentos com qualidade tem aumentado nas últimas décadas,

atualmente, cada vez mais consumidores procuram produtos de origem vegetal com

características próximas a de produtos frescos (Santos e Oliveira 2012). Sendo assim, o

revestimento de frutas e legumes com filmes comestíveis vêm sendo estudados,

chamando atenção de empresas que trabalham com embalagens, principalmente pelo

fato de representarem oportunidade promissora para criação de novos mercados no setor

(Rosenthal 2008).

A indústria alimentícia vem buscando melhoria na qualidade dos alimentos,

reduzindo os resíduos de embalagens e incentivando a utilização de novas matérias

primas (Daudt et al. 2014). Estimativas apontam que até o ano de 2010 existiam cerca

Page 20: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

7

de 121 produtores de polietileno ao redor do globo com capacidade média de 88

milhões de toneladas (Mali et al. 2010). Segundo ABRE (2008) houve um crescimento

médio anual de 3,5% nos países desenvolvidos e 9% nos países em desenvolvimento

entre 1990 a 2005. Segundo ABIEF (2013) a população brasileira movimentou, em

2012, um total de 2320 milhões de toneladas de polietileno consumindo cerca de 80%

do mesmo no país, o que corresponde a 770 mil toneladas.

O mercado dos biopolímeros é ainda incipiente no Brasil, algumas dificuldades a

serem superadas são o nível de consciência de utilização desses polímeros, e o seu custo

e desempenho comparado aos das resinas convencionais (Brito et al. 2011). Segundo

trabalhos de Almeida Neto et al. (2010), estima-se que em todo território nacional,

ocorram perdas de até 40% de frutas e hortaliças nas etapas que compreendem a

colheita até a mesa do consumidor, estas podem ocorrer, dentre outros, devido à má

conservação, atividade metabólica e desconhecimento das técnicas de conservação

(Molir et al. 2014).

Atualmente há o interesse em desenvolver materiais termoplásticos compostos

essencialmente de amido que ao contrário dos polímeros usados em embalagens

convencionais é biodegradável e obtidos de fontes renováveis (Souza e Andrade 2000).

É de suma importância destacar que o uso de revestimentos comestíveis representa

grande vantagem econômica evitando a necessidade de armazenamento dos produtos

em atmosfera controlada, diminuindo custos operacionais e de equipamentos (Rosenthal

2008).

Filmes Biodegradáveis

Os biofilmes são filmes finos elaborados a partir de materiais biológicos que

agem como barreira a elementos externos que consequentemente podem proteger os

produtos e aumentar sua vida de prateleira. Sua concepção envolve basicamente três

componentes: um agente formador de filme, um solvente e um agente plastificante

(Patzer 2013).

Tais revestimentos vêm sendo amplamente utilizado na preservação da

qualidade de frutas e hortaliças, uma vez que esses alimentos in natura são altamente

perecíveis e apresentam vários problemas relacionados à sua conservação, como por

exemplo, a respiração, fermentação e putrefação (Nobre 2011). Dessa forma, a

Page 21: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

8

formação de uma película envolvente, contribui de forma significativa para a

diminuição de perdas pós-colheitas (Lemos et al. 2008). É interessante ressaltar que o

consumo desses alimentos recobertos não oferece risco à saúde do consumidor, uma vez

que a película não é metabolizada pelo organismo e sua passagem pelo trato

gastrointestinal é inofensiva (Maia et al. 2000).

A característica funcional mais importante do filme é a resistência à umidade,

uma vez que a perda de água resulta em perdas de massa e redução da qualidade

(Oliveira et al. 2011). Dessa forma, a ação dos filmes decorre da redução da atividade

metabólica e da perda de água, melhorando o aspecto comercial, e aumentando o

período de comercialização dos produtos hortifrutícolas (Vila 2004). Além disso, Pascal

e Lin (2013) destacam que essa fina camada de material age como uma barreira à gases

(principalmente oxigênio), evita a transferência de alguns solutos separando e

protegendo o alimento, melhora as propriedades mecânicas de alguns alimentos, fornece

proteção microbiana, prolonga sua vida de prateleira e evidencia suas percepções

sensoriais.

Caracterização dos biofilmes

De forma geral, os biofilmes podem ser caracterizados quanto à sua espessura,

solubilidade, propriedades mecânicas, térmicas e permeabilidade ao vapor d’água e a

gases. Estes parâmetros serão brevemente descritos a seguir.

a) Espessura

Segundo Patzer (2013), a espessura é definida como a distância entre as duas

principais superfícies do material, fornecendo dados importantes sobre resistência

mecânica e as propriedades de barreira a gases e ao vapor de água destes materiais. Este

é um parâmetro importante, pois permite avaliara homogeneidade de um filme, sendo

interessante destacar que variações na espessura podem acarretar problemas no

desempenho mecânico dos filmes e flutuações nas suas propriedades de barreira.

É interessante destacar que o controle da espessura dos filmes produzidos por

casting é uma etapa que exige atenção sendo ainda pouco estudado. Além disso, a

espessura influencia as propriedades mecânicas, principalmente as de força na

perfuração e a permeabilidade ao vapor de água de filmes hidrofílicos uma vez que,

Page 22: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

9

quanto maiores as espessuras, mais resistentes à perfuração são os filmes e maior a sua

permeabilidade ao vapor de água (Galdeano 2007).

b) Solubilidade

Definida como a afinidade pela água, esta propriedade dependendo da aplicação

pode ou não ser uma característica de interesse para os filmes de amido, como exemplo

temos que para armazenamento é requerido baixa solubilidade do filme, porém para

alimentos que sofrerão cocção a solubilidade elevada é desejada. Além disso, a mesma

pode ser influenciada pelo tipo e concentração do plastificante (Patzer 2013). Miller et

al. (2008) detectaram em seus trabalhos que o glicerol e os grupamentos de hidroxila (-

OH) do sorbitol aumentaram os valores de solubilidade do filme.

Um outro exemplo de como a solubilidade é uma característica que depende da sua

aplicação é mencionado por Fakhouri et al. (2007) que relata que quando servem como

embalagens para produtos semiprontos destinados ao preparo com cozimento a

solubilidade elevada é desejada. Entretanto, nos casos em que os alimentos a serem

embalados são líquidos ou aquosos a utilização de embalagens com alta solubilidade

não é indicada.

c) Propriedades mecânicas

Essas propriedades dependem da natureza do material filmogênico utilizado e de sua

coesão estrutural que por sua vez está relacionada a aptidão do polímero em formar

numerosas ligações a nível molecular entre duas cadeias poliméricas dificultando assim

sua separação quando submetidas as forças mecânicas. Essa aptidão depende da

extensão da cadeia polimérica, sua geometria, dispersão da massa molecular da natureza

e posição dos agrupamentos laterais (Gontard et al. 1993).

Segundo Sobral (2000) nos filmes de amido as propriedades mecânicas são

consideradas mais restritivas uma vez que o mesmo deve ser resistente à ruptura e à

abrasão para proteger e reforçar a estrutura dos alimentos devendo ainda ser flexíveis

para adaptar-se a possíveis deformações sem se romper.

d) Permeabilidade ao vapor d’água

Page 23: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

10

Definida como a quantidade de água que passa através de uma unidade de área por

unidade de tempo em estado estacionário essa característica de acordo com Patzer

(2013) refere-se ao produto do fluxo pela espessura do material de embalagem dividido

pelo gradiente de pressão de vapor entre as superfícies do material, dependendo de

vários fatores dos quais podemos citar a qualidade do filme, relação entre zonas

cristalinas e amorfas, quantidade de material hidrofílico-hidrofóbico e a mobilidade das

cadeias poliméricas. Além disso, outros fatores como a interação entre o polímero

formador do filme, o plastificante e outros aditivos devem ser levados em consideração

(Garcia 2000).

Para os filmes de amido, o conhecimento desse parâmetro é imprescindível para sua

aplicação, porém, essa não é uma propriedade limitante, ou seja, um material muito

permeável pode ser indicado para embalagem de vegetais frescos, enquanto que um

filme pouco permeável pode ser indicado para produtos desidratados (Sobral 2000).

e) Temperatura de transição vítrea

Representando o valor máximo da faixa de temperatura que durante o aquecimento

de um material polimérico essa propriedade permite que as cadeias da fase amorfa

adquiram mobilidade. É interessante ressaltar que em valores inferiores a essa

temperatura o polímero não tem energia interna suficiente para permitir o deslocamento

de uma cadeia em relação à outra por mudanças conformacionais apresentando-se assim

em estado vítreo no qual se apresenta duro, rígido e quebradiço. Porém nas temperaturas

acima da transição vítrea as cadeias poliméricas sofrem rotação e movimentos

difusionais estando o polímero no estado elastomérico (Skoog 2002).

f) Umidade

Segundo Rindlav-Westling (1998) a umidade durante o processo de secagem é um

fator de extrema importância uma vez que filmes secos que apresentam maiores teores

de umidade relativa apresentam estruturas com maior grau de cristalinidade e maior teor

de umidade residual tornando os filmes produzidos mais susceptíveis a alterações

durante o seu armazenamento e utilização.

Page 24: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

11

Matérias-Primas utilizadas na elaboração dos biofilmes

Os biofilmes podem ser constituídos de diversos materiais biológicos, dentre

eles destaca-se o amido, importante fonte de carboidratos presente em grãos cereais e

(Silva et al. 2014). Desta forma, várias fontes estão sendo estudadas para sua criação,

incluindo gomas, cereais, óleos resina e carboidratos associados ou não a outros

componentes (Fellows 2006; Kurozawa e Costa 2014). Alguns exemplos dos principais

biopolímeros utilizados na indústria de alimentos serão abordados a seguir tendo como

base os autores Phillips e Willians (2009) e outros colaboradores.

a) Ágar

O ágar é um polissacarídeo complexo composto de galactose e ácido

galacturônico, esterificado com ácido sulfúrico que se dispersa coloidalmente em meio

aquoso a quente, formando por resfriamento, um gel espesso não absorvível, não

fermentável e atóxico que permanece sólido em temperaturas inferiores a 38 °C.

Segundo trabalhos de Baruffaldi e Oliveira (1998) o ágar alimentício pode ser utilizado,

devido seu baixo custo em geleias, sorvetes e bebidas, conservas de carne, confeitos,

entre outros. Entretanto para manter sua consistência no meio necessita-se de maior

quantidade, com isso aumenta-se o teor de impurezas.

b) Carragena

É uma goma natural que tem a peculiaridade de formar coloides e géis em meio

aquoso a concentrações muito baixas. A carragena retém a umidade natural presente no

produto e a ele agregado, eliminando a perda de líquidos que arrastam proteínas

solúveis e componentes aromáticos que desequilibram o desempenho do produto final.

A maior retenção de umidade proporciona um prolongamento da sucosidade do produto

e sua característica gelificante, melhora sensivelmente sua textura. Uma das

propriedades que diferenciam a carragena de outros hidrocoloides é sua capacidade

única de formar complexos e interagir com proteínas do leite sob diversas condições

(FMC 1999).

c) Celulose

Polímero natural mais abundante na Terra, reconhecida por não ser digerível

devido sua insolubilidade em água e resistência a reações químicas, a celulose

Page 25: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

12

juntamente com a lignina e a hemicelulose é uma fibra insolúvel que tem como ação

fundamental a aceleração do transito intestinal devido sua capacidade de retenção de

água. As metilceluloses são as principais gomas solúveis preparadas sinteticamente,

derivada da celulose. Os derivados da celulose são utilizados na indústria de alimentos

como surfactantes, espessantes, estabilizantes e formadores de película (Peixoto et al.

2000; Ferraz 2001).

d) Gelatina

A gelatina é um produto oriundo da hidrolise parcial do colágeno, extraído

geralmente da pele e ossos de certos animais. É um alimento, proteico de valor nutritivo

maior que outros polissacarídeos que cumpre igual função geleificante em preparações

alimentícias industriais. Este material termorrígido incha em água fria e dissolve-se em

água quente, formando um gel. Dessa forma, a gelatina é aplicada na indústria de

alimentos como agente espessante, gelificante, emulsificante, floculante e clarificante

(Mano e Mendes 1999).

e) Goma-arábica

Sendo uma resina natural extraída de duas espécies de acácia, cujas más

condições de clima e solo, temperatura elevadas e baixa umidade aumenta seu

rendimento de goma. A goma-arábica é uma substância de coloração amarelada a cinza-

clara, inflamável, com boa solubilidade em água. Devido sua baixa viscosidade em

relação a outros hidrocoloides, podem-se obter soluções muito concentradas. Na prática

é utilizada para estabilização tartárica, como espessante e estabilizante em diversos

alimentos.

f) Goma guar

É uma goma de alto peso molecular, estável ao calor devido à presença de

resíduos de galactose que dificultam a aproximação das moléculas de polissacarídeos,

capaz de formar dispersões coloidais em água com elevada viscosidade devido sua

cadeia pouco ramificada. Entretanto, para o uso em alimentos é considerada impura,

com pouca contaminação com casca e embrião, mesmo assim é aproveitada como

espessante, fixador de água livre e estabilizante (Gava et al. 2008).

g) Goma xantana

Page 26: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

13

É o polissacarídeo com maior estabilidade entre os existentes no mercado por

formar soluções aquosas de alta viscosidade, extremamente pseudoplásticos. Em

alimentos é empregada como espessantes, estabilizante, emulsificante e em sinergismo

com outras gomas pode atuar como gelificante (Garcia-Ochoa et al. 2000; López et al.

2001).

h) Pectina

O termo pectina é normalmente usado de forma genérica para designar

preparações de galacturonoglicanas hidrossolúveis, com grau variável de éster metílico

e de neutralização capaz de formar gel. As pectinas são subdivididas em função do grau

de esterificação ou metoxilação, aquelas com grau acima de 50% são denominadas

pectinas de alto teor de metoxilação, já as com grau igual ou inferior a 50% são

denominadas pectinas de baixo teor de metoxilação. Em altas concentrações ambas

formam gel, porém se a concentração de açúcar é baixa, apenas as de baixa metoxilação

forma gel e ainda, somente na presença de certos cátions, como por exemplo, o cálcio

(Wascheck et al. 2008).

i) Proteína da soja

As sementes oleaginosas são fontes baratas e abundantes de proteínas, embora

apresentem alguns inconvenientes como palatabilidade, fatores tóxicos, cor e

digestibilidade. O êxito do seu uso nesses sistemas depende de suas propriedades

funcionais, tais como absorção de água e gordura, solubilidade, propriedade

emulsificante, espumantes, entre outros (Hutton e Campbell 1997).

j) Proteínas do leite

As proteínas do leite podem ser classificadas em caseína, proteínas do soro,

proteínas associadas a fase lipídica. As proteínas totais são representadas por 20% de

proteínas do soro e 80% de caseína. Embora a qualidade nutricional destas proteínas

constitua o ingrediente mais valorizado devido principalmente a especial composição de

aminoácidos, suas propriedades funcionais são de grande interesse tecnológico, como

solubilidade, absorção e retenção de água e gordura, capacidade emulsificante e

estabilizante das emulsões, capacidade espumante e estabilidade de espuma,

Page 27: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

14

geleificação, formação de filmes comestíveis e biodegradáveis, capacidade encapsulante

e melhoria nas propriedades sensoriais (Sgarbieri 1996; Goh e Sarkar 2008).

k) Proteínas do ovo

As proteínas do ovo são utilizadas como padrão de referência para avaliar a

qualidade nutricional das proteínas de outros alimentos, desempenhando diversas

propriedades funcionais que proporcionam aos alimentos cor, viscosidade,

emulsificação, gelificação, e formação de espumas. As proteínas formam géis por

intermédio da polimerização das moléculas, resultando em uma rede tridimensional,

processo esse que ocorre por meio da transformação do líquido viscoso em uma matriz

viscoelastica (Stadelmar e Colterill 1995).

l) Quitosana

Devido à alta densidade de cargas positivas do polímero a quitosana atrai e se

liga aos lipídios como uma ‘esponja’, por isso é muito utilizada como alimento

funcional. Recentemente, seu uso tem sido caracterizado como cobertura de alimentos

ou revestimentos protetores de frutas e hortaliças processadas devido às propriedades

antifúngicas e antibacterianas. Outras áreas de aplicação na indústria de alimentos são

como fibras dietéticas, redutor de colesterol, conservante para molhos, fungicida e

bactericida (Assis e Leoni 2003; Azevedo et al. 2007).

m) Amido

Principal substância de reserva em plantas, o amido é responsável por

aproximadamente 70-80% da energia calórica consumida mundialmente.

Estruturalmente é um homopolissacarideo composto por cadeias de amilose e

amilopectina, cujo teor de amilose varia de acordo com a fonte vegetal de origem. Além

disso, o mesmo geleifica e forma filmes com facilidade devido ao elevado teor de

amilose (Corradini et al. 2005; Denardin 2008; Weber et al. 2009).

O amido é um dos biopolímeros mais abundantes, totalmente biodegradável,

disponível em elevadas quantidades a partir de várias fontes renováveis cuja boa

degradabilidade pode ser aplicada no setor industrial, principalmente como embalagens

em virtude de apresentar segundo Scott (2001) algumas vantagens como, por exemplo,

a perda de suas propriedades ao decorrer do tempo, uma vez que estas são altamente

Page 28: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

15

dependentes do teor de umidade presente no bioplástico. Além de ser a principal fonte

utilizada em sua elaboração, representando em média de 85 a 90% do mercado de

bioplásticos, em função do baixo custo e elevada disponibilidade (Rosenthal 2008).

Com isso, os biofilmes comestíveis tendo o amido como biopolímero para sua

formação, começam a ser estudados de forma mais intensa, uma vez que formam

películas resistentes e transparentes, que por sua vez são eficientes barreiras à perda de

água, proporcionam bom aspecto e brilho intenso, tornando frutos e hortaliças

comercialmente atrativos (Bobbio e Bobbio 2001). Os filmes de amido são ainda

insolúveis em água e impermeável a lipídios, podendo ser empregados segundo Ryu et

al. (2002) em embalagens de alimentos com altos teores de lipídios sem qualquer

alteração em sua estrutura.

Os mecanismos de elaboração de biofilmes de amido dependem da concentração

de sólidos e do teor de amido. Segundo Da Róz (2003) o amido sob pressão,

temperatura e presença de um agente plastificante pode ser gelatinizado transformando-

se em um fundido, que possuem a vantagem de se biodegradável e processável nos

mesmos equipamentos tradicionalmente empregados no processamento de plásticos

convencionais.

Elaboração dos biofilmes de amido por gelatinização

Segundo Lehninger (1976) o granulo de amido é constituído por dois

polissacarídeos: a amilose e a amilopectina, ambas formadas pela α-glicose com

eliminação de água. O processo de obtenção dos filmes de amido tem como base o

processo de gelatinização com posterior retrogradação. Neste último, pontes de

hidrogênio são estabelecidas e o material disperso volta a se organizar em

macromoléculas, originando películas protetoras (Almeida et al. 2011). Esses dois

processos serão descritos a seguir.

O processo de gelatinização pode ser descrito de acordo com Souza e Andrade

(2002) da seguinte forma: durante o aquecimento do amido em presença de água em

excesso ocorre o inchamento dos grânulos até temperaturas das quais ocorre o

rompimento dos mesmos, tendo como consequência a destruição em ordem molecular e

mudanças irreversíveis em suas propriedades, na qual a temperatura em que ocorre este

tipo de transformação é conhecia como temperatura de gelatinização.

Page 29: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

16

Para entender melhor essa interação é importante saber que os grânulos de

amido estão organizados em regiões cristalinas e amorfas sendo a transição entre elas

gradual. A região cristalina de acordo com Parker e Ring (2001) é constituída por

cadeias laterais da amilopectina enquanto os pontos de ramificações e a amilose são os

principais componentes das regiões amorfas. Segundo esses autores, quando uma

suspensão gelatinizada de amida é resfriada a temperatura ambiente, cria-se um meio

propicio ao favorecimento da cristalinização das cadeias constituintes do amido

suspenso, conhecido como geleificação.

Esse fenômeno segundo Silva (2010) caracteriza-se pela associação da amilose

por junções do tipo dupla-hélice e pela recristalinização das cadeias de amilopectina

suspensas resultando no desenvolvimento de turbidez e na formação do gel de amido. O

ponto de gelatinizaço inicial e a proporção no qual ocorre é determinado pela

concentração de amido, tipo de granulo e fonte botânica (Atwel et al. 1998).

Após o processo de gelatinização as moléculas de amido passam por um

processo denominado recristalinização ou retrogradação descrito por Van Soest et al.

(1996) como a reassociação através de ligações de hidrogênio, favorecendo a formação

de uma estrutura mais ordenada que sob condições favoráveis pode formar uma

estrutura novamente cristalina.

Segundo Matta Júnior et al. (2011), as interações entre as moléculas de amilose

e amilopectina contribuem para a formação do filme, entretanto quanto mais intensa for

essa relação mais os filmes serão rígidos e quebradiços. Dessa forma a presença de

plastificantes ajudaria a interromper a formação de dupla hélice da amilose com

fragmentos da amiopectina, reduzindo a interação entre elas e conferindo maior

flexibilidade ao filme.

Plastificantes

De forma geral, os plastificantes são moléculas pequenas e pouco voláteis, que

melhoram a processabilidade e aumentam a flexibilidade dos filmes, cujo teor e tipo

influenciam nas suas propriedades funcionais (Cruz et al. 2014). A permeabilidade ao

vapor de água tende a aumentar com o incremento do teor de plastificantes hidrofílicos,

como é o caso dos polióis, em especial o glicerol. Além disso, o aumento do teor de

glicerol leva ao aumento, também, da permeabilidade aos gases de filmes hidrofílicos,

Page 30: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

17

uma vez que o mesmo se liga às moléculas do biopolímero aumentando sua mobilidade

e diminuindo a densidade entre as suas moléculas, facilitando assim transmissão dos

gases através do material (McHug e Krochta 1994).

Segundo Han et al. (2006) o glicerol é considerado um plastificante dos mais

efetivos em termos de propriedades termomecânicas pois reduz o número de pontes de

hidrogênio interferindo no espaço molecular. De acordo com trabalhos de Gontard et al.

(1993) os plastificantes devem ser compatíveis com os biopolimeros e, geralmente são

adicionados na proporção de 10 a 60g/g matéria seca, dependendo do grau de rigidez do

material. De acordo com Mali et al. (2010) além dos plastificantes outros tipos de

aditivos podem ser adicionados aos biofilmes tais como agentes microbianos, vitaminas,

antioxidantes, aromatizantes e pigmentos.

Potencialidades do amido

Conforme o Decreto no 12.486, os produtos amiláceos são classificados no Brasil

em amido ou fécula (Brasil 1978). Dessa forma, segundo Brasil (1969) o amido é o

produto amiláceo extraído diretamente da parte aérea comestível do vegetal e a fécula, o

produto amiláceo extraído das partes subterrâneas comestíveis dos vegetais, tais como

tubérculos, raízes e rizomas.

Segundo Lajolo e Menezes (2006) é um polissacarídeo de fundamental importância

na indústria alimentícia e como constituinte em vários produtos não alimentícios, que

pode corresponder com 65 a 85% da massa seca em tubérculos. O amido apresenta-se

na forma de grânulos e as variações de tamanho, forma, associações e composição

(glicosídeos, umidade, lipídios, proteínas e minerais) são dependentes de sua origem

botânica (Dantas 2014). Estruturalmente é um homopolissacarídeo neutro formado por

duas frações: amilose e amilopectina. A primeira é composta de unidades de glucose

com ligações glicosídicas α-1,4 formando assim unidades de maltose. Já a segunda por

unidades de glucose ligadas em α-1,6 de modo que além de unidades de maltose,

apresenta-se em menor proporção isomaltose nos pontos de ramificação (Bobbio e

Bobbio 2001).

A compreensão da estrutura dos grânulos de amido é importante no entendimento de

suas propriedades físico-químicas, as quais determinam o comportamento do amido

natural ou modificado nos mais diversos processos industriais aos quais eles

Page 31: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

18

normalmente são submetidos. Em termos da organização dos grânulos e da estrutura de

seus constituintes poliméricos, cada amido é único. Dessa forma, grupos de plantas,

como por exemplo cereais, raízes, leguminosas e tubérculos e mesmo plantas da mesma

espécie apresentam amidos com características e propriedades diferente (Ratnayake e

Jackson 2007).

A matéria-prima, renovável, biodegradável e atóxica, apresenta elevada

disponibilidade para o processamento industrial, permitindo que o amido seja extraído

com elevada pureza (Van Der Burgt et al. 2000). Segundo Young (1984) esse

polissacarídeo de reserva apresenta um certo grau de organização molecular, o que

confere aos mesmo um certo grau de cristalinidade ou semi-cristalinidade variando

entre 20 a 45%.

A caracterização de amido tem fornecido dados para a utilização de amidos de

diferentes fontes vegetais em áreas de aplicações diversificadas, desde a alimentação

humana até a utilização na industria. A busca por estas características se deve: as

necessidades de conhecer o comportamento do amido sob certas circunstâncias como

temperatura e pressão; às restrições impostas atualmente pelas indústrias alimentícias às

modificações químicas; a possibilidade de redução de custos de processo do incremento

de uma matéria-prima mais apropriada Nunes et al. (2009).

Segundo Vilpoux (2001) a produção de amido vem crescendo ao longo dos anos,

principalmente devido sua globalidade e industrialização. Segundo o autor

aproximadamente 70% do amido utilizado mundialmente concentra-se na indústria

alimentícia. Mali et al. (2010) essa fonte renovável pode ser obtida de diversas fontes

vegetais tais como tubérculos, raízes, cereais podendo ainda se estender a frutas e

legumes. No obstante sua extração em escala comercial se restringe aos cereais raízes e

tubérculos.

Dessa forma, além de ser utilizado na alimentação pode também ser empregado na

indústria de cosméticos, produtos farmacêuticos, papel e têxtil, podendo também ser

utilizado como material termoplástico para aplicação em embalagens. Isto porque

segundo Da Roz (2003) é totalmente biodegradável, atóxico, renovável bem como custo

relativamente baixo podendo ser um importante segmento da economia.

Page 32: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

19

Devido ao concomitante aumento no conhecimento da procedência e qualidade na

indústria alimentícia, percebe-se a sociedade mais exigente em relação a produção e

consumo de alimentos no Brasil e no mundo, resultando na valorização de produtos

naturais, criando grandes expectativas em relação a elaboração de produtos por meio

dessa matéria prima em comparação aos materiais modificados.

“As indústrias alimentícias são as maiores consumidoras de amido,

entretanto, este polímero é usado também em um grande número de

processos industriais destacando-se seu uso pelas indústrias química e têxtil.

Atualmente, devido às restrições a amidos modificados impostas

principalmente pelas indústrias alimentícias, as empresas produtoras de

amido no mundo vêm mostrando um interesse cada vez maior em amidos

naturais com características que atendam o mercado consumidor. Frente a

este fato as pesquisas em torno de novas matérias-primas amiláceas têm se

intensificado nos últimos anos. Neste ponto, os países em regiões tropicais,

como o Brasil, apresentam grande vantagem em relação aos principais

produtores de amido no mundo, que estão localizados em regiões temperadas,

devido à variedade de culturas tropicais amiláceas.” (Leonel et al. 2002)

Os amidos naturais devem apresentar propriedades semelhantes às dos

quimicamente modificados, tais como uma maior claridade da pasta, estabilidade a

ciclos de congelamento e descongelamento (Alexander 1996). Dentre as vantagens da

utilização da matéria prima in natura podemos destacar a maior viabilidade no sistema

produtivo e aumento da sustentabilidade do sistema em comparação ao amido

modificado (Cereda et al. 2001).

É interessante ressaltar, que para o correto processamento do amido, são necessárias

condições especiais de pressão, acidez e agitação. Com o intuito de contornar essa

situação e proceder a elaboração de qualidade do amido, tem-se buscado técnicas,

alterações químicas e físicas na estrutura do amido em conjunto com o melhoramento

genético de plantas (Chisté e Cohen 2007).

Amido do cará como potencial matéria-prima para revestimentos

biodegradáveis

O amido está sendo amplamente utilizado como matéria-prima no estudo de

elaboração de filmes biodegradáveis, uma vez que forma películas resistentes e

transparentes, sem efeito pegajoso, que melhoram a aparência dos frutos, fornecendo

bom aspecto e brilho, tornando os mesmos mais atrativos (Ariente et al. 2005;

Chiumarelli e Hubinger 2012; Molir et al. 2014).

Page 33: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

20

Por esse motivo, inúmeros estudos têm sido realizados sobre a caracterização

das suas propriedades funcionais de filmes de amido, uma vez que este é uma matéria-

prima abundante em todo o mundo, apresentando possibilidades de modificações

químicas, físicas ou genéticas originando assim revestimentos resistentes (Mali et al.

2010), bem como um material termoplástico de elevado potencial para este fim,

principalmente no setor de embalagens (Patzer 2013).

Segundo Petrikoski (2013) a proporção de amilose do amido estando associada à

sua fonte botânica. Sendo que para a cultura do cará (Dioscorea spp.) os teores

encontrados de amilose são superiores que o da fécula de mandioca e demais culturas

apresentadas na tabela 1. É interessante destacar, que a grande maioria dos amidos

apresenta de 20 a 30% de amilose e 70 a 80% de amilopectina conforme a fonte

botânica conferindo características especificas (Cereda et al. 2002) O amido obtido de

cará (D. alata) apresenta teor médio de amilose de aproximadamente 30%,

apresentando elevados teores de amilose tornando-a assim segundo Silva et al. (2014)

uma matéria-prima adequada para a elaboração desse polímero

Tabela 1: Percentagem dos teores de amilose e amilopectina encontrado na cultura do milho,

batata, arroz, trigo, mandioca e cará.

Fonte Amilose (%) Amilopectina (%)

Milho 25-28 72-75

Batata 18-23 77-82

Arroz 25-30 70-75

Trigo 20-24 76-80

Mandioca 16-24 76-84

Cará 30 70

Fontes: Hoover (2001), Liporacci (2005) e Guinesi et al. (2006).

. De acordo com Wurzuburg (1986), em solução, as moléculas de amilose

devido a sua linearidade tendem a se orientar paralelamente, podendo formar pontes de

hidrogênio entre as hidroxilas das cadeias de amilose adjacentes reduzindo a afinidade

do polímero pela água favorecendo assim a elaboração de pastas opacas e filmes

resistentes. Dessa forma, quanto maiores forem os teores de amilose mais rígidos e

elásticos serão os géis formados (Zobel e Sthephen 1995). E a aplicação do amido na

produção dos filmes consiste nas suas propriedades químicas, físicas, e funcionais da

amilose para formação de géis e filmes (Mali et al. 2010).

Page 34: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

21

Entretanto é interessante ressaltar, segundo Zobel (1998), que o poder de

inchamento de grânulos de amido é essencialmente uma propriedade da amilopectina.

Em outras palavras, a amilose age como diluente enquanto a amilopectina inibe o

inchamento dos grãos por meio da sua ligação com lipídeos. Conforme Massaux et al.

(2006), os teores de amilose e amilopectina influenciam respetivamente as propriedades

químicas e tecnológicas de um amido tanto quanto sua susceptibilidade a hidrólise

enzimática, suas propriedades geleificantes e espessantes. Além disso variações na

proporção desses dois polímeros podem resultar em grânulos de amido com

propriedades físico-químicas e funcionais muito diferentes passiveis de afetar suas

aplicações industriais (Silva 2010).

Os amidos de milho, batata, arroz, trigo e mandioca, são os mais empregados

comercialmente segundo Alves et al. (1999). Entretanto de acordo com trabalhos de

Leonel et al. (2002) sobre caracterização de tuberosas amiláceas, o amido proveniente

da cultura do cará (Dioscorea spp.) apresenta potencialidade como matéria prima

industrial devido seu elevado rendimento por hectares. Além disso, segundo Oliveira,

(2002) o amido é o principal componente dos tubérculos de inhame, podendo ser

encontrado em média de 70,4 a 73,4 g/100 g em algumas espécies do gênero, bem como

o teor médio de amilose (30%) configurando-se assim de acordo com Mali e Grossmann

(2003) como alternativa interessante para a confecção de filmes e revestimentos

biodegradáveis.

Anani et al. (2000) relata em seus trabalhos que as características das féculas podem

variar de acordo com a espécie, como exemplo podemos destacar que as féculas de

Dioscorea dumetorum apresenta 17% de amilose, já a espécie D. esculenta apresenta

15%, as quais após aquecimento desenvolvem géis com excelentes condições de

resistência às condições ácidas, melhor que amidos nativos e modificados.

A Cultura do Cará (Dioscorea spp.)

O gênero Diosocorea, constituído por aproximadamente 600 a 900 espécies,

apresenta potencial econômico para os setores alimentícios, medicinal e ornamental

(Pedralli 2002). O cará, também conhecido comumente como inhame, cará, cará-de-

costas, inhame-da-costa, inhame-daguiné-branco e inhame-são-tome (Silva, 2010), é

uma espécie olerícola rústica, que apresenta como principal característica agronômica, a

Page 35: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

22

resistência a seca, baixa exigência de adubação, dispensando o uso de produtos

fitossanitários em cultivos menores, além de produtividade em solos com textura

arenosa e media, profundos, bem drenados, com pH variando entre 5,5 a 6,0 Santos et

al. (2007).

Essa espécie originária da América do Sul em conjunto com outras espécies

importantes, economicamente do gênero Dioscorea, é mantida por pequenos

agricultores tradicionais (Feijó et al. 2016), apresentando segundo Reis et al. (2010)

grande potencial para produção industrial de fécula em função do seu rendimento

agrícola. Em termos de produção e área plantada, países africanos como Nigéria e

Costa do Marfim dominam o cenário internacional (FAO 2009). Já no cenário nacional

segundo Oliveira (2006) o Nordeste é o maior produtor concentrando 90% de todo cará

produzido, sendo o Estado da Paraíba responsável pela maior produção, seguido de

Pernambuco e Bahia.

Pela elevada adaptabilidade nas condições edafoclimáticas da região tropical e

subtropical, a cultura apresenta desenvolvimento satisfatório nos ecossistemas

brasileiros (Santos 1996). No Brasil, o cará pode ser cultivado em diferentes regiões e

épocas do ano, permitindo uma produção contínua, com produtos acessíveis e de longa

vida de prateleira (Zárate e Vieira, 1998).

Classificação Botânica

Estimativas apontam que ocorram aproximadamente entre 150 e 200 espécies de

Dioscorea, no Brasil (Pedralli 2002). Segundo Santos (1996) o cará é uma

monocotiledônea, perene, possuindo desde caules delgados a robustos, formando muitas

vezes um emaranhado sobre outras plantas, ocorrendo também espécies eretas e

herbáceas, cujos órgãos de reserva são classificados como tubérculos.

De forma geral, as folhas de inhame apresentam grandes variações morfológicas

sendo geralmente alternas, opostas ou espiraladas, lobadas ou não, pecioladas em forma

de coração ou seta. As flores são actinomorfas, trímeras, pequenas, geralmente

unissexuais e algumas com odor. As flores masculinas possuem odor adocicado e grãos

de pólen viscoso fortemente aderido à antera; as femininas são maiores, com ovário

ínfero, tricarpelar, trilocular, em geral com muitos óvulos e alguns nectários septais. As

flores podem ser brancas, amarelas ou seguirem vários tons de verde. Os frutos são do

Page 36: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

23

tipo cápsulas trialadas, bagas ou drupas. As sementes podem ser aladas, ou não,

reticuladas ou lisas, com tamanhos variados possuindo embrião pequeno bem

diferenciado e cotilédone lateral imerso no endosperma, o qual contém lipídeos e

aleurona (Souza e Andrade 2000).

A planta apresenta raiz tuberosa, alongada de coloração castanho claro, caule

volúvel, cilíndrico, tênue com cerca de 3 mm de diâmetro, glabro, esparsamente

aculeado (Santos 2002). Algumas espécies do gênero apresentam a peculiaridade de

formar tubérculos pesados nas axilas foliares, denominados de bulbinhos aéreos, que

acumulam água e nutriente após floração Siqueira (2009). Segundo Oliveira et al.

(2007), os tubérculos de cará possuem excelente qualidade nutritiva e energética, sendo

ricos em vitaminas do complexo B, vitamina A, vitamina C e carboidratos bem como

apreciáveis teores de proteínas e gorduras.

De acordo com Ferreira (2011), as espécies cultivadas de maior importância

mundial na alimentação humana são D. alata, D. cayenensis e D. rotundata,

apresentando importância na agricultura tradicional brasileira, sendo uma cultura

resistente a pragas e doenças, tem a capacidade de permanecer armazenada por longos

períodos, contribuindo com a segurança alimentar.

Centro de Diversidade

A família Discoreaceae foi reconhecida por Brown em 1919, com o nome

Disocoreae. Atualmente são reconhecidas aproximadamente 850 espécies distribuídas

em oito gêneros (Marbberley 2008). Segundo Cagnon et al. (2002) esta família

apresentar representantes encontrados em diversas regiões do globo, entretanto sua

origem e distribuição ainda é amplamente discutida (Castro et al. 2012).

Segundo Lebot (2009), o gênero teve uma dispersão mundial ampla no final do

período Cretáceo, tendo evoluído para diferentes direções no Novo e no Velho Mundo,

originando assim espécies distintas. Américas, África, Madagascar, Sul e Sudeste

Asiático, Austrália e Melanésia foram as principais regiões para a dispersão das

inúmeras espécies do grupo. Segundo Coursey (1967), a separação das espécies

asiáticas e africanas teria ocorrido mais tarde, durante o Mioceno. Muitas variedades de

inhame foram introduzidas na América do Sul por intermédio dos portugueses e

espanhóis no século XVI, durante a colonização. Por outro lado, os portugueses e

Page 37: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

24

espanhóis, relatam que encontraram os índios cultivando essa planta quando chegaram à

América, por isso o nome “cará”, que é originário da língua tupi-guarani (Abramo

1990).

Para Vavilov (1951), as espécies D. alata e D. esculenta originaram-se em

Burma e Assam, localidades situadas na Índia. Já Chevalier (1946) assinala a origem

africana da espécie D. cayenensis, já que neste continente é possível de encontrar esta

espécie em seu estado selvagem. Nesses locais a cultura do inhame é cultivada pelo

homem desde a antiguidade e sua importância na alimentação do povo africano sempre

foi valorizada. Embora cultivado desde a antiguidade por povos primitivos, o inhame só

chegou à civilização ocidental quando o tráfico de escravos negros se intensificou. Teria

sido introduzido na Europa por mercadores, mais exatamente por traficantes de escravos

negros (Decker 1936).

Uso e Composição nutricional

O conhecimento do valor nutricional de um determinado alimento implica na

determinação dos seus principais nutrientes presentes, informando ao consumidor suas

propriedades nutricionais (Ferreira 2004). A cultura do cará apresenta em sua

constituição amido, proteínas, fibras, baixo teor de gordura, além de ser fonte

interessante de minerais, carboidratos e vitaminas A, C e do complexo B como, por

exemplo, tiamina, niacina e riboflavina (Oliveira Filho e Mancim 2009).

Segundo Peixoto (2000), além de ser uma fonte alimentícia, o gênero Dioscorea

contém espécies com potencial farmacológico e industriais, como por exemplo, D.

floribunda Mart., que é uma fonte de diosgenina, empregada na síntese da cortisona, e

em outros compostos de corticosteróides úteis para tratamentos alergênicos (Carmo

2002; Moura 1999).

O desenvolvimento de produtos alimentícios tendo como base o cultivo como o

cará, tem despertado o interesse dos produtores rurais e industriais, uma vez que

permite, pois possibilita o incremento da cadeia produtiva (Castro et al. 2012). De

acordo com Cardoso (2003), as matérias primas alternativas, sem glúten, poderão

ocupar um mercado altamente carente, o dos celíacos e de outras síndromes que levaram

à exclusão do glúten da dieta.

Page 38: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

25

Dessa maneira, o cará vem sendo estudado ao longo dos anos como uma fonte

alternativa de amido em função das suas propriedades desejáveis como estabilidade a

temperaturas elevadas e baixo pH (Silva 2010). Cereda et al. em 2002 ao realizar a

caracterização da fécula de inhame (Dioscorea sp.) encontrou os seguintes valores

(Tabela 2).

Tabela 2: Caracterização da fécula de inhame (Dioscorea sp.).

Análises mg/100g (Base seca)

Amido 83,06

Açúcar redutor 0,11

Proteínas 0,09

Lipídeos 0,10

Cinzas 0,22

Fósforo 0,022

Amilose % de amido 23,65

Tamanho do granulo (µm) 13-18

Fonte: Cereda et al. (2002)

Em função da produção de amido que como mencionado anteriormente apresenta

teores de amilose superiores a mandioca e amilopectina semelhante ao arroz. Segundo

Reis et al. (2010) o amido é de fundamental importância na indústria devido sua

viscosidade, poder geleificante, adesão, tendência a retrogradação, entre outros. Essas

propriedades são estímulo da proporção amilose/ pectina, teor de proteína e gordura,

além da estrutura, forma e tamanho dos grânulos. Além disso, a cultura se mostra

promissora economicamente devido sua adaptabilidade as diferentes regiões brasileiras,

apresentando importância socioeconômica para as regiões produtoras

Importância econômica

O cará apresenta-se como a quarta cultura de tuberosas e raízes mais importantes do

mundo, perdendo apenas para a batata (Solanum tuberosum L.), mandioca (Manihot

esculenta Crantz) e batata doce (Ipomoea batatas L.) Siqueira (2009). Estimativas

apontam que aproximadamente entre 150 e 200 espécies de Dioscorea, ocorram no

Brasil (Pedralli 2002). Por ser bastante diversificado esse gênero é encontrado em

regiões tropicais, subtropicais e temperadas (Montaldo 1991).

Page 39: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

26

No Brasil a cultura pode ser cultivada em diferentes épocas do ano em regiões de

diferente amplitude térmica. Permitindo assim um preço mais acessível, abastecendo o

mercado com produtos de maior vida comercial. Porém, por não ser incluídas no rol das

culturas nobres, por ser cultivado em sua maior parte por agricultura familiar a

exploração de Dioscorea não é contemplada nas políticas agrícolas importantes,

apresentando carência de apoio técnico e de crédito, normalmente destinado às

monoculturas de produtos exportáveis Brito et al. (2011).

No Nordeste é uma alternativa agrícola potencial para ampliar o consumo do

mercado interno e atender a demanda do mercado externo, bem como fonte de renda

para pequenos e médios agricultores familiares Santos et al. (2007). Já na região Norte

Castro et al. (2012) relata que aproximadamente 48% do cará comercializado advêm do

município de Caapiranga sendo este o maior produtor de inhame do Estado do

Amazonas devido sua grande diversidade.

A principal adversidade encontrada no cultivo do gênero Dioscorea é o seu

desconhecimento pelos jovens e adultos de nossa geração, seja no âmbito urbano ou

rural. Isto ocorre pela mudança dos padrões alimentares, que na atualidade procuram

produtos com pouca diversificação e também a base de trigo.

Entretanto é interessante observar que esta cultura tem uma imensa contribuição na

qualidade de vida não apenas nutricionalmente por se rico em vitaminas do complexo B

(tiamina, riboflavina, niacina), carboidratos (principalmente amido) e minerais, mais

também como composto fármaco por apresentar propriedades medicinais, como por

exemplo, produção de sapogeninas esterodais, utilizadas na produção de cortisona e

hormônios sintéticos além de apresentar baixos teores de gorduras Santos et al. (2007).

Segundo Manzano et al. (2007) a fécula de cará (Dioscorea spp) apresenta

características tecnológicas desejáveis como estabilidade às temperaturas elevadas e sob

valores baixos de pH, variando conforme a espécie, fornecendo um outro amido em

potencial que poderia ser utilizado pela indústria, mas ainda não foi explorado

comercialmente.

Page 40: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

27

OBJETIVOS

Objetivo Geral:

Desenvolver e caracterizar biofilmes à base da fécula fermentadas de cará

(Dioscorea trifida).

Objetivos Específicos:

a) Realizar extração da fécula de cará em diferentes períodos de fermentação.

b) Determinar a composição centesimal da fécula de diferentes fermentações.

c) Elaborar e caracterizar o biofilme com fécula de cará aos 14 e 21 dias de

fermentação.

Page 41: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

28

MATERIAL E MÉTODOS GERAL

Esse estudo foi conduzido no Laboratório de Tecnologia de Produtos de Origem

Animal da Universidade Federal do Amazonas (3°5'28"S e 59°57'57"W) e no

Laboratório de Físico-Química de Alimentos do Instituto Nacional de Pesquisas da

Amazônia (3°5'29"S e 59°59'37"W) em Manaus – AM (Figura 1).

Figura 1: Localização geográfica do INPA (a) e da UFAM (b).

Fonte: Google Earth

Matéria-Prima

O material deste estudo foi coletado em roças e quintais de agricultura familiar em

áreas de Floresta Amazônica no município de Caapiranga (Figura 2), localizado na

margem esquerda do Baixo Rio Solimões a 147 km da capital, apresentando uma área

de 9.617 km2 com um clima tropical chuvoso e úmido, temperatura média de 27

oC,

solo arenoso e floresta tropical densa Castro (2012).

Figura 2: Localização geográfica do município de Caapiranga.

Fonte: upload.wikimedia.org.

Esse município foi escolhido uma vez que o cará (Dioscorea trifida L. f.) é principal

cultura utilizada pela agricultura familiar, sendo exportado para as demais regiões

(Castro 2010).

Page 42: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

29

Extração da Fécula Azeda

A extração da fécula foi realizada de forma artesanal no Laboratório de Tecnologia

de Produtos de Origem Animal da Universidade Federal do Amazonas, adaptando-se a

metodologia descrita por Leonel e Cereda (2002) e Nunes et al. (2010). As etapas

contidas na Figura 3 são descritas brevemente, a seguir.

Figura 3: Fluxograma das etapas referentes ao processo de obtenção da fécula do cará.

a) Higienização:

Os tubérculos foram lavados em água corrente para e eliminação de terra e demais

corpos estranhos.

b) Descascamento:

O descascamento foi procedido de forma manual e os tubérculos lavados novamente

em água corrente para que as sujidades remanescentes do descascamento fossem

eliminadas, garantindo assim qualidade ao amido no que se refere à ausência de corpos

estranhos.

c) Corte:

Os tubérculos foram seccionados em partes menores para que a trituração fosse

realizada de forma eficiente.

d) Trituração:

A trituração do cará foi realizada em liquidificador doméstico, sendo o material

triturado por aproximadamente 4 minutos na velocidade máxima do aparelho com água

corrente.

Secagem e armazenamento Lavagem do amido

Descarte do sobrenadante Decantação e fermentação Filtração

Trituração Descascamento e corte Higienização Matéria-prima

Page 43: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

30

e) Filtração:

O material triturado foi filtrado em sacos com abertura de malha próxima a 100

mesh.

f) Decantação e fermentação:

A suspensão do amido filtrado foi decantada por um período aproximado de 24

horas em temperatura ambiente com a finalidade de estimular a ação enzimática ou

fermentativa durante o processo de decantação por 14 e 21 dias respectivamente, com

troca de água a cada 2 dias.

g) Descarte do sobrenadante:

Após passar pela primeira decantação, a suspensão teve seu sobrenadante

descartado.

h) Lavagem do amido:

Ainda com parte do sobrenadante, o amido precipitado foi transferido para

recipientes plásticos, suspenso com água e filtrado em fronhas de malha próxima a 200

mesh, sendo decantado novamente. Este procedimento de suspensão e decantação da

fécula foi efetuado por 48 horas.

i) Secagem e armazenamento:

O material decantado foi seco em temperatura ambiente, após a secagem o amido foi

peneirado, triturado em liquidificador doméstico e armazenado em potes plásticos.

Analise Físico-Química da Fécula de cará

A caracterização físico-química foi determinada em triplicata de acordo com a

metodologia do Instituto Adolfo Lutz - IAL (2008) e da Associação de Químicos

Analíticos Oficiais – AOAC (1980).

a) Umidade:

Pesou-se aproximadamente 3,0000 gramas da amostra em cadinho de porcelana

tarado em balança analítica, levando-se a aquecimento por um período de 24 horas a

Page 44: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

31

105 °C. Em seguida, a amostra foi resfriada em dessecador até temperatura ambiente,

sendo novamente pesada (Figura 4).

Figura 4: Determinação do teor de umidade da fécula azeda.

Os cálculos foram realizados de acordo com as seguintes equações:

Sendo:

MS = Matéria seca.

P. cad. após estufa = Peso do cadinho + amostra após estufa.

P. cad. antes estufa = Peso do cadinho + amostra antes da estufa.

P. amostra = Peso da amostra.

Sendo:

U = Umidade.

MS = Matéria seca.

b) Cinzas:

Pesou-se aproximadamente 3,0000 gramas de fécula, que foram colocados em

cadinhos de porcelana e calcinados durante 6 horas em mufla a temperatura de 550 °C

até a calcinação completa. Após esse período as amostras foram transferidas para

dessecador e pesadas para determinação da quantidade de cinzas (Figura 5).

Peso inicial Estufa a 105 °C Peso final

Page 45: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

32

Figura 5: Determinação do teor de cinzas da fécula azeda.

Os cálculos foram realizados de acordo com as seguintes equações:

Sendo:

P. cinzas = Peso das cinzas.

P. cad. amostra = Peso do cadinho + amostra.

P. cad. incinerado = Peso do cadinho incinerado.

Sendo:

% Cinzas = Porcentagem de cinzas.

P. cinzas = Peso das cinzas.

P. amostra = Peso da amostra.

c) Minerais:

O teor de minerais foi determinado pelo método de espectrometria de absorção

atômica, segundo e de acordo com o manual da Varian (2000). Pesou-se

aproximadamente 3,0000 gramas de fécula em capsula de porcelana, em seguida a

amostra foi queimada em bico de Bunsen com tela de amianto até cessar o

desprendimento de fumaça. Posteriormente a capsula de porcelana foi transferida para

mufla, aquecida gradualmente até 550 °C durante 4 horas, passando por resfriamento

após esse período. Após esse período as cinzas foram umedecidas com água

desmineralizada, adicionando 1 mL de HNO3, passando por aquecimento até a secagem

Peso inicial Peso final Mufla a 550 °C Dessecador

Page 46: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

33

em chapa aquecedora retornando a mufla até a obtenção de cinzas claras isentas de

carvão.

A leitura foi realizada diretamente nas soluções diluídas em espectrofotômetro de

absorção atômica (Spectra AA, modelo 220, FS, Varian 2000) com lâmpadas

específicas conforme o manual do fabricante. Os elementos minerais quantificados

foram Ca, K, Na, Mg, Fe, Zn, Mn e Cu (Figura 6).

Figura 6: Determinação do teor de minerais da fécula azeda.

d) Lipídeos:

O teor de lipídeos foi determinado pela técnica 032/IV do IAL (2008). Pesou-se

aproximadamente 3,0000 gramas de fécula em cartuchos de papel filtro que foram

colocados em balão volumétrico e encaixados no extrator Soxhlet utilizando éter de

petróleo para a extração durante aproximadamente 11 horas. Após esse período o balão

volumétrico foi transferido para banho-maria a 60 °C para evaporação do solvente,

sendo em seguidas colocado em dessecador e pesadas para determinação da quantidade

de lipídios (Figura 7).

Figura 7: Determinação do teor de lipídios da fécula azeda.

Os cálculos foram realizados de acordo com as seguintes equações:

Peso inicial Mufla a 550 °C Espectrofotômetro Cinzas

Peso da amostra em

cartuchos de papel Soxhlet

Page 47: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

34

Sendo:

P. lipídeos = Peso dos lipídeos.

P. balão c/ amostra = Peso do balão + amostra.

P. balão sem amostra = Peso do balão.

P. amostra = Peso da amostra.

e) Proteínas:

Pesou-se aproximadamente 40 miligramas de cada amostra, as quais foram

submetidas em bloco digestor de proteína por 6 horas, seguido de titulação com HCl

0,02N (Figura 8).

Figura 8: Determinação do teor de proteínas da fécula azeda.

Os cálculos foram realizados de acordo com as seguintes equações:

Sendo:

PB = Proteína Bruta.

P. amostra = Peso da amostra.

Fc= Fator de correção (1,006).

f) Fibra Bruta:

Pesou-se 1,000 gramas da amostra em erlemeyer, logo em seguida adicionou-se 25

mL da solução tampão a pH 6,0 com agitação. Após esse procedimento acrescentou-se

100 µL da enzima termamyl 120 L (α-amilase) cobrindo com papel alumínio incubando

Bloco digestor 40 mg da amostra

Page 48: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

35

por 30 minutos em banho-maria a 90 °C com agitação constante. Após o termino do

banho-maria, adicionou-se 20 mL de água destilada deixando esfriar com gelo e

ajustando o pH para 1,5 com HCl 4M. Em seguida adicionou-se 100 mg de pepsina

P700 SIGMA levando a banho-maria por 1 hora a 40 °C.

Após o termino do banho-maria, adicionou-se novamente 20 mL de água destilada

deixando esfriar com gelo e ajustando o pH para 6,8 com NaOH 4M. Em seguida

adicionamos 100 mg de pancreatina, incubando os frascos por 1 hora no banho-maria a

40°C. Após esse período as amostras foram resfriadas com ajuda de gelo e o pH foi

ajustado para 4,5 com HCl 4M. Esse material foi filtrado com água, álcool e acetona em

kitassato.

Para a determinação da fibra solúvel transferiu-se do kitassato o que sobrou da

primeira lavagem com água para um béquer de 500 mL completando-se o volume com

100 mL de água e adicionando 400 mL de álcool 95 °GL, essa solução é deixada em

repouso por 1 hora e filtrada em kitassato com 20 mL de etanol 78 °GL e 20 mL de

acetona, sendo os cadinhos com a lã colocados na estufa por uma noite.

Para a determinação da fibra insolúvel retirou-se o que sobrou no kitassato para

analise de fibra solúvel e depois de forrar o resíduo do cadinho com 20 mL de etanol 95

°GL e 20 mL de acetona retirou-se a mangueira do kitassato para lavar toda a superfície

e o cadinho foi levado a estufa a 105 °C por uma noite.

g) Carboidratos:

O teor de carboidratos foi calculado pela diferença dos outros componentes da

amostra (umidade, cinzas, proteínas, fibras e açúcar solúvel total).

h) Amido:

A determinação do amido foi realizada utilizando o método da AOAC 996.11

modificado por Water et al. (2005). Pesou-se 300 mg de amostra, adicionou-se etanol

aquoso 80%, submetendo a hidrólise com 0,1 mL de α-amilase termoestável, em tampão

fosfato pH 6,8 a 95°C por 5 minutos. Em seguida foi realizada a hidrólise com 0,1 mL

de protease, em tampão fosfato pH 6,8 a 55°C durante 30 minutos e a hidrólise com 0,1

mL de amiloglicosidase, em tampão acetato de sódio 0,2 M, pH 4,5 a 50°C por 30

Page 49: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

36

minutos. As amostras foram centrifugadas e o resíduo foi lavado com solução tampão

acetato de sódio 0,05M, pH 4,5, e centrifugado novamente.

No sobrenadante foi determinado o teor de amido disponível, completando-se o

volume para 100 mL em balão volumétrico. Para determinação do amido resistente,

após a lavagem do resíduo, foi adicionado 2 mL de dimetilsulfóxido (DMSO) a 95°C

por 5 minutos, submetendo à hidrólise com α-amilase e amiloglicosidase nas condições

de reação anteriormente mencionadas. As amostras foram centrifugadas e o

sobrenadante foi transferido para balão volumétrico de 10 mL, completando-se o

volumecom água destilada. Em seguida, os tubos foram incubados a 37°C por 15

minutos e as amostras lidas em espectrofotômetro a 505 nm. O conteúdo de AD e AR

foram calculados multiplicando o resultado final por 0,9. O teor de amido total foi

determinado pela soma do amido disponível e do resistente.

Page 50: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

37

Figura 9: Fluxograma para quantificação do teor de amido da fécula azeda.

300 mg da amostra

0,2 mL de etanol aquoso 80%

3 mL de tampão fosfato, pH 6,8

0,1 mL de protease, pH 6,8

4 mL de tampão acetato de sódio 0,2 M ph 4,5

0,1 mL de amiloglicosidase

Centrifugação 1000 g, 10 min

Sobrenadante Resíduo

10 mL de tampão acetato de sódio 0,05M, pH 4,5

Sobrenadante Resíduo

Ajustar o volume para 10 mL

Amido Disponível

2 mL de tampão DMSO

3 mL de tampão fosfato, pH 6,8

0,1 mL de amiloglicosidade

4 mL de tampão acetato de sódio 0,2 M, pH 4,5

0,1 mL de α-amilase termoestável

Centrifugação 1000 g, 10 min

Centrifugação 1000 g, 10 min Sobrenadante

Resíduo Ajustar o volume para 100 mL

Amido Disponível

Page 51: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

38

i) pH:

O potencial hidrogeniônico foi determinado segundo a técnica 017/IV do IAL

(2008). Pesou-se 5,000 gramas da amostra em Becker, posteriormente adicionou-se 50

mL de água destilada e após a homogeneização o pH foi determinado por intermédio de

leitura direta do líquido sobrenadante (Figura 10).

Figura 10: Leitura do pH da fécula azeda aos 14 dias de fermentação.

j) Acidez em Álcool Solúvel:

A acidez em álcool solúvel foi determinada segundo a técnica 415/IV do IAL

(2008). As amostras foram tituladas com NaOH a 0,1 N até a coloração rósea

persistente. Pesou-se 2,5000 gramas da amostra em erlemeyer, posteriormente

adicionou-se 50 mL de álcool etílico homogeneizando a mistura e deixando-a em

repouso no escuro por 24 horas. Após esse período, retirou-se 20 mL do sobrenadante,

adicionou-se 3 gotas do corante fenolftaleína realizando titulação com NaOH 0,1 M

(Figura 11).

Figura 11: Determinação da acidez em álcool solúvel da fécula azeda.

2,5 g Amostras com álcool etílico Retirada do sobrenadante Titulação com NaOH

Page 52: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

39

Os cálculos foram realizados de acordo com as seguintes equações:

Sendo:

V = Número de mL da solução de hidróxido de sódio gasto na titulação da

amostra.

f = Fator de correção da solução de hidróxido de sódio (1 para NaOH 0,1 M ).

P = Número de gramas da amostra usada.

C = Fator de correção (10 para NaOH 0,1 M).

Elaboração dos Filmes Biodegradáveis da Fécula Fermentada do Cará

Ensaios Preliminares

Foram realizados ensaios preliminares para o amido da fécula do cará, que

consistiam em preparar uma solução amido-água para verificar a concentração o volume

de água e temperatura de gelatinização da fécula bem como o período e temperatura de

secagem.

Filmes de Amido por Gelatinização

A elaboração dos filmes foi realizada adaptando-se a metodologia descrita por

Dantas et al. (2015) e Lorotonda (2002). Foram elaboradas misturas de água-amido-

glicerol, variando-se a concentração de glicerol em relação à mistura (Tabela 3), em

delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial (5x2), sendo cinco

concentrações de glicerol (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mL) em dois períodos de fermentação

(14 e 21 dias) e 6 repetições, totalizando 60 unidades experimentais.

Tabela 3: Mistura amido-água-glicerol

Amostra Amido (g) Água Destilada (mL) Glicerol (mL)

I 1,125 30,0 0,00

II 1,125 30,0 0,50

III 1,125 30,0 1,00

IV 1,125 30,0 1,50

V 1,125 30,0 2,00

As misturas foram submetidas a aquecimento até ebulição, mantendo-se a

temperatura em torno de 185 °C, sob agitação constante, até a formação de um gel,

Page 53: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

40

como ilustra a Figura 12. O gel formado foi espalhado em placas de petri de 8 cm2,

resfriado em estufa a 40 °C durante 48 horas.

Figura 12: Elaboração dos biofilmes

Caracterização dos Filmes

Os filmes de amido foram avaliados em função da sua espessura, solubilidade,

umidade, densidade, cinética de sorção, microscopia eletrônica de varredura, cor e

analise microbiológica.

a) Espessura:

A espessura foi obtida seguindo a metodologia descrita por Batista et al. (2005)

através da média de valores de dez pontos aleatórios em diferentes segmentos do filme

utilizando-se um paquímetro digital (Figura 13).

Figura 13: Analise de espessura

b) Solubilidade em água:

Os testes de solubilidade foram realizados segundo a metodologia proposta por

Patzer (2013). Uma seção do biofilme referente a 4 cm2 foi aquecida em estufa a 105 °C

por 24 horas, em seguida a amostra foi pesada obtendo-se a massa inicial (mi) e inserida

em um béquer com aproximadamente 80 mL de água destilada em repouso a 25 °C por

24 horas. Logo após, o biofilme foi novamente colocado em estufa a 105°C por 24

horas para secagem e posterior pesagem para obtenção da massa final (mf) (Figura 14).

Page 54: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

41

Figura 14: Determinação da solubilidade em água

A solubilidade foi determinada pela seguinte equação:

Sendo:

%MS = Porcentagem do material solubilizado.

mi = Massa inicial.

mf = Massa final.

c) Análise da estrutura dos biofilmes – Microscopia Eletrônica de Varredura

Os filmes foram metalizados com ouro e posteriormente sua estrutura foi verificada

com o uso de um microscópio eletrônico de varredura (FEI, modelo QUANTA250). As

imagens da superfície dos filmes foram obtidas em diferentes resoluções (300, 600,

1000, 2000 e 3000 vezes).

d) Densidade

A densidade foi determinada segundo a metodologia de (Müller et al. 2008).

Amostras de 4 cm2 dos filmes foram desidratadas em dessecador contendo sílica gel por

três semanas e depois pesadas (Figura 15).

Figura 15: Determinação da densidade.

Page 55: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

42

A densidade (g/cm3) foi determinada pela seguinte equação:

Sendo:

D = Densidade.

m = Massa da amostra (g).

A = Área da amostra (4 cm²).

e = a espessura (cm) da amostra.

e) Cinética de Sorção de Água

A cinética de sorção de umidade foi determinada conforme a metodologia proposta

por Mali et al. (2005). Os filmes foram cortados em pedaços pequenos de

aproximadamente 0,5 x 0,5 cm e foram previamente condicionados em dessecador

contendo sílica gel por 10 dias. Em seguida, 0,5 g de cada amostras foram colocados em

cadinhos de porcelana e condicionados em dessecador com 53% UR a 25°C. As

amostras foram pesadas em sucessivos intervalos de tempo até atingir o equilíbrio e o

conteúdo de umidade foi determinado pela secagem em estufa a 105°C (Figura 16).

Figura 16: Determinação da cinética de sorção de água

Os dados de sorção de umidade foram ajustados ao modelo de Peleg de acordo com

a seguinte equação:

Sendo:

M (t) = Umidade após o tempo t;

m0 = Conteúdo de umidade inicial;

k1 = Constante de velocidade de Peleg (h/(g água / g sólidos));

k2 = Constante de capacidade de Peleg (g água/ g sólidos).

Page 56: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

43

f) Umidade

Amostras de 4 cm2 foram pesadas em cadinho de porcelana tarado em balança

analítica, levando-se a aquecimento por um período de 24 horas a 105 °C. Em seguida,

a amostra foi resfriada em dessecador até temperatura ambiente, sendo novamente

pesada (Figura 17).

Figura 17: Determinação da umidade

g) Propriedades Ópticas: Cor

A leitura foi realizada em calorímetro Miniscan XE (Hunterlab, 1997). Antes de

cada medição o equipamento foi calibrado, utilizando-se como padrão o biofilme de

mandioca (leitura da cor). Os dados obtidos pelo equipamento foram analisados pelo

programa Universal Software 3.2, que calculou a diferença total da cor atraves do índice

de luminosidade da amostra (equação 9).

Sendo:

ΔE = Diferença total de cor.

L = Índice de luminosidade da amostra.

Lo = Índice de luminosidade do padrão.

a e b = Índice de luminosidade da amostra.

a0 e b0 = Índice de luminosidade da amostra.

Analise Estatística:

A análise estatística dos resultados foi realizada utilizando-se o programa

computacional Assitat versão 7.7 pt, em delineamento inteiramente casualizado, sendo a

comparação das médias feita pelo Teste de Tukey a 1% de probabilidade.

Page 57: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

44

Capítulo 1

Normas da Revista Acta Amazonica

Extração e caracterização química e nutricional da fécula do cará (Dioscorea

trifida L. f.) em dois períodos de fermentação

Ana Cecília Nina LOBATO1; Laysa de Paiva LABORDA

1; João Batista Dias

DAMACENO1; Albejamere Pereira de CASTRO

2; Kirk Renato Moraes SOARES

2;

Jayme Paiva LOPES3, Carlos Victor Lamarão PEREIRA

4; Francisca das Chagas do

Amaral SOUZA3*

1 Programa de Pós-Graduação em Agricultura no Trópico Úmido do Instituto Nacional

de Pesquisas da Amazônia. Avenida André Araújo, 2936, Petrópolis, CEP 69067-375,

Manaus – AM, Brasil.

2 Núcleo de Socioeconomia da Universidade Federal do Amazonas. Avenida General

Rodrigo Otávio, 6200, Coroado, CEP 69080-900, Manaus – AM, Brasil.

3* Grupo de Pesquisa Alimentos e Nutrição na Amazônia do Instituto Nacional de

Pesquisas da Amazônia. Avenida André Araújo, 2936, Petrópolis, CEP 69067-375,

Manaus – AM, Brasil.

4 Departamento de Engenharia Agrícola e Solos da Universidade Federal do Amazonas.

Avenida General Rodrigo Otávio, 6200, Coroado, CEP 69080-900, Manaus – AM,

Brasil.

*Autor para correspondência: [email protected]

Page 58: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

45

Extração e caracterização de fécula do cará (Dioscorea trifida L. f.) em dois

períodos de fermentação

Resumo

O amido é o principal carboidrato de reserva das plantas superiores, sendo um produto

de alto valor nutricional, com grande potencial para a industrial alimentícia. O objetivo

desse trabalho foi extrair e determinar a composição físico-química da fécula do cará

(Dioscorea trifida L. f.) obtido em diferentes períodos de fermentação. O material deste

estudo foi coletado no município de Caapiranga, localizado na margem esquerda do

Baixo Rio Solimões. Para a extração da fécula os tubérculos foram lavados, descascados

e cortados em pedaços menores, subsequentemente foi realizada a trituração desse

material seguida de filtragens, o material filtrado foi submetido à fermentação por um

período de 14 e 21 dias respectivamente, posteriormente o material foi filtrado e

decantado por 48 horas, sendo o sobrenadante descartado e o material sedimentado

desidratado a temperatura ambiente para a obtenção da fécula fermentada. A

composição físico-química foi realizada de acordo com a metodologia do Instituto

Adolfo Lutz e da Associação de Químicos Analíticos Oficiais, foram realizadas analises

de umidade, cinzas, proteínas, lipídeos, carboidratos, fibras, amido, pH, acidez e

minerais. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado com dois tratamentos

(dois períodos de fermentação 14 e 21 dias respectivamente) e três repetições e a análise

estatística dos resultados das análises físico-químicas foi realizada utilizando-se o

programa computacional Assistat versão 7.7 pt, sendo a comparação das medias feita

pelo Teste de Tukey, a nível de 1% de probabilidade. Ao final da analise físico-química

observou-se que somente os parâmetros cinza, proteína bruta, lipídeos e pH

apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p≤0,01) para as féculas

estudadas em relação ao período de fermentação. É interessante destacar que os

melhores teores de cinzas, proteína bruta e lipídeos foram aos 21 dias de fermentação

(0,31; 0,99 e 0,55% respectivamente). Em relação à concentração de minerais observou-

se que em ambos os períodos, a fécula apresentou elevado teor de potássio, e baixos

teores de fibras. A fécula com fermentação de 21 dias apresentou melhor perfil físico-

químico e nutricional.

Palavras-chave: amido, analise centesimal, fermentação.

Page 59: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

46

Extraction and characterization of the starch (Dioscorea trifida L. f.) in two

fermentation periods

Abstract

Starch is the main reserve carbohydrate of the higher plants, being a product of high

nutritional value, with great potential for the food industry. The objective of this work

was to extract and determine the physicochemical composition of the starch (Dioscorea

i L. f.) Obtained in different fermentation periods. The material of this study was

collected in the municipality of Caapiranga, located on the left bank of the Lower

Solimões River. For the extraction of starch, the tubers were washed, peeled and cut

into smaller pieces, subsequently crushing of this material followed by filtration, the

filtrate was subjected to fermentation for a period of 14 and 21 days respectively, after

which the material was filtered And decanted for 48 hours, the supernatant being

discarded and the sedimentated material dehydrated at room temperature to obtain the

fermented starch. The physico-chemical composition was performed according to the

methodology of the Adolfo Lutz Institute and the Association of Official Analytical

Chemists. Moisture, ash, proteins, lipids, carbohydrates, fibers, starch, pH, acidity and

minerals were analyzed. The design was completely randomized with two treatments

(two fermentation periods 14 and 21 days respectively) and three replications and the

statistical analysis of the results of the physicochemical analyzes was performed using

the software Assistat version 7.7 pt, being the comparison of the means by the Tukey

Test at the 1% probability level. At the end of the physical-chemical analysis it was

observed that only the parameters gray, crude protein, lipids and pH presented

statistically significant differences (p≤0.01) for the starches studied in relation to the

fermentation period. It is interesting to note that the best levels of ash, crude protein and

lipids were at 21 days of fermentation (0,31; 0,99 and 0,55%, respectively). Regarding

the concentration of minerals, it was observed that in both periods, the starch presented

high potassium content and low fiber contents. The starch with fermentation of 21 days

presented better physical-chemical and nutritional profile.

Keywords: starch, centesimal analysis, fermentation.

Page 60: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

47

INTRODUÇÃO

Segundo Pedralli (2002), estima-se que ocorram entrem 150 a 200 espécies do

Dioscorea no Brasil. Devido a sua elevada adaptabilidade as diferentes condições

edafoclimáticas, a cultura se desenvolve bem em regiões tropicais, subtropicais e

temperadas, sendo por este motivo segundo Aquino et al. (2011) uma amilácea bastante

cultivada ao redor do globo, produzida a mais de 2000 anos.

O cará é uma monocotiledônea, perene com caule delgado a robusto, que por sua

vez pode formar um emaranhado sobre outras plantas, podendo ocorrer espécies eretas e

herbáceas (Pedralli 1999) cuja estrutura de reserva é classificada como tubérculo

(Rizzini e Mors 1995). Ao estudar a origem e dispersão da cultura Lebot (2009) destaca

que o gênero teve uma ampla dispersão mundial ao final do período Cretáceo, evoluindo

para diferentes direções no Novo e Velho Mundo originando assim espécies distintas.

De acordo com Pedralli (1999) a espécie Dioscorea trifida é nativa da América

do Sul, domesticada pelos índios e cultivada desde o século passado nas Antilhas e

pelos índios do Centro-Oeste e Norte do Brasil. Usualmente as plantas produzem um

grupo de pequenas tuberas com 15-20 cm de comprimento com massa feculenta branca,

amarelada, rosa ou purpura (Santos 1996).

A cultura apresenta-se como a quarta cultura de tuberosas e raízes mais

importantes do globo, atrás apenas da batata (Solanum tuberosum L.), mandioca

(Manihot esculenta Crantz) e batata doce (Ipomoea batatas L.). Produzindo em 2002

39,6 milhões de toneladas por ano (Siqueira, 2009). Todavia, por não ser incluída no rol

de culturas “nobre”, o gênero não é contemplado nas políticas agrícolas, projetos

governamentais, planos econômicos e financeiros destinados as monoculturas

exportáveis (Peixoto Neto et al. 2000) e mesmo que mundialmente a área cultivada seja

de mais em um milhão de hectares, no Brasil é uma cultura de pequenos produtores

utilizada no consumo direto (Leonel e Cereda 2002).

Segundo trabalhos de Aquino et al. (2011) o desenvolvimento de produtos

alimentícios tendo como base raízes tropicais de tradição de cultivo e apelo cultural tem

incentivado o interesse de produtores rurais e industriais uma vez que possibilita o

incremento da cadeia produtiva. Em função do rendimento agrícola, a cultura apresenta

um grande potencial para a produção industrial de fécula (Reis et al. 2010). Dessa forma

Page 61: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

48

o processamento do cará sob forma de fécula, caracteriza-se como uma alternativa para

perdas associadas a pós-colheita.

A fermentação é um processo espontâneo desenvolvido por uma gama de micro-

organismos presentes na matéria-prima, água e nos próprios tanques utilizados para

fermentação (Aquino et al. 2016). Segundo Silveira et al. (2003), esses fatores são

responsáveis pela grande variação encontrada na qualidade do polvilho provenientes das

diversas regiões ou até mesmo de uma mesma localidade.

As condições na qual o processo fermentativo se desenvolve englobam o

substrato formado para o crescimento microbiano, o meio quase solido oriundo da

decantação do polvilho e as condições anaeróbias do meio (Diniz 2006). Ao ser

elaborado de forma artesanal o polvilho apresenta heterogeneidade da qualidade e

composição físico-quimica. Diante da existência de poucos trabalhos relacionados ao

aproveitamento da cultura este trabalho tem como objetivo caracterizar a fécula de cará

em dois períodos de fermentação quanto aos parâmetros físico-químicos.

MATERIAL E MÉTODOS

Os tubérculos de cará (Diosocorea trifida L.f) foram adquiridos em roças e

quintais de agricultura familiar no município de Caapiranga (3° 19' 42'' S e 61° 12' 34''

O), localizado na margem esquerda do Baixo Rios Solimões a 147 Km da capital.

A extração da fécula foi realizada de forma artesanal adaptando-se a

metodologia descrita por Leonel e Cereda (2002) e Nunes et al. (2010). As etapas

referentes a esse processo estão expostas na Figura 1, sendo descritas a seguir.

Figura 1: Fluxograma das etapas referentes ao processo de obtenção da fécula do cará.

Secagem e armazenamento Lavagem do amido

Descarte do sobrenadante Decantação e fermentação Filtração

Trituração Descascamento e corte Higienização Matéria-prima

Page 62: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

49

a) Recepção da Matéria-Prima

A recepção da matéria-prima ocorreu no Laboratório de Tecnologia de Produtos de

Origem Animal da Universidade Federal do Amazonas.

b) Higienização:

Os tubérculos foram lavados em água corrente para e eliminação de terra e demais

corpos estranhos.

c) Descascamento:

O descascamento foi procedido de forma manual e os tubérculos lavados novamente

em água corrente para que as sujidades remanescentes do descascamento fossem

eliminadas, garantindo assim qualidade ao amido no que se refere à ausência de corpos

estranhos.

d) Corte:

Os tubérculos foram seccionados em partes menores para que a trituração fosse

realizada de forma eficiente.

e) Trituração:

A trituração do cará foi realizada em liquidificador doméstico, sendo o material

triturado por aproximadamente 4 minutos na velocidade máxima do aparelho com água

corrente.

f) Filtração:

O material triturado foi filtrado em sacos com abertura de malha próxima a 100

mesh.

g) Decantação e fermentação:

A suspensão do amido filtrado foi decantada por um período aproximado de 24

horas em temperatura ambiente com a finalidade de estimular a ação enzimática ou

fermentativa durante o processo de decantação por 14 e 21 dias respectivamente, com

troca de água a cada 2 dias.

Page 63: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

50

h) Descarte do sobrenadante:

Após passar pela primeira decantação, a suspensão teve seu sobrenadante

descartado.

i) Lavagem do amido:

Ainda com parte do sobrenadante, o amido precipitado foi transferido para

recipientes plásticos, suspenso com água e filtrado em fronhas de malha próxima a 200

mesh, sendo decantado novamente. Este procedimento de suspensão e decantação da

fécula foi efetuado por 48 horas.

j) Secagem e armazenamento:

O material decantado foi seco em temperatura ambiente, após a secagem o amido foi

peneirado, triturado em liquidificador doméstico e armazenado em potes plásticos.

Analise Físico-Química da Fécula de cará

A caracterização físico-química foi determinada em triplicata de acordo com a

metodologia do Instituto Adolfo Lutz - IAL (2008) e da Associação de Químicos

Analíticos Oficiais – AOAC (1980).

a) Umidade:

O teor de umidade foi determinado segundo a técnica 012/IV do IAL (2008). As

amostras foram dessecadas em estufa a vácuo a 105 °C durante 24 horas.

b) Cinzas:

O teor de cinzas foi determinado pelo método de incineração, segundo a técnica

923.03 da AOAC (1980). As amostras foram incineradas em mufla a 550 °C até

calcinação completa.

c) Minerais:

O teor de minerais foi determinado pelo método de espectrometria de absorção

atômica, segundo a técnica 394/IV do IAL (2008) e de acordo com o manual da Varian

(2000). A digestão das amostras foi realizada em via micro-ondas no digestor MARS –

Page 64: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

51

Xpress, marca CEM Corporation, MD-2591 na mineralização da matéria orgânica com

a utilização de ácido nítrico concentrado seguido do resfriamento e diluição com água

deionizada e leitura realizada diretamente nas soluções diluídas em espectrofotômetro

de absorção atômica (Spectra AA, modelo 220, FS, Varian 2000) com lâmpadas

específicas conforme o manual do fabricante. Os elementos minerais quantificados

foram Ca, K, Na, Mg, Fe, Zn, Mn e Cu.

d) Lipídeos:

O teor de lipídeos foi determinado pela técnica 032/IV do IAL (2008). As amostras

foram extraídas no extrator Soxhlet com éter de petróleo.

e) Proteínas:

A proteína foi determinada pelo método micro-Kjedhal segundo a técnica 926.86 da

AOAC (1980). Utilizou-se o fator de conversão de 6,25 para o cálculo do teor de

proteína.

f) Fibra Bruta:

A quantificação de fibra alimentar solúvel e insolúvel foi realizada segundo o

método enzímico-gravimétrico segundo a técnica 046/IV do IAL (2008). O teor de fibra

total foi determinado somando a fração solúvel e insolúvel.

g) Carboidratos:

O teor de amido foi determinado segundo o IAL (2008) para cereais, amiláceos e

extrato de soja, através da diferença centesimal da soma de umidade, cinza, lipídeos e

fibra alimentar.

h) Amido:

A determinação do amido foi realizada utilizando o método da AOAC 996.11

modificado por Water et al. (2005). O teor de amido total foi estipulado pela soma do

amido disponível e do resistente.

Page 65: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

52

i) pH:

O potencial hidrogeniônico foi determinado segundo a técnica 017/IV do IAL

(2008) por intermédio da leitura direta do liquido sobrenadante.

j) Acidez em Álcool Solúvel:

A acidez em álcool solúvel foi determinada segundo a técnica 415/IV do IAL

(2008). As amostras foram tituladas com NaOH a 0,1 N até a coloração rósea

persistente.

Analise Estatística

A análise estatística dos resultados das análises físico-químicas foi realizada

utilizando-se o programa computacional Assistat versão 7.7 pt, em delineamento

inteiramente casualizado sendo a comparação das medias feita pelo Teste de Tukey, a

nível de 1% de probabilidade.

Resultado e Discussão

A fécula elaborada apresentou-se como um pó fino, inodoro, com variação de

coloração conforme os dias de fermentação: aos 14 dias apresentou uma coloração rosa,

já aos 21 dias apresentou uma coloração esbranquiçada (Figura 2). Na Tabela 1 são

apresentados os valores médios e os respectivos desvios-padrões da composição físico-

química das féculas estudadas.

Figura 2: Variação da coloração nas féculas conforme o tempo de fermentação: 14 dias (a) e

21 dias (b).

Page 66: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

53

Tabela 1: Valores médios e desvio padrão dos parâmetros físico-químicos avaliados das

amostras de féculas fermentadas do cará.

Amostras

Parâmetros* 14 dias de Fermentação 21 dias de Fermentação

Matéria Seca 77,61a ± 3,62 81,38a ± 2,88

Umidade (%) 22,39a ± 3,62 18,62a ± 2,88

Cinzas (%) 0,05b ± 0,01 0,31a ± 0,01

Lipídeos (%) 0,21b ± 0,06 0,55a ± 0,22

Proteína Bruta (%) 0,79b ± 0,01 0,99a ± 0,10

Fibra Total (%) 1,02a ± 0,07 1,16a ± 0,06

Carboidrato (%) 75,55a ±3,66 78,38a

± 2,99

pH 6,00b ± 0,30 8,73a ± 1,56

Acidez em Álcool Solúvel (%) 1,13a ± 0,12 1,27a ± 0,12

Amido 87,35a ± 0,11 87,32a ± 0,16

*Média de 3 repetições ± Desvio Padrão

As médias seguidas pelas mesmas letras nas linhas não diferem estatisticamente entre si a 1%

pelo teste de Tukey.

Ao analisar estatisticamente, ao nível de 1% de probabilidade pelo teste de

Tukey, os resultados de matéria seca, umidade (%), cinzas (%), lipídeos (%), proteína

bruta (%), fibra total (%), carboidratos (%), pH, acidez álcool solúvel (%) e cor foi

verificado (Tabela 1) que somente os parâmetros cinzas, proteína bruta, lipídeos e pH

apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p≤0,01) para as féculas

estudadas em relação ao período de fermentação. É interessante destacar que os

melhores teores de cinzas e proteína bruta foram com 21 dias de fermentação (0,31 e

0,99% respectivamente).

Na legislação não existe uma classificação para o polvilho azedo e na literatura

não foram encontradas referências de características físico-químicas de fécula de cará

fermentada, e nem mesmo há uma legislação especifica para mesma, por esse motivo

houve necessidade de comparação de dados obtidos a partir de trabalhos com a cultura

da mandioca.

a) Umidade:

Todos os alimentos, qualquer que seja o método de industrialização a que tenham

sido submetidos, contém água em maior ou menor proporção. Dessa forma, a umidade

corresponde à perda em peso sofrida pelo produto quando aquecido nas condições nas

quais a água é removida (Instituto Adolfo Lutz 2008). Estando diretamente ligado ao

teor de matéria seca, os teores de umidade embora não difiram estatisticamente entre si

foram maiores quanto menor tempo de fermentação ao se considerar os dados brutos.

Page 67: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

54

Os valores de umidade encontrados nas amostras analisadas em base seca, além de

alguns dados de referências da literatura e da Legislação Brasileira (BRASIL 2005),

estão descritos na Tabela 2.

Tabela 2: Resultados das análises de umidade observados no estudo, dados encontrados na

literatura e limite máximo permitido pela legislação.

Parâmetro

(%)

14

dias

21

dias

Informações da Literatura Legislação

(L)

A B C D E F G H I

Umidade 22,3a 18,6

a 11,9 7,61 16,45 12,20 14,19 20,54 43,12 45,89 55,54 Máx. 18,0

CV% = 15,96; DMS = 7,42399; Fonte: (A) Aquino et al. (2011); (B) Reis et al. (2010); (C) Maciel et al.

(2013); (D) Ladeira e Pena (2011); (E) Marcon et al. (2007); (F) Luna et al. (2013); (G) Maieves

(2010); (H) Dantas et al. (2010); (I) Alves et al. (2005); (J) Maeda (1999); (L) Brasil (2005).

Observando-se os resultados de umidade verifica-se que as amostras com 14 e 21

dias de fermentação apresentaram teores bem elevados de água ao comparar com os

trabalhos de Aquino et al. (2011) e os de Reis et al. (2010) para farinha do cará.

Considerando a RDC n° 263 de 22 de setembro de 2005 da ANVISA que aprova o

Regulamento Técnico para produtos de cereais, amidos, farinhas e farelos constata-se

que em relação à umidade a fécula apresenta-se fora do padrão.

Maciel et al. (2013) ao estudar a umidade em base seca de polvilhos doces e azedo,

Ladeira e Pena (2011), ao analisar a composição físico-química do polvilho azedo de

três cultivares de mandioca e Marcon et al. (2007) encontraram valores dentro do limite

exigido pela legislação. Todavia, ao estudar polvilhos de mandioca adquiridos nas feiras

livre Luna et al. (2013) encontrou valores acima do permitido.

As diferenças no teor de umidade podem estar relacionadas ao método de extração

artesanal a qual foi submetida, bem como tempo de exposição do polvilho durante a

secagem e das condições existentes no momento da secagem. Maieves (2010) ao

estudar a composição de diferentes tubérculos em função do tempo de colheita destacou

que as diferenças nos teores de umidade podem estar relacionadas com as variações da

quantidade de água disponível no solo, uma vez que nos meses com maior

disponibilidade de água o teor de umidade era elevado, semelhantemente aos dados

observados por Dantas et al. (2010) e Alves et al. (2005).

Segundo Diniz (2006), não há dados na literatura que comprovem que umidades

extremas influenciam negativamente nas propriedades tecnológicas do polvilho azedo.

Podendo existir certo exagero quanto aos riscos que teores de umidade acima de 18%

Page 68: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

55

poderiam causar (Cereda e Vilpoux 2002). De acordo com trabalhos de Maeda (1999), a

atividade de água do amido fermentado encontra-se em uma faixa de 0,40 a 0,60, dessa

forma seria possível alterar os limites exigidos pela legislação, aceitando-se valores de

até 0,60 de atividade de água.

b) Cinzas:

Segundo o Instituto Adolfo Lutz (2008) resíduo por incineração ou cinzas, é o nome

dado ao resíduo obtido por aquecimento de um produto em temperatura próxima a (500

– 570) °C. Os resultados das análises de cinzas bem como os dados referentes a este

parâmetro encontrados na literatura e o limite máximo permitido pela legislação são

expressos na Tabela 3.

Tabela 3: Resultados das análises de cinzas observados no estudo, dados encontrados na

literatura e limite máximo permitido pela legislação.

Parâmetro

(%)

14

dias

21

dias

Informações da Literatura Legislação

(G)

A B C D E F

Cinzas 0,05b

0,31a 0,22

1 0,13 a 0,25² 0,92² 0,08² 0,14 a 0,38² 0,48 a 1,12² Máx. 0,5

CV% = 6,86; DMS = 0,02743; Fonte: (A) Cereda et al. (2001); (B) Aquino et al. (2016); (C) Reis et al.

(2010); (D) Silva et al. (2012); (E) Ladeira e Pena (2011); (F) Dias e Leonel (2006); (G) Brasil (2005); ¹

Cultura do cará; ² Cultura da mandioca.

Ao comparar os dados pode-se observar que todos os valores encontram-se dentro

do limite estabelecido pela legislação para polvilho azedo (Brasil 1978). A quantidade

de cinzas presente na fécula com 21 dias de fermentação foi acima da encontrada por

Vilpoux et al. (2002), Cereda et al. (2001) e Aquino et al. (2016) para a cultura da

mandioca. Todavia os teores observados nesse estudo foram inferiores aos encontrado

por Reis et al. (2010). Os teores de cinzas encontrados por Silva et al. (2012) para

fécula de mandioca foram semelhantes aos encontrados com 14 dias de fermentação.

Segundo Dias e Leonel (2006), teores de cinzas elevados podem indicar

processamento inadequado, corroborando com Reis et al. (2010) que destaca que a

presença de sujidades inorgânicas, como terra e areia, provenientes do local de

deposição das raízes descascadas, superestimam o conteúdo de cinzas do tubérculo.

Com base nos teores médios de cinzas das raízes encontrados pela Unicamp (2011)

é possível afirmar que houve uma redução do teor de minerais das féculas fermentadas

em decorrência das etapas de obtenção da mesma. Esse dado pode ser verificado ao

Page 69: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

56

comparar os trabalhos de Ladeira e Pena (2011) no qual não houve redução do teor de

cinzas comparando-se a média das raízes de mandioca com os amidos obtidos (Tabela

4).

Tabela 4: Resultados das análises de cinzas observados no estudo e dados médios das raízes.

Teores de Cinzas

Cará Mandioca

Raiz* Cozido* Polvilho Raiz* Polvilho**

0,9 0,6 0,05 a 0,31 0,23 0,14 a 0,38

Fonte: *Unicamp (2011); ** Ladeira e Pena (2011).

c) Lipídeos:

Os lipídios são compostos orgânicos altamente energéticos que contém ácidos

graxos essenciais ao organismo, atuando como transportadores das vitaminas

lipossolúveis. Além disso, são substâncias insolúveis em água, solúveis em solventes

orgânicos, tais como éter, clorofórmio e acetona (Instituto Adolfo Lutz, 2008). Os

valores de lipídeos encontrados nas amostras analisadas, além de alguns dados de

referências da literatura estão descritos na tabela 5.

Tabela 5: Resultados das análises de lipídios observados no estudo e dados encontrados na

literatura.

Parâmetro (%) 14 dias 21 dias Informações da Literatura

A B C D

Lipídeos 0,21b 0,55

a 0,64 0,06 0,26 0,18 a 0,21

CV% = 29,77; DMS = 0,2549; Fonte: (A) Reis et al. (2010); (B) Silva et al. (2006); (C) Pereira et al.

(1999); (D) Marcon et al. (2006).

Os teores de lipídeos foram inferiores aos encontrados por Reis et al. (2010) e

superiores aos Silva et al. (2006), assemelhando-se aos polvilhos de mandioca segundo

os trabalhos de Pereira et al. (1999) e Marcon et al. (2006). Ladeira e Pena (2011)

detectaram que os baixos teores de lipídios dos polvilhos fermentados são ocasionados

pela eliminação durante o processamento dos produtos, justificando esse

comportamento as sucessivas lavagens durante o processo de extração.

d) Proteína Bruta:

As proteínas são macromoléculas compostas basicamente por cadeias lineares de

aminoácidos, que desempenham um papel muito importante no organismo por fornecer

material para construção e manutenção de órgãos e sentidos (Nelson e Cox 2002). Os

Page 70: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

57

valores de proteínas encontrados nas amostras analisada, além de alguns dados de

referências da literatura estão descritos na Tabela 6.

Tabela 6: Resultados das análises de proteínas observadas no estudo e dados da cultura de

mandioca encontrado na literatura.

Parâmetro

(%)

14

dias

21

dias

Informações da literatura

A B C D E F G

Proteína 0,79b 0,99

a 4,88 a 4,99 2,05 4,19 0,20 a 1,06 0,09 0,17 0,12 a 0,17

CV% = 5,62; DMS = 0,11336; Fonte: (A) Aquino et al. (2011); (B) Maciel et al. (2013); (C) Dauto e

Cereda (2003); (D) Ladeira et al. (2011); (E) Cereda e Vilpoux (2002); (F) Vieira et al. (2010); (G)

Pereira et al. (1999).

Em função do teor de proteína bruta, os resultados obtidos de foram inferiores aos

encontrados por Aquino et al. (2011), Maciel et al. (2013) e Daiuto e Cereda (2003).

Segundo os autores, os valores elevados de protína podem estar associados ao teor de

nitrogênio residual durante quebra dos polimucosacarideos (mucilagem).

Ao analisar as proteínas dos polvilhos azedos de três variedades de mandioca

Ladeira et al. (2011) encontraram valores próximos aos obtido nesse estudo e bem

superiores aos encontrados por Cereda e Vilpoux (2002), para fécula doce do cará

(Dioscorea sp.). Segundo Vieira et al. (2010) e Pereira et al. (1999) a redução dos

teores de proteína pode ser atribuída a perdas de proteínas hidrossolúveis durante a

lavagem do amido.

Observa-se nesse estudo, que a diferença no método de extração influencia no teor

de proteína bruta, além disso a fécula apresenta um teor proteico baixo esperado, em

função da composição da raiz do cará, que apresenta em média 73,7 % de umidade,

23% de carboidratos, 7,3% de fibra, 0,1% de lipídios, 0,9% de cinzas e 2,3% de

proteínas (Unicamp 2011).

e) Fibra Total:

Ao resíduo orgânico obtido em certas condições de extração, dá-se o nome de fibras.

Podendo ainda ser definida como os componentes das paredes celulares vegetais

incluídas na dieta humana, que resistem à ação das secreções do trato gastrointestinal

(Instituto Adolfo Lutz 2008). Os valores de fibras totais encontrados nas amostras

analisada, além de alguns dados de referências da literatura estão descritos na Tabela 7.

Page 71: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

58

Tabela 7: Resultados das análises de fibras observadas no estudo e dados da cultura de

mandioca encontrado na literatura.

Parâmetro(%) 14 dias 21 dias Informações da Literatura

A B C D E F G H

Fibras Totais 1,02a 1,16

a 0,17 0,02 0,30 0,28 0,74 0,61 0,57 a 2,75 0,39

CV% = 6,19; DMS = 0,15305; Fonte: (A) Reis et al. (2010); (B) Manzano (2005); (C) Maciel et al.

(2013); (D) Vieira et al. (2010); (E) Leonel et al. (2004); (F) Fiorda et al. (2013); (G) Dias e Leonel

(2006); (H) Trombini et al. (2013).

A Legislação Brasileira não estabelece um parâmetro para os teores de fibras

totais, todavia observa-se que com exceção aos trabalhos de Dias e Leonel (2006) os

teores encontrados neste estudo foram superiores aos de Reis et al. (2010) Manzano

(2005), Vieira et al. (2010), Leonel et al. (2004), Fiorda et al. (2013), Trombini et al.

(2013) e Maciel et al. (2013) para o polvilho azedo.

Fiorda et al. (2013) e Tromboni et al. (2013) justificam em seus trabalhos que as

diferenças nos teores de fibras podem estar relacionadas com a espécie utilizada, bem

como a época do plantio, o tipo de solo, condições climáticas a que a planta foi

submetida durante seu desenvolvimento e o processo de extração do amido. No

obstante, por mais que os teores encontrados sejam superiores aos dos autores citados,

as féculas analisadas apresentam teores de fibras baixos (inferior a 2,4 g fibras/100g)

com base na classificação de Mattos e Martins (2000).

f) Carboidrato:

Neste grupo de compostos, que são hidratos de carbono, têm-se os mais variados

tipos de substâncias, desde os monossacarídeos representados pela glicose, os

dissacarídeos dos quais os mais frequentes em alimentos são, a sacarose e a lactose, até

os polissacarídeos como amido e celulose (Instituto Adolfo Lutz, 2008). Durante o

processo de fermentação observa-se uma redução no teor de carboidratos devido a

elevada umidade. Os resultados das análises de cinzas bem como os dados referentes a

este parâmetro encontrados na literatura e o limite máximo permitido pela legislação são

expressos na Tabela 8.

Tabela 8: Resultados das análises de carboidratos observadas no estudo e dados

encontrados na literatura.

Parâmetro(%) 14 dias 21 dias Informações da Literatura

A B C D E F G

Carboidratos 75,54a

78,37a

79 78,55 77,77 65,18 70,02 84,99 85,53

Page 72: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

59

CV% = 4,34; DMS = 7,58009; Fonte: (A) Ferreira (2014); (B) Luna et al. (2013); (C) Lima (2015); (D)

Nascimento et al. (2013); (E) Holland e Oliveira (2015); (F) Rocha et al. (2012); (G) Fiorda et al.

(2013).

De acordo com a composição centesimal obtida, pode-se verificar a

predominância de carboidratos na fécula de cará, obtida por diferença entre a

composição total. Os valores médios de carboidratos foram similares aos relatados nos

trabalhos de Ferreira (2014) para amido de açafrão, corroborando também com os de

Luna et al. (2013) e Lima (2015) para a cultura da mandioca, sendo superiores aos

encontrados por Nascimento et al. (2013) para a cultura da batata-doce e Holland e

Oliveira (2015) para gomas de mandioca e tapioca.

Entretanto, os valores são inferiores aos encontrados por Rocha et al. (2012) de

para polvilho de fruta-de-lobo e Fiorda et al. (2013) para fécula de mandioca.

g) pH:

A medida do pH baseia-se na determinação da atividade dos íons hidrogênio por

meio da medida potenciometrica usando um eletrodo de vidro e um de referência ou um

eletrodo de vidro combinado. (Instituto Adolfo Lutz, 2008). Ao analisar o pH observa-

se que aos 14 dias de fermentação a fécula apresenta-se levemente ácida entretanto,

conforme aumenta-se os dias de fermentação o pH sobe drasticamente tornando-se

alcalino. Os valores de pH encontrados nas amostras analisada, além de alguns dados de

referências da literatura estão descritos na tabela 9.

Tabela 9: Resultados das análises de pH observadas no estudo e dados da cultura de mandioca

encontrado na literatura.

Parâmetro (%) 14 dias 21 dias Informações da Literatura

A B C D E F

pH 6,0a 8,73

b 6,03 a 6,21 4,24 a 6,10 7,09 4,5 3,97 a 4,24 2,82

CV% = 3,07; DMS = 0,51266; Fonte: (A) Silva et al. (2012); (B) Dias e Leonel (2006); (C): Ladeira e

Pena (2011); (D) Luna et al. (2013); (E) Diniz (2006); Machado et al. (2010).

Tupinamba e Souza (2010) classificam os alimentos em pouco ácidos (pH > 4,5),

ácidos (4,5 a 4,0) e muito ácidos (< 4,0). Diante dessa classificação as amostras de

fécula analisadas foram consideradas pouco ácidas. Valores estes semelhantes aos

encontrados por Silva et al. (2012), para fécula de mandioca, Dias e Leonel (2006) e

Ladeira e Pena (2011).

Page 73: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

60

Esses valores foram superiores aos encontrados por Luna et al. (2013) no estudo

físico-químico, bromatológico e microbiológico de Manihot esculenta Crantz, Diniz

(2006) na caracterização tecnológica do polvilho azedo produzido em diferentes regiões

do estado de Minas Gerais e aos de Machado et al. (2010) de caracterização física,

química e tecnológica do polvilho azedo de mandioca. De acordo com esses autores, o

baixo pH em polvilho azedo é considerado uns dos principais fatores característicos do

produto sendo responsável pelo controle e manutenção de crescimento de micro-

organismo no polvilho azedo.

A variação do pH encontrada nesse estudo com o relatado na literatura pode ser

explicada por Cereda (1987) e Ascheri e Vilela (1995) no qual reconhecem que o

processo de fermentação natural ocasiona desuniformidade até mesmo para mesma

espécie em um mesmo ambiente devido as diferentes fases do crescimento microbioano

e produção de ácido, sem, portanto, um parâmetro de controle. De acordo com Maeda

(1999) o pH entre 3,8 e 7,2 pode possibilitar o crescimento de bactérias gram-negativas,

como Lactobacillus spp, Clostridium spp, Bacillos spp e Staphylococcus spp,

influenciando a qualidade e o tempo de prateleira.

Concomitantemente, a variação do pH pode estar relacionada com o tempo de

fermentação do polvilho (Silveira 2001). Ao contrário do que se esperava não

ocorreram quedas bruscas após os dois primeiros dias de fermentação seguida de uma

estabilidade desses baixos valores até o final desse período, o pH ao final aos 21 dias

apresentou-se básico podendo ser justificado pela espécie utilizada, na qual não se tem

conhecimento dos processos fermentativos bem como os micro-organismos envolvidos

durante a fermentação, necessitando-se assim estudos específicos para cultura.

h) Acidez em álcool solúvel:

Um processo de decomposição, seja por hidrolise, oxidação ou fermentação, altera a

concentração dos íons hidrogênio. Dessa forma, a determinação da acidez pode fornecer

um dado importante na avaliação do estado de um produto alimentício (Instituto Adolfo

Lutz 2008). Os resultados das análises de acidez bem como os dados referentes a este

parâmetro encontrados na literatura e o limite máximo permitido pela legislação são

expressos na Tabela 10.

Page 74: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

61

Tabela 10: Resultados das análises de acidez titulável observados no estudo, dados

encontrado na literatura e o limite máximo permitido pela legislação.

Parâmetro

(%)

14

dias

21

dias

Informações da Literatura

Legislação

(H)

A B C D E F G

Acidez 1,13a

1,27a

1,05 1,4 0,89 a

0,96

3,12 2,16 a 6,36 3,12 1,66 a 7,05 Máx. 5,0

CV% = 9,69; DMS = 0,2636; Fonte: (A) Leonel et al. (2004); (B) Luna et al. (2013); (C) Ladeira e Pena

(2011); (D) Machado et al. (2010); (E) Garcia et al. (2014); (F) Machado et al. (2013); (G) Aquino et al.

(2016); (H) Brasil (1978).

A Legislação Brasileira classifica o polvilho em doce e azedo, em função da acidez

titulável (BRASI 1978), dessa forma, neste estudo todos os polvilhos foram

classificados como azedo. Os dados de acidez encontrados foram semelhantes aos

encontrados por Leonel et al. (2004) para caracterização físico-química de amidos,

corroborando também com Luna et al. (2013) para a cultura de mandioca e superiores

aos encontrados por Ladeira e Pena (2011).

O aumento da acidez dos 14 aos 21 dias de fermentação ocorre em função da

exposição prolongada da massa à temperatura ambiente elevada e o aumento no tempo

de fermentação (Tupinamba e Souza 2010). É interessante destacar que os valores de

acidez encontrados nesse estudo foram inferiores aos de Machado et al. (2010), Garcia

et al. (2014), Machado et al. (2013), Aquino et al. (2016), Dias e Leonel (2006) com

média entre 2,08 a 7,4% e Reginatto et al. (2009) com média entre 2,5 a 4,0% para a

cultura da mandioca.

Silva et al. (2006) relatam que valores elevados de acidez podem estar relacionados

com a maior presença de grupos carboxil, os quais provavelmente são decorrentes dos

ácidos residuais devido à degradação das macromoléculas constituintes do amido. A

variação da acidez é explicada por Cereda e Lima (1981), que destacam que o teor de

acidez titulável caracteriza a fermentação natural na qual o polvilho azedo é elaborado.

Os autores encontraram valores muito variáveis, explicados não apenas pelo teor total

de ácidos formados, como também pela sua natureza, uma vez que seu caráter ácido

pode variar em função do tamanho da cadeia e o número de carboxilas.

i) Minerais:

Minerais são substâncias inorgânicas presentes em todos os tecidos e fluidos do

corpo. Sua presença é necessária para manter certos processos físicos e químicos

Page 75: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

62

essenciais para a vida (Anavi et al. 2013). A fécula, assim como o cará apresenta altos

teor de minerais, dos quais o potássio, ferro e magnésio apresentam-se em maior

quantidade em relação aos demais (Tabela 11).

Tabela 11: Concentração média de macro e microminerais das amostras em mg/100g e dados da

literatura para a cultura.

*Unicamp (2006); Tr = traços

Segundo Underwood (1999), potássio é o principal íon intracelular nos tecidos,

essencial para manutenção de estímulos de respostas muscular, contribuindo para a

regulação do equilíbrio-ácido básico e participação na respiração, via troca de cloretos.

Ao comparar os teores de potássio das féculas com o tubérculo, observa-se uma redução

significativa que pode ser atribuída a lavagem para extração do amido.

j) Amido:

O amido é constituído praticamente de carboidratos, no entanto, substâncias como

lipídios, proteínas e cinzas estão presentes em sua composição (Peroni 2003). As etapas

para a extração da fécula consistem em lavagem, descascamento das raízes, trituração

para desintegração dos tecidos e liberação dos grânulos de amido (Vilela e Ferreira

1968). Os valores de amido encontrados nas amostras analisadas, além de alguns dados

da literatura e da Legislação Brasileira (BRASIL 2005), estão descritos na Tabela 12.

Concentração média de elementos (macro e micro) minerais nas amostras em mg/100g

14 dias 21 dias Cozido* Cru*

Ca 0,1 0,1 5,0 4,0

Mg 1,87 3,37 15,0 11,0

K 64,99 87,49 203,0 212,0

Na 0 0 1 Tr

P 0 0 28,0 35,0

Mn 0 0,02 0,02 0,01

Cu 0 0,55 0,11 0,06

Zn 1 1,12 0,2 0,2

Fe 1,04 1,74 0,3 0,2

Page 76: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

63

Tabela 12: Resultados das análises de amido observados no estudo, dados encontrados na

literatura e limite mínimo permitido pela legislação.

Parâmetro

(%)

14

dias

21

dias

Informações da Literatura Legislação

(G)

A B C D E F

Amido 87,35a

87,32a

88,58 83,06 94,79 92,47 a

97,46

90,48 a

94,7

98,94 a

99,58

Mín. 80

CV% = 0,17; DMS = 0,3368; Fonte: (A) Reis et al. (2010); (B) Cereda e Vilpoux (2002); (C) Ladeira e

Pena (2011); (D) Silva et al. (2012); (E) Oliveira (2011); (F) Peroni (2003); (G) Brasil (2005).

Os teores de amido observados neste estudo encontram-se dentro do padrão

estipulado pela RDC n° 263 de 22 de setembro de 2005 da ANVISA. Tais resultados

assemelham-se aos estudos de Reis et al. (2010) e Cereda e Vilpoux (2002) para a

cultura do cará. Todavia, os resultados são inferiores a cultura da mandioca que

apresentam teores de amido acima de 90% segundo os trabalhos de Ladeira e Pena

(2011), Silva et al. (2012), Oliveira (2011) e Peroni (2003).

A pureza dos amidos está relacionada com sua composição química em que

baixos teores de lipídios e cinzas e ausência de alguma proteína aderida ao grânulo são

desejados (Oliveira, 2011). A quantidade de tais constituintes depende da composição

da planta e do método de extração, observando-se a composição físico-química do

inhame (0,05 a 0,31% de cinzas; 0,21 a 0,55% de lipídeos; 0,79 a 0,99% de proteínas) e

considerando-se segundo a classificação de Peroni (2003) que quanto menor o teor

destas substâncias, maior o percentual e melhor a qualidade do amido, classificou-se o

amido com alto grau de pureza.

Conclusão

Os resultados das análises físico-químicas demonstraram que as amostras não

diferiram entre si no que se refere à análise de umidade, lipídios, acidez titulável, fibras,

amido e carboidratos totais. Entretanto existe diferença entre as cinzas, proteínas e pH.

Ao comparar os dados do presente estudo com as referências da literatura, é

fundamental a realização de estudos para padronização do processo de extração

artesanal, visando assegurar a uniformidade e diminuindo possíveis variações que

possam comprometer a sua qualidade.

Page 77: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

64

Os teores de cinzas, amido e acidez titulável dos polvilhos elaborados

encontram-se dentro dos limites fixados pela legislação. Todavia, recomenda-se a

redução da umidade visando atingir níveis que assegurem estabilidade ao produto.

Em função do pH é necessário a realização de estudos que investiguem o caráter

básico apresentado aos 21 dias de fermentação, diferentemente do esperado, e quais as

influencias deste parâmetro para o polvilho azedo.

A fécula com fermentação de 21 dias apresentou melhor perfil físico-químico e

nutricional e ambas se referem a um produto com potencial destinado ao mercado e uma

alternativa de aproveitamento visando a valorização da cultura do cará.

O aproveitamento da fécula na forma de biofilme detém grande potencial

tecnológico e nutricional, sendo um produto atraente em função de seus caracteres como

cor, parâmetros físicos e nutricionais, mostrando-se como uma boa alternativa para a

cultura. Portanto, produtos promissores ao mercado, podendo ser utilizado na

alimentação diária da população.

Agradecimentos

Ao Núcleo de Socioeconomia e ao Laboratório de Tecnologia de Produtos de

Origem Animal da Universidade Federal do Amazonas, ao Programa de Pós-Graduação

em Agricultura no Tropico Úmido e ao Laboratório de Físico-Química de Alimentos do

Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia e a Fundação de Amparo à Pesquisa do

Estado do Amazonas.

Bibliografia Citada

Aquino, A.C.M.S.; Santos, J.C.; Castro, A.A.; Silva, G.F. 2011. Caracterização físico-

química e microbiológica de farinhas de inhame durante o armazenamento em

diferentes embalagens. Scientia Plena, 7: 1-5.

Aquino, A.C.M.S.; Gervin, V.M.; Amante, E.R. 2016. Avaliação do processo produtivo

de polvilho azedo em industrias de Santa Catarina. Brazilian Journal of Food

Technology, 19: 1-8.

Page 78: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

65

Alves, A.; Cansian, R.L.; Stuart, G.; Valduga, E. 2005. Alterações na qualidade de

raízes de mandioca (Manihot esculenta Crantz) minimamente processadas. Ciência e

Agrotecnologia, 29: 330-337.

Ascheri, D.P.R.; Vilela, E.R. 1995. Alterações do polvilho da mandioca pela

fermentação, no fabrico de biscoitos. Pesquisa Agropecuária Brasileira,30:269-279.

Association of Official Analytical Chemists. 1980. Official methods of analysis. 13ra

ed. Washington, 109 p.

Anavi, S.; Imas, P.; Wilendl, T. 2013. Nutrição e saúde: a importância do Potássio.

International Potash Institute, 18 p.

Brasil. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Resolução RDC n. 263 de

22 de setembro de 2005. (http://www.anvisa.gov.br/alimentos/legis/

especifica/regutec.htm). Acesso em 10/11/2016.

Brasil. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Resolução RDC nº 12, de

02 de janeiro de 2001. (http://elegis.bvs.br/leisref/public/showAct.php?id=144). Acesso

em 24/04/2017.

Brasil. Decreto nº 12.486, de 20 de outubro de 1978. Normas técnicas especiais

relativas a alimentos e bebidas. Diário Oficial do Estado de São Paulo, São Paulo, p.

20, 21 out. 1978.

Brito, T. T.; Soares, L. S.; Furtado, M. C.; Castro, A. A.; Carnelossi, M. A. G. 2011.

Composição centesimal de inhame (Dioscorea spp.) in natura e minimamente

processado. Scientia Plena, vol. 7, n. 6, p. 183-162.

Castro, A.P.; Fraxe, T.J.P.; Pereira, H.S.; Kinupp, V.F. 2012. Etnobotânica das

variedades locais do cará (Dioscorea spp.) cultivados em comunidades no município de

Caapiranga, estado do Amazonas. Acta Botanica Brasileira, 26: 658-667.

Cereda, M.P.; Vilpoux, O. 2002. O polvilho azedo, critérios de qualidade para uso em

produtos alimentares. Fundação Cargill. Culturas de tuberosas amiláceas latino

americana, 4: 333-355.

Page 79: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

66

Cereda, M. P.; Vilpoux, O. F. 2003. Tecnologias, usos e potencialidades de tuberosas

amiláceas latino americanas. Fundação Cargill, São Paulo, 711 p.

Cereda, M.P.; Franco, C.M.L.; Daiuto, E.R.; Demiate, I.M.; Carvalho, L.J.B.; Leonel,

M.; Vilpoux, O.F.; Sarmento, S.B.S. 2001. Propriedades gerais do amido. Fundação

Cargill, Campinas, 221p.

Cereda, M.P.; Lima, V.A. 1981. Aspectos sobre a fermentação da fécula de mandioca.

Jornada Científica da Associação dos Docentes do “Campus” de Botucatu, 10 p.

Cereda, M.P. 1987. Tecnologia e qualidade do polvilho azedo. Informe Agropecuário,

13: 63-68.

Daiuto, E.R.; Cereda, M.P. 2003. Extração da fécula de inhame (Dioscorea sp).

Tecnologia, usos e potencialidades de tuberosas amiláceas Latino Americanas.

Fundação Cargill, São Paulo, p. 176-190.

Dantas, A.G.M.; Paulo, J.L.A.; Guerra, M.G.; Freitas, M.O. 2010. Análises

bromatológicas de onze cultivares de mandioca. Revista Caatinga, 23:130-136.

Dias, L.T.; Leonel, M. 2006. Caracterização físico-química de farinhas de mandioca de

diferentes localidades do Brasil. Ciência e Agrotecnologia, 40: 692-700.

Diniz, I. R. 2006. Caracterização tecnológica do polvilho azedo produzido em

diferentes regiões do estado de Minas Gerais. Dissertação de Mestrado, Universidade

Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais. 103 p.

Ferreira, P.P. 2014. Extração, caracterização e aplicação de fécula de açafrão

(Curcuma longa L.) no desenvolvimento de biscoito. Dissertação de Mestrado,

Universidade Federal de Goiás, Goiás, Goiânia, 65 p.

Fiorda, F.A.; Soares Júnior, M.S.; Silva, F.A.; Souto, L.R.F.; Grossmann, M.V.E. 2013.

Farinha de bagaço de mandioca: aproveitamento de subproduto e comparação com

fécula de mandioca. Pesquisa Agropecuária Tropical, 43: 408-416.

Garcia, M.C.; Franco, C.M.L.; Soares Júnior, M.S.; Caliari, M. 2014. Características

estruturais e propriedades de gelatinização de polvilho azedo. IX Congresso Brasileiro

de Análise Térmica e Calorimetria, p. 1-6.

Page 80: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

67

Instituto Adolfo Lutz. 2008. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz: métodos

químicos e físicos para análise de alimentos. 4ta ed., São Paulo, 1020 pp.

Holland, N.; Oliveira, J.J.O. 2015. Composição centesimal e amido resistente de goma

de mandioca e tapioca. 11 Simpósio Latino Americano de Ciência de Alimentos.

Hunterlab. 1997. Universal Software Versions 3.2 and Above. Manual version 1.5.

Hunter Associates Laboratory. Reston, Virginia.

Ladeira, T.M.S.; Pena, R.S. 2011. Propriedades físico-químicas e tecnológicas dos

polvilhos azedos de três cultivares de mandioca. Alimentos e Nutrição, 22: 631-640.

Lebot, V. 2009. Tropical root and tuber crops Cassava, sweet potato, yams and aroids.

CABI, Wallingford, 413p.

Leonel, M.; Cereda, M.P. 2002. Caracterização físico-química de algumas tuberosas

amiláceas. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 22: 65-69.

Leonel, M.; Garcia, A.C.D.B.; Reis, M.M. 2004. Caracterização físico-química e

microscópica de amidos de batata-doce, biri, mandioca e taioba e propriedades de

expansão após modificação fotoquímica. Brazilian Journal of Food Technology, 7: 129-

137.

Lima, S. L. T. 2004. Reciclagem e biodegradação de plásticos. Revista Científica do

IMAPES, 2: 28-34.

Luna, A.T.; Rodrigues, F.F.G.; Costa, J.G.M.; Pereira, A.O.B. 2013. Estudo físico-

químico, Bromatológico e Microbiológico de Manihot esculenta Crantz (Mandioca).

Revista Interfaces: Saúde, Humanas e Tecnologia, 1: 1-11.

Machado, A.C.S.D.V.; Diniz, I.P.; Teixeira, M.A.V.; Birchal, V.S. 2013. Estudo do

efeito da secagem por radiação ultravioleta nas propriedades tecnológicas da fécula de

mandioca fermentada. e-xacta, 5: 7-14.

Machado, A.V.; Araújo, F.M.M.C.; Pereira, J. 2010. Caracterização física, química e

tecnológica do polvilho azedo. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento

Sustentável, 5: 1-6.

Page 81: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

68

Maeda, K.C. 1999. Proposta de classificação para o polvilho azedo. Dissertação de

Mestrado, Universidade de São Paulo, São Paulo. 95 p.

Maieves, H. A. 2010. Caracterização Física, Físico Química e Potencial Tecnológicode

novas Cultivares de Mandioca. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Santa

Catarina, Santa Catarina, Florianópolis. 114p.

Manzano, G.P.P. 2007. Aspectos sensoriais e físico-químicos de “iogurtes” de soja com

espessantes/estabilizates à base de fécula de inhame (Dioscorea alata), amido

modificado e gelatina. Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual Paulista,

Araraquara, São Paulo. 93 p.

Marcon, M.J.A.; Vieira, M.A.; Santos, K.; Simas, K.N.; Amboni, R.D.M.C.; Amante,

E.R. 2006. The effect of fermentation on cassava starch microstructure. Journal of Food

Process Engineering, 29: 362-372.

Mattos, L.L.; Martins, I.S. 2000. Consumo de fibras alimentares em população adulta.

Revista de Saúde Pública, 34: 50-55.

Nascimento, K.O.; Rocha, D.G.C.M.; Silva, E.B.; Barbosa Júnior, J.L.; Nascimento,

M.I.M.J.B.O. 2013. Caracterização química e informação nutricional de fécula de

batata-doce (Ipomoea batatas L.) orgânica e biofortificada. Revista Verde de

Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, 8: 132-138.

Nelson, D.L.; Cox, M. 2002. Lehninger – Princípios de Bioquímica. 3ra ed. Sarvier,

São Paulo, 907 p.

Nunes, L.S.; Duarte, M.E.M.; Mata, M.E.R.M.C.; Almeida, R.D.; Gouveia, D.S. 2010.

Comportamento reológico de pasta de amido de inhame variedade São Tomé. Revista

Brasileira de Produtos Agroindustriais. 12: 141-154.

Oliveira, D.C. 2011. Caracterização e potencial tecnológico de amidos de diferentes

cultivares de mandioca (Manihot esculenta Crantz). Dissertação de Mestrado,

Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Rio Grande do Sul.142 p.

Pedralli, G. 1999. Dioscoreaceae. In: Ribeiro, J.E.; Hopkins, M.; Vicentini, A. (Ed.).

Flora da Reserva Ducke: Guia de Identificação das plantas vasculares de uma floresta

de terra firme da Amazônia. 1ra ed. INPA/DFID, Manaus, p. 723-724.

Page 82: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

69

Pedralli, G. 2002. Dioscoreaceae e Araceae: Aspectos Taxonômicos, Etnobotânicos e

Espécies Nativas com Potencial para Melhoramento Genético. Simpósio Nacional sobre

as Culturas do Inhame e do Taro, p.37-53.

Peixoto Neto, P.A.S.; Lopes Filho, J.; Caetano, L.C.; Alencar, L.M.C.; Lemos, E.E.P.

2000. Inhame: O Nordeste Fértil. EDUFAL,Maceió, 88 p.

Pereira, J.; Ciacco, C.F.; Vilela, E.R.; Teixeira, A.L.S. 1999. Féculas fermentadas na

fabricação de biscoitos: estudo de fontes alternativas. Revista Ciência e Tecnologia de

Alimentos, 19: 287-293.

Peroni, F. H. G. 2003. Características estruturais e físico-químicas de amidos obtidos

de diferentes fontes botânicas. Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual

Paulista, São Paulo. 118 p.

Reis, R.C.; Sérvulo, A.C.O.; Souza, A.B.M.; Devilla, I.A.; Ascheri, D.P.R.; Colares,

C.J.G.; Barbosa, L.B. 2010. Características Centesimais do amido de inhame

(Dioscorea sp.). Anais do VIII Congresso de Iniciação Científica e V Jornada de

Pesquisa e Pós-Graduação, p. 1-8.

Reginatto, V.; Kurtz, D.; Marcon, M.J.A.; Xavier, J.J.M.; Scussel, V.M.; Amante, E.R.

2009. Modificação do processo de produção de polvilho azedo visando o aumento na

concentração de ácidos orgânicos na água residuária. International Workshop Advances

in Cleaner Production, 10 p.

Rizzini, C.T.; Mors, W.B. 1995. Botânica Econômica Brasileira. 2 ed., Âmbito

Cultural, Rio de Janeiro, 248p.

Rocha, D.A.; Abreu, C.M.P.; Sousa, R.V.; Corrêa, A.D. 2012. Método de obtenção e

análise da composição centesimal do polvilho da fruta-de –lobo (Solanum lycocarpum

ST. HIL). Revista Brasileira de Fruticultura, 34:248-254.

Santos, E.S. 1996. Inhame (“Dioscorea” spp): aspectos básicos da cultura. EMEPA-

PB, João Pessoa, 158 p.

Siqueira, M.V.B.M. 2009. Inhame (Dioscorea spp.); uma cultura ainda negligenciada.

Horticultura Brasileira, 27: 4075-4090.

Page 83: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

70

Silva, P.A.; Melo, W.S.; Cunha, R.L.; Cunha, E.F.M.; Lopes, A.S.; Pena, R.S. 2012.

Obtenção e caracterização das féculas de três variedades de mandioca produzidas no

Estado do Pará. XIX Congresso Brasileiro de Engenharia Química, p. 8259-8268.

Silva, G.O.; Takizawa, F.F.; Pedroso, R.A.; Franco, C.M.L.; Leonel, M.; Sarmento,

S.B.S.; Demiate, I.M. 2006. Características físico-químicas de amidos modificados de

grau alimentício comercializados no Brasil. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 26:188-

197.

Silveira, I.A. 2001. Isolamento e caracterização e diversidade de bactérias envolvidas

na fermentação natural do polvilho azedo. Tese de Doutorado, Universidade Federal de

Lavras, Lavras, Minas Gerais.132 p.

Silveira, I.A.P.; Carvalho, E.P.; Pádua, I.P.M.; Dionizio, F,L.; Marques, S.C. 2003.

Isolamento e caracterização da microbiota ácido-lática envolvida do processo

fermentativo para produção do polvilho azedo. Revista Científica do UNILAVRAS, 2: 7-

5.

Trombini, F.R.M.; Leonel, M.; Mischan, M.M. 2013. Desenvolvimento de snacks

extrusados a partir de misturas de farinha de soja, fécula e farelo de mandioca. Ciência

Rural, 43: 178- 184.

Tupinamba, L.; Souza, F. 2010. Caracterização físico-química e análise sensorial da

farinha de mandioca seca (Manihot esculenta Crantz) enriquecida com semente de

linhaça marrom (Linum usiotatissum L.). Uninorte Laureate, 2: 4 – 10.

Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). 2011. Núcleo de Estudos e Pesquisas

em Alimentação (NEPA). Tabela brasileira de composição de alimentos – Taco. 4ta ed.,

NEPA/UNICAMP, Campinas, 161 p.

Varian. 2000. Spectra AA, 50/55/110/220: Manual do Fabricante.

(http://photos.labwrench.com/equipmentManuals/17060-6201.pdf). Acesso em

23/08/2016.

Vieira, J.C.; Montenegro, F.M.; Lopes, A.S.; Pena, R.S. 2010. Influência da adição de

fécula de mandioca nas características do pão tipo chá. B.Ceppa, 28: 37-48.

Page 84: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

71

Vilela, E.R., Ferreira, M.E. 1968. Tecnologia de produção e utilização do amido de

mandioca. Informe Agropecuário, 13: 564-573.

Vilpoux; O.; Cereda, M.P.; Franco, C.M.L.; Leonel, M.; Sarmento, S.S.; Daiuto, E. R.;

Guerreiro, L.M.; Oliveira, M. 2002. Relatório do projeto temático: Prospecção de

novos amidos para industria de alimentos. Processo 98/01649-9, 37 p.

Water, M.; Silva, L.P.; Perdomo, D.M.X. 2005. Amido disponível e resistente:

adaptação do método da AOAC 996.11. Revista Alimentos e Nutrição, 16: 39-43.

Underwood, E.J.M. 1999. The mineral nutrition of livestock. 3 ra ed, Underwood and

Suttle, CAB international, 614p.

Page 85: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

72

Capítulo 2

Normas da Revista Acta Amazonica

Desenvolvimento e caracterização de filmes biodegradáveis a partir de fécula do

cará (Dioscorea trifida L. f.) com dois períodos de fermentação

Ana Cecília Nina LOBATO1; Jaime Paiva LOPES

2, Carlos Victor Lamarão PEREIRA

3;

Francisca das Chagas do Amaral SOUZA2

1 Programa de Pós-Graduação em Agricultura no Trópico Úmido do Instituto Nacional

de Pesquisas da Amazônia. Avenida André Araújo, 2936, Petrópolis, CEP 69067-375,

Manaus – AM, Brasil.

2 Laboratório de Físico-Química de Alimentos (LFQA/COSAS) do Instituto Nacional

de Pesquisas da Amazônia. Avenida André Araújo, 2936, Petrópolis, CEP 69067-375,

Manaus – AM, Brasil.

³ Núcleo de Socioeconomia da Universidade Federal do Amazonas. Avenida General

Rodrigo Otávio, 6200, Coroado, CEP 69080-900, Manaus – AM, Brasil.

*Autor para correspondência: [email protected]

Page 86: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

73

Desenvolvimento de filmes biodegradáveis a partir de fécula do cará (Dioscorea

trifida L. f.) com dois períodos de fermentação

Resumo

As embalagens têm como objetivo proteger o alimento fornecendo segurança ao

consumidor, todavia as principais matérias primas utilizadas em sua elaboração são

oriundas de polímeros convencionais a base de petróleo ocasionando problemas

ambientais. Diante disso, o objetivo deste trabalho é elaborar e caracterizar os filmes

biodegradáveis da fécula do cará com dois períodos de fermentação, visando o

desenvolvimento de embalagem com valor agregado e a criação de uma alternativa

economicamente viável. Para a extração da fécula os tubérculos foram lavados,

descascados e cortados em pedaços menores, subsequentemente foi realizada a

trituração desse material seguida de filtragens, o material filtrado foi submetido a

fermentação por um período de 14 e 21 dias respectivamente, posteriormente o material

foi filtrado e decantado por 48 horas, sendo o sobrenadante descartado e o material

sedimentado desidratado a temperatura ambiente para a obtenção da fécula fermentada.

Foram elaboradas misturas de água-amido-glicerol, variando-se a concentração de

glicerol em relação à mistura, em delineamento inteiramente casualizado em esquema

fatorial (5x2), sendo cinco concentrações de glicerol (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mL) em

dois períodos de fermentação (14 e 21 dias) e 6 repetições, totalizando 60 unidades

experimentais. As variáveis analisadas foram espessura, densidade, solubilidade,

cinética de sorção, umidade, microscopia eletrônica de varredura e cor. A análise de

variância mostrou que houve diferença significativa a nível de 1% da interação dos

fatores tempo de fermentação e concentração de glicerol para as variáveis espessura,

densidade, solubilidade e umidade, as maiores médias foram com 2,0 mL de glicerol,

indicando pela análise de regressão uma tendência linear em função da adição de plastificante. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que à medida que

adicionou-se o glicerol a organização dos filmes tornou-se descontinua afetando sua

estrutura. Os filmes elaborados aos 21 de fermentação apresentaram boas características

de umidade, densidade e intensidade luminosa.

Palavra-chave: gelatinização, glicerol, biofimes, amido.

Page 87: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

74

Development of biodegradable films from Dioscorea trifida L. f. Starch with two

fermentation periods

Abstract

The packaging aims to protect the food by providing safety to the consumer, however

the main raw materials used in its elaboration come from conventional petroleum based

polymers causing environmental problems. Therefore, the objective of this work is to

elaborate and characterize biodegradable films of starch with two periods of

fermentation, aiming the development of packaging with added value and the creation

of an economically viable alternative. For the extraction of starch the tubers were

washed, peeled and cut into smaller pieces, subsequently crushing of this material

followed by filtration, the filtrate was subjected to fermentation for a period of 14 and

21 days respectively, after which the material was filtered And decanted for 48 hours,

the supernatant being discarded and the sedimentated material dehydrated at room

temperature to obtain the fermented starch. Water-starch-glycerol mixtures were

prepared by varying the concentration of glycerol in relation to the mixture, in a

completely randomized design in a factorial scheme (5x2), with five concentrations of

glycerol (0.0, 0.5, 1.0 , 1.5 and 2.0 mL) in two fermentation periods (14 and 21 days)

and 6 replicates, totaling 60 experimental units. The analyzed variables were thickness,

density, solubility, sorption kinetics, humidity, scanning electron microscopy and color.

The analysis of variance showed that there was a significant difference at the 1% level

of the interaction of the factors of fermentation time and glycerol concentration for the

variables thickness, density, solubility and humidity, the highest averages were with 2.0

mL glycerol, indicating by Regression analysis a linear trend as a function of the

addition of plasticizer. Scanning electron microscopy showed that as glycerol was

added the organization of the films became discontinuous affecting

Keywords: Gelatinization, glycerol, biophimes, starch.

Page 88: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

75

INTRODUÇÃO

O crescimento da demanda por alimentos com maior qualidade e prolongando

tempo de prateleira em conjunto com políticas de gestão ambiental tem intensificado

estudos de novos métodos e tecnologias para melhorar a conservação dos alimentos

(Pereda et al. 2011; Almeida 2014). As embalagens desempenham um papel

importante para a indústria alimentícia, pois deve conter o produto, conservar e manter

sua qualidade e segurança, atuando como barreira à fatores responsáveis pela

deterioração (ABRE 2009).

Segundo Coles (2003) a crescente preocupação com a segurança alimentar, a

extensão do tempo de prateleira, a relação custo-eficiência, conveniência para o

consumidor e problemas ambientais tem impulsionado o desenvolvimento de novas

embalagens bem como novas matérias-primas para sua elaboração. Atualmente há um

grande interesse no desenvolvimento de embalagens biodegradáveis, que interagem

intencionalmente com o alimento, prolongando seu tempo de prateleira e/ou conferindo

características sensoriais e nutritivas desejáveis (Almeida et al. 2013).

Arenas (2012) destaca que essas embalagens biodegradáveis são uma

perspectiva de interesse de desenvolvimento sustentável aos produtos petroquímicos por

ser gerada a partir de recursos renováveis podendo aumentar a renda do agricultor. De

acordo com Dantas et al. (2015) a utilização de produtos naturais para a elaboração de

embalagens biodegradáveis é de grande interesse para a indústria e para a sociedade,

uma vez que, traz benefícios aos alimentos e meio ambiente.

Além disso, Reis (2011) destaca que a utilização de matrizes oriundas de

matérias-primas nacionais na elaboração das embalagens, é uma forma de valorizar os

produtos da agroindústria brasileira. Dentre as matérias-primas utilizadas na elaboração

de biopolímeros, o amido vem sendo estudado como alternativa potencial na elaboração

de películas biodegradáveis por ser uma fonte de energia renovável, barata e

amplamente disponível (Santos 2015; Cano et al. 2014). Podendo segundo Mali et al.

(2010) ser obtido de diversas fontes vegetais, como cereais raízes e tubérculos bem

como caroços e polpa de frutas, apresentando diferentes características, físicas,

químicas e funcionais de acordo com sua origem.

Page 89: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

76

Dentre as diversas fontes de amido tem-se o cará, uma planta amilácea da

família Dioscoreaceae, produtora de rizóforos alimentícios de alto valor energético e

nutritivo (Oliveira 2002). Podendo ser empregado desde o consumo in natura devido a

sua rica composição, apresentando segundo Leonel e Cereda (2002) de 28,1 a 29,5% de

matéria seca com 70,3 a 79,5% de amido, 1,7 a 4,3% de açúcares redutores, 0,6 a 2,9%

de fibras e 4,6 a 7,1% de proteínas, até a aplicação industrial. Além disso, a cultura

apresenta propriedades antimicrobianas, diuréticas e energizantes (Ramos-Escudero et

al. 2010).

Visando agregar valor aos subprodutos da cultura do cará tem-se a obtenção do

amido que segundo Lima (2004), apresenta grande aceitação comercial, devido à alta

qualidade, sendo ingrediente para as indústrias alimentícias de cosméticos e

farmacêutica gerando matéria-prima intermediária de alto valor agregado.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no Laboratório de Físico-Química de Alimentos

do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (3°5'29"S e 59°59'37"W) e no

Laboratório de Princípios Bioativos de Origem Microbiana da Universidade Federal do

Amazonas (3°5'28"S e 59°57'57"W) em Manaus – AM.

Matéria-Prima

A extração do polvilho fermentado de cará foi realizada de forma artesanal

adaptando-se a metodologia descrita por Leonel e Cereda (2002) e Nunes et al. (2010).

Os tubérculos foram lavados, descascados e seccionados em pedaços menores,

posteriormente foi realizada a trituração desse material seguida de filtragens em tamises

100 e 200 mesh, o material filtrado foi submetido à fermentação durante 14 e 21

respectivamente com troca de água a cada dois dias. Ao final do período de

fermentação, descartou-se o sobrenadante e o material sedimentado foi desidratado em

temperatura ambiente, posteriormente peneirado, triturado e armazenado em potes

plásticos. O fluxograma de processamento da fécula é apresentado na Figura 1.

Page 90: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

77

Figura 1: Fluxograma do Processamento do polvilho azedo.

Ensaios Preliminares

Foram realizados ensaios preliminares para o amido da fécula do cará, que

consistiam em preparar uma solução amido-água para verificar a concentração o volume

de água e temperatura de gelatinização da fécula bem como o período e temperatura de

secagem.

A elaboração dos filmes foi realizada adaptando-se a metodologia descrita por

Dantas et al. (2015) e Lorotonda (2002). Foram elaboradas misturas de água-amido-

glicerol, variando-se a concentração de glicerol em relação à mistura (Tabela 1), em

delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial (5x2), sendo cinco

concentrações de glicerol (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mL) em dois períodos de fermentação

(14 e 21 dias) e 6 repetições, totalizando 60 unidades experimentais.

Tabela 1: Formulação dos filmes de fécula de cará

Amostra Amido (g) Água Destilada (mL) Glicerol (mL)

I 1,125 30,0 0,00

II 1,125 30,0 0,50

III 1,125 30,0 1,00

IV 1,125 30,0 1,50

V 1,125 30,0 2,00

As misturas foram submetidas a aquecimento até ebulição, mantendo-se a

temperatura em torno de 185 °C, sob agitação constante, até a formação de um gel. O

gel formado foi espalhado em placas de petri de 8 cm2, resfriado em estufa a 40 °C

durante 48 horas.

Matéria-prima Higienização Descascamento e corte Trituração

Filtração Decantação e fermentação Descarte do sobrenadante

Lavagem do amido Secagem e armazenamento

Page 91: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

78

Caracterização dos Filmes

Os filmes de amido foram avaliados em função da sua espessura, solubilidade,

umidade, densidade, cinética de sorção, microscopia eletrônica de varredura e cor.

a) Espessura:

A espessura foi obtida seguindo a metodologia descrita por Batista et al. (2005)

através dez pontos aleatórios em diferentes segmentos do filme utilizando-se um

paquímetro digital.

b) Solubilidade em água:

Os testes de solubilidade foram realizados segundo a metodologia proposta por

Patzer (2013), através da diferença da massa inicial e final da amostra.

c) Análise da estrutura dos biofilmes – Microscopia Eletrônica de Varredura

Os filmes foram metalizados com ouro e posteriormente sua estrutura foi verificada

com o uso de um microscópio eletrônico de varredura (FEI, modelo QUANTA250).

d) Densidade

A densidade foi determinada segundo a metodologia de Müller et al. (2008), através

da diferença entre a massa final e inicial em dessecador.

e) Cinética de Sorção de Água

A cinética de sorção de umidade foi determinada conforme a metodologia proposta

por Mali et al. (2005), através da pesagem em sucessivos intervalos de tempo até

obtenção de peso constante.

f) Umidade

A cinética de sorção de umidade foi determinada conforme a metodologia proposta

por Mali et al. (2005), através da diferença final e inicial da amostra em estufa a 105°C.

g) Propriedades Ópticas: Cor

A cor foi determinada segundo a metodologia de Hunterlab (1997) em calorímetro

Miniscan XE.

Page 92: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

79

A B C D E

F G H I J

Analise Estatística:

Para a análise estatística dos resultados foi empregado o programa Assitat.

Foram realizadas análises de variância (ANOVA) e teste de Tukey para comparação das

médias, com nível de significância 5%.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

a) Obtenção dos filmes (secagem e remoção):

A Figura 8 mostra os filmes obtidos para os amidos nativos (A e F), filme de amido

modificado com 0,5 mL de glicerol (B e G), filme de amido modificado com 1,0 mL de

glicerol (C e H), filme de amido modificado com 1,5 mL de glicerol (D e I) e filme de

amido modificado com 2,0 mL de glicerol (E e J) aos 14 e 21 dias de fermentação.

Observa-se, tanto aos 14 dias, quanto aos 21 dias de fermentação, a influência da

interação do amido de cará com o glicerol (Figura 2), semelhantemente ao trabalho de

Machado (2013) para filmes de amido de mandioca e bagaço de cevada.

Figura 2: Biofilmes de amido nativo (A e F), filmes de amido modificado com 0,5 mL de

glicerol (B e G), filmes de amido modificado com 1,0 mL de glicerol (Ce H), filmes de amido

modificado com 1,5 mL de glicerol (D e I) e filmes de amido modificados com 2,0 mL (E e J)

aos 14 (A, B, C, D, E) e 21 dias de fermentação (F, G, H, I, J).

Os filmes de amido de cará plastificados com glicerol apresentaram-se homogêneos,

contínuos, sem fraturas ou rupturas, já os filmes de amido nativo mostraram-se mais

quebradiços semelhantemente ao encontrado por Araújo (2014) e Shimazu et al. (2007)

para filmes de mandioca. Tais observações foram diferentes das encontradas por Patzer

(2013) no qual os filmes de amido de pinhão com maiores concentrações de ácido

apresentaram uma aparência heterogenia com ranhuras que o deixaram mais frágeis e

quebradiços.

Page 93: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

80

A manuseabilidade dos filmes foi excelente ou boa na maioria dos tratamentos, com

exceção dos filmes com 1,5 e 2,0 mL de glicerol (Tratamentos 4 e 5), que apresentaram

dificuldades de serem destacados das placas de petri sem rasgar. Todavia após a retirada

dos mesmos, todos puderam ser manipulados sem qualquer risco de ruptura. Shimazu et

al. (2007) e Mali et al. (2005) justificam que a maior aderência dos filmes é ocasionada

pela maior proporção de amido e glicerol na formulação, conferindo assim maior

adesividade.

b) Espessura:

Os resultados de espessura dos biofilmes de amido de cará e modificados com

glicerol são descritos na tabela 2.

Tabela 2: Valores de espessura dos biofilmes de amido de cará (mm)

Tempo de

Fermentação

Concentração de Glicerol (mL)

0,0 (T1) 0,5 (T2) 1,0 (T3) 1,5 (T4) 2,0 (T5)

14 dias 0,2370 aE 0,2974 bD 0,3570 aC 0,4153 aB 0,4547 aA

21 dias 0,2210 aB 0,3445 aA 0,3478 aA 0,3413 bA 0,3463 bA

Médias das repetições; Letras distintas nas colunas e linhas diferem significativamente entre si pelo

teste de Tukey (p<0,01); CV% =4,82; dms para colunas = 0,0188 (letras minúsculas); dms para linhas =

0,0265 (letras maiúsculas).

Através da ANOVA observou-se que houve diferença significativa da interação

entre os fatores tempo de fermentação e concentração de glicerol a nível de 1%. Aos 14

dias de fermentação houve diferença entre todas as concentrações, no entanto aos 21

dias observou-se que os valores de espessura diferenciaram-se do tratamento 1 para os

demais (estatisticamente iguais entre si).

A variação de espessura dos filmes do tratamento 1 para o tratamento 5 (Tabela 2) é

explicada por Ratnayake et al. (2002) que afirma em seus trabalhos que o glicerol atua

interrompendo o processo de formação da dupla hélice da amilose, com fragmentos de

amilopectina, resultando na diminuição da retração dos géis elaborados e no aumento da

sua espessura.

Dados estes semelhantes aos de Patzer (2013) e Liu e Kerry (2005), Matta Júnior et

al. (2011) e Leyva et al. (2008) e Laohakunjit e Noomhorm (2004) para filmes de

amido a base de pinhão, ervilha, trigo e arroz respectivamente (Tabela 3), que afirmam

Page 94: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

81

y = 0,1107x + 0,2416

R² = 0,9944

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0 0,5 1 1,5 2

Concentração de Glicerol

Esp

essu

ra (

mm

)

que durante o processo de secagem da solução filmogênica a água evapora permitindo a

concentração do amido por área formadora de rede.

Tabela 3: Variação da espessura dos filmes em função da concentração de glicerol (mm)

Parâmetro

(mm)

14 dias 21 dias Informações da Literatura

A B C D E F

Espessura 0,23 a

0,45

0,22 a

0,34

0,19 a

0,22

0,055 a

0,098

0,14 a

0,27

0,104 a

0,113

0,07 a

0,10

0,08 a

0,20

Fonte: (A) Patzer (2013); (B) Matta Júnior et al. (2011); (C) Leyva (2008); (D) Laohakunjit e

Noomhorm (2004); (E) Shimazu et al. (2007); (F) Dantas et al. (2015)

A análise de regressão foi significativa (p < 0,01) apenas aos 14 dias de fermentação

(Anexo 2), indicando uma tendência de que quando se aumenta a concentração de

glicerol eleva-se a espessura do filme de cará. Pelo modelo de regressão verifica-se que

o acréscimo de 1,0 mL glicerol resultou em aumento de 0,35 mm (Figura 3).

Semelhante aos trabalhos de Matta Júnior et al. (2011) para filmes de amido de ervilha

que observaram um comportamento linear em função da relação entre a concentração de

glicerol e aumento da espessura.

Figura 3: Espessuras dos filmes de amido de cará em função das concentrações de glicerol

aos 14 dias de fermentação.

c) Solubilidade em água:

Em geral, os polissacarídeos são altamente higroscópicos desintegrando-se

rapidamente em água (Shih 1996). Em determinadas aplicações, a alta taxa de

Page 95: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

82

solubilidade pode ser desejada como, por exemplo, na cobertura de sementes agrícolas

que necessitem de rápida germinação no campo (Batista et al. 2005).

Todos os filmes de inhame estudados após ficarem imersos em água por 24 horas

apresentaram-se parcialmente íntegros quanto à forma, bem flexíveis e dobráveis ao

manuseio, porém com alterações em sua coloração (Figura 4).

Figura 4: Mudança na coloração do biofilme de cará em função da solubilidade: 14 dias de

fermentação (A) e 21 dias de fermentação (B).

Na tabela 4 estão apresentados os valores de solubilidade dos filmes de amido

nativo (T1) e dos amidos modificados com glicerol.

Tabela 4: Valores de solubilidade (%) dos biofilmes de amido de cará

Tempo de

Fermentação

Concentração de Glicerol (mL)

0,0 (T1) 0,5 (T2) 1,0 (T3) 1,5 (T4) 2,0 (T5)

14 dias 12,9800 bE 46,9833 bD 61,7067 aC 70,7133 aB 74,2283 bA

21 dias 49,8450 aE 52,7000 aD 63,3150 aC 69,6967 aB 76,9217 aA

Médias das repetições; Letras distintas nas colunas e linhas diferem significativamente entre si

pelo teste de Tukey (p<0,01); CV% =2,86; dms para colunas = 1,9183 (letras minúsculas); dms para

linhas = 2,7027 (letras maiúsculas).

Através da ANOVA, constatou-se que houve diferença significativa entre a

interação do período de fermentação e dos valores de solubilidade dos biofilmes.

Observa-se uma elevação gradativa da solubilidade em função da adição de glicerol aos

14 e 21 dias.

A resistência a umidade do tratamento 1 (média 31,4%) assemelhou-se aos trabalhos

de Wang et al. (2007) para os filmes de batata (31,8%) e foi superior aos encontrados

por Matta Júnior et al. (2011) para filmes de ervilha (entre 3, 14 e 18,19%) e

diferentemente dos trabalhos de Batista et al. (2005) os filmes deste estudo não

apresentaram 100% de solubilidade. Os três primeiros tratamentos obtiveram uma

A B

Page 96: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

83

solubilidade semelhante a encontrada por Patzer (2013) para filmes a base de amido de

pinhão modificado (entre 49,3 a 68,9).

Observou-se que os biofilmes que não continham glicerol apresentaram baixa

solubilidade, em função da perda de água durante o processo de secagem, o que os

tornava mais rígidos e quebradiços. Entretanto, conforme adicionou-se glicerol, os

filmes tornaram-se mais solúveis gradativamente alcançando uma média de 75,57%.

Esse fato é explicado por Matta Júnior et al. (2011), Mehyar e Han (2004), Zhang e Han

(2006), Leyva et al. (2008), Laohakunji e Noomhorm (2004) e Garcia et al. (2006) que

observaram que o glicerol interage com a matriz do filme aumentando o espaço livre

entre as cadeias, facilitando a entrada de água no filme e consequentemente aumentando

a solubilidade.

Como o valor de solubilidade foi baixo no tratamento 1 aos 14 dias de fermentação,

pode-se dizer que este tem potencial para ser utilizado em produtos que necessitem de

embalagens com menor solubilidade. Os demais tratamentos em especial o 2 e o 3 é

mais adequado para alimentos que entram em contato com a água e precisam ser

solubilizados (Patzel 2013).

d) Analise da estrutura dos biofilmes – Microscopia Eletrônica de Varredura

Os filmes representados pelas fotomicrografias das Figuras 11 e 12, apresentaram-se

como uma massa extensa e amorfa, com presença de relevos ou depressões

arredondadas. Semelhantemente ao trabalho de Matta Junior et al. (2011) que afirma

que estes relevos podem decorrer da presença de grânulos de amido não totalmente

gelatinizados e não fragmentados em meio a massa em decorrência da secagem.

O aspecto da seção transversal do filme foi semelhante para todos os tratamentos,

tendo uma fase mais homogênea e outra menos homogênea semelhantemente ao

trabalho de Batista et al. (2005) e Yang e Paulson (2000) que observaram que a medida

que adicionou-se o glicerol a organização tornou-se descontinua afetando a estrutura do

filme. Diferentemente de Dantas (2014) que observou, para biofilmes de amido de

inhame (Dioscorea cayenensis), que presença de glicerol aumentou a plasticidade dos

filmes tornando-os mais uniformes.

Page 97: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

84

Figura 5: Micrografias obtidas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) a

300μm dos filmes com 14 dias de fermentação: A (0% de glicerol), B (0,5% de glicerol), C

(1,5% de glicerol), D (2,0% de glicerol).

Figura 6: Micrografias obtidas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) a

300μm dos filmes com 14 dias de fermentação: A (0% de glicerol), B (0,5% de glicerol), C

(1,5% de glicerol), D (2,0% de glicerol).

A estrutura dos tratamentos 2 e 3 (Figura 5 B e C) dos biofilmes com amido

aos 14 dias de fermentação e dos tratamentos 1 e 3 (Figura 6 A e C) aos 21 dias é

semelhante as encontradas por Araujo-Farro et al. (2010) e Pagno et al. (2015) para

biofilme de quinoa. Esses autores afirmam que a estrutura compacta e uniforme destes

tratamentos sugere uma boa interação entre a amilose, amilopectina, glicerol e água no

biofilme.

e) Densidade:

Os valores de densidade dos filmes de amido de cará são apresentados na tabela 5.

C B A

E D

A B C

D E

Page 98: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

85

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 0,5 1 1,5 2

Den

sidad

e (g

/cm

³)

Concentração de Glicerol (mL)

14 dias de Fermentação

21 dias de Fermentação

y = 0,041x + 0,1097

R² = 0,7949

y = 0,0757x+0,083

R² = 0,8840

Tabela 5: Valores de densidade dos biofilmes de amido de cará (g/cm3)

Tempo de

Fermentação

Concentração de Glicerol (mL)

0,0 (T1) 0,5 (T2) 1,0 (T3) 1,5 (T4) 2,0 (T5)

14 dias 0,1017 aC 0,1217 aB 0,1783 aA 0,1733 aA 0,1783 bA

21 dias 0,0967 aD 0,1183 aC 0,1517 bB 0,1667 aB 0,2617 aA

Médias das repetições; Letras distintas nas colunas e linhas diferem significativamente entre si pelo

teste de Tukey (p<0,01); CV% =6,58; dms para colunas = 0.0118 (letras minúsculas); dms para linhas =

0.0166 (letras maiúsculas).

A densidade dos filmes de amido foi, estatisticamente (p < 0,01), diferente nas

formulações com 0 mL (T1) e 0,5 mL (T2) de glicerol aos 14 dias de fermentação e

entre as formulações com 21 dias de fermentação, indicando nesta uma tendência ao

aumento progressivo da densidade em função da adição de glicerol conforme o gráfico

de regressão (Figura 7).

Figura 7: Densidade dos filmes as 14 e 21 dias de fermentação em função da adição de

glicerol.

Essa diferença indica que a interação de amido com o plastificante produz filmes

com alta densidade, devido a não completa gelatinização do amido em concentrações

mais altas do glicerol, observadas na análise de varredura, corroborando com Dias

(2008). Tais resultados foram diferentes aos encontrados por Araújo (2014) para filmes

de amido de mandioca, no qual não houve diferenças significativas entre a adição de

glicerol e o extrato de própolis.

Page 99: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

86

15

20

25

30

35

40

0 0,5 1 1,5 2

Concentração de Glicerol (mL)

So

rção

de

Um

idad

e (%

)

Os valores de densidade deste trabalho foram inferiores aos encontrados por Müller

et al. (2008) de 2,41 g/cm3 para filmes de amido de mandioca, aos de Moore et al.

(2006) de 0,92 a 1,10 g/cm3 para filmes de queratina e aos de Pelissari et al. (2013) de

1,34 g/cm3 para filme de amido de banana verde.

f) Cinética de Sorção de Água

Não houve diferenças significativas entre o tempo de fermentação e a interação para

a cinética de sorção de água. Todavia o teor de glicerol influenciou o processo de

adsorção de água, onde o tratamento 3 foi o que apresentou maior adsorção de água

(Tabela 6).

Tabela 6: Médias de cinética de sorção de água em função da adição de glicerol nos filmes

biodegradáveis.

Concentração de Glicerol (mL) Médias

0,0 (T1) 27,83083 c

0,5 (T2) 17,23000 d

1,0 (T3) 34,56750 a

1,5 (T4) 33,37667 b

2,0 (T5) 32, 97500 b

CV% =3,23; dms = 1,08873.

Os maiores valores de cinética de sorção indicam que uma quantidade menor de

água é adsorvida em uma velocidade reduzida (Araújo, 2014). A adsorção de umidade

foi mais rápida nos tratamentos 1 e 2. A partir do tratamento 3 quantidades menores de

água foram adsorvidas, corroborando com os dados de Mali et al., 2005. Segundo

Galdeano et al. (2014) o glicerol se incorpora a matriz polimérica adsorvendo

lentamente a água (Figura 8).

Page 100: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

87

Figura 8: Sorção de umidade em função do teor de glicerol nos filmes biodegradáveis

Verifica-se, na Figura 14, que após a adição de 1 mL de glicerol, ocorre

diminuição da sorção de água. Tal fato é explicado por Shimazu et al. (2007) que

afirmam que o decréscimo da umidade em função do glicerol pode estar relacionado

com a interação mais forte do plastificante e o amido, induzindo a diminuição da

mobilidade molecular e da capacidade de ligação com a água.

Os filmes que tem maior ganho de umidade (T3 T4 e T5), retiram a umidade do

produto, e como tende a equilibrar com o ambiente, também, perderia essa umidade

para o mesmo. Dessa forma segundo Henrique (2002) os filmes com características de

maior ganho de umidade são mais indicados para produtos secos e os de menor ganho

para produtos com maior atividade de água.

g) Umidade

A ANOVA mostrou que houve diferença significativa da interação entre os

fatores tempo de fermentação e concentração de glicerol a nível de 1%. Aos 14 dias

de fermentação houve diferença dos tratamentos 1 e 2 para os demais

(estatisticamente iguais entre si), no entanto aos 21 dias houve diferença entre todas

as concentrações (Tabela 7).

Tabela 7: Valores de umidade dos biofilmes de amido de cará (%).

Tempo de

Fermentação

Concentração de Glicerol (mL)

0,0 (T1) 0,5 (T2) 1,0 (T3) 1,5 (T4) 2,0 (T5)

14 dias 13,5300 aC 24,1700 bB 42,7250 aA 43,4917 aA 42,5350 bA

21 dias 11,8033 bE 26,7417 aD 41,8650 aC 43,8367 aB 45,8300 aA

Médias das repetições; Letras distintas nas colunas e linhas diferem significativamente entre si pelo

teste de Tukey (p<0,01); CV% =3,05; dms para colunas = 1,1908 (letras minúsculas); dms para linhas =

1,6777 (letras maiúsculas).

Da tabela 6, pode-se notar que a maior média de umidade tanto aos 14 quanto aos 21

dias de fermentação foi do tratamento 5. O tratamento 1 apresentou teores de umidade

semelhantes aos encontrados por Arenas (2012) para a cultura da mandioca. De acordo

com Chivrac et al. (2010), a umidade relativa de armazenamento é um fator influente na

umidade, uma vez que o amido tende a absorver grandes quantidades de água em

Page 101: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

88

condições de elevada umidade relativa, devido a sua natureza hidrofílica, influenciando

fortemente suas propriedades físicas e de barreira (Mali et al. 2005).

A análise de regressão foi significativa (p < 0,05) aos 14 e 21 dias de fermentação

indicando uma tendência do aumento de umidade em função do acréscimo de glicerol.

Pelo modelo observa-se que o acréscimo de 1 mL de glicerol resulta em um aumento de

33,29 % (14 dias) e 34,02% (21 dias) de umidade (Figura 9). De acordo com Arenas

(2012) o teor de glicerol influencia na umidade dos filmes, por ser higroscópico

incrementando a umidade dos filmes conforme o aumento do conteúdo do plastificante.

Figura 9: Umidade dos filmes em função da concentração de glicerol aos 14 dias (A) e 21

dias (B) de fermentação.

Dados semelhantes foram encontrados por Shimazu et al. (2007) e Mali et al. (2010)

que verificaram que o glicerol favorece a absorção de água. Soares et al. (2016)

observou variações de 9,20 a 23,79 em função do tempo de armazenamento e da

concentração de pH, constatando que a adição de glicerol aumenta a absorção de

umidade do ambiente. E inferiores aos encontrados por Fernandes et al. (2015) que

observou variações de 42,20 a 84,60% de umidade para filmes de soro de leite.

h) Propriedades Ópticas: Cor

Em geral, os filmes obtidos com fécula de cará apresentaram-se transparentes e

brilhantes em todas as concentrações testadas. As propriedades colorimétricas foram

avaliadas em função do tempo de fermentação e concentração de glicerol e os resultados

dispostos na Tabela 8.

Concentração de Glicerol (mL) Concentração de Glicerol (mL)

U

m

id

ad

e

(

%

)

U

m

id

ad

e

(

%

)

B A

Page 102: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

89

Tabela 8: Análise Colorimétrica de filmes de amido de cará em função do tempo de

fermentação e concentração de glicerol.

Tempo de

fermentação

Concentração

de Glicerol

L0*

L*

a0*

a*

b0*

b*

ΔE

14 0,0 mL 34,07 29,72 0,04 -0,27 - 0,46 -1,6 4,51

14 0,5 mL 34,07 32,73 0,04 0,33 - 0,46 0,26 1,57

14 1,0 mL 34,07 32,61 0,04 0,7 - 0,46 0,63 1,97

14 1,5 mL 34,07 32,25 0,04 0,51 - 0,46 0,26 2,03

14 2,0 mL 34,07 33,94 0,04 0,9 - 0,46 1,2 1,92

21 0,0 mL 34,07 33,48 0,04 0,18 - 0,46 0,37 1,05

21 0,5 mL 34,07 31,96 0,04 0,03 - 0,46 0,57 2,35

21 1,0 mL 34,07 32,79 0,04 0,52 - 0,46 1,55 2,45

21 1,5 mL 34,07 31,92 0,04 0,1 - 0,46 0,69 2,44

21 2,0 mL 34,07 31,76 0,04 -0,05 - 0,46 -0,06 2,35

Luminosidade inicial (L0*) e finais (L*), parâmetros de cromaticidade a* e b* iniciais (a0* e b0*)

e finais (a* e b*) e alteração de cor (ΔE).

Avaliando os parâmetros de luminosidade referente a concentração de glicerol e

o tempo de fermentação, no qual o L0*

representa resultados dos filmes padrão

elaborado a partir da fécula de mandioca e L* os resultados dos filmes com fécula de

cará, observa-se uma proximidade entre os valores indicam que houve variações entre

os filmes de mandioca (padrão) e cará. Todavia, ao comparar as amostras de polvilho de

cará entre si, verifica-se, com exceção do tratamento 1 aos 14 dias de fermentação, que

não há muitas variações entre estes.

Em relação aos parâmetros de cromaticidade a* e b*, que expressam o grau de

variação entre o verde (-a) e o vermelho (+a) e entre o azul (-b) e o amarelo (+b), nota-

se variação tanto aos 14 quanto aos 21 dias de fermentação em função do teor de

glicerol, indicando que o mesmo influência nas tonalidades dos filmes. Essa diferença é

explicada por Silva et al. (2007), que afirma que durante o processo de gelatinização do

amido ocorre mudanças na coloração devido a perda da estrutura e cristalinidade dos

grânulos de amido, tornando o gel com certa opacidade.

A intensidade dessas variações (ΔE) todavia varia entre os filmes. Aos 14 dias

de fermentação os filmes de amido nativo e com adição de 1,5 mL de glicerol

apresentaram variações mais intensas. No obstante, aos 21 dias de fermentação, os

filmes com adição de glicerol apresentaram variações mais intensas do que os obtidos

para filmes com a mesma composição sem glicerol, resultados estes semelhantes ao

trabalho de Barros (2016) para filmes de polpa de mamão. Avaliando a concentração de

glicerol nos diferentes períodos de fermentação observa-se, com exceção ao tratamento

Page 103: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

90

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0,0 mL 0,5 mL 1,0 mL 1,5 mL 2,0 mL

ΔΕ

14 dias

21 dias

Concentração de glicerol (mL)

1, que os tratamentos apresentam maior variação colorimétrica aos 21 dias de

fermentação (Figura 10).

Figura 10: Variação na coloração total (ΔE) dos filmes aos 14 e 21 dias de fermentação em

função do teor de glicerol.

Conclusão

Os filmes de cará sem a adição de glicerol apresentaram-se quebradiços em

ambos os períodos de fermentação, entretanto as maiores concentrações de glicerol (1,5

e 2,0 mL) ficaram bastante aderidas à placa, dificultando sua retirada. Em função da

espessura o melhor tratamento foi o 5 (2,0 mL de glicerol) aos 14 dias de fermentação,

mostrando uma tendência linear através da análise de regressão. Já a menor

solubilidade foi encontrada no tratamento 1 (0,0 mL de glicerol) aos 14 dias de

fermentação.

A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o amido sem adição de

glicerol possui a matriz mais homogênea, à medida que adiciona-se o glicerol alguns

grânulos de amido não foram totalmente solubilizados. A maior densidade foi aos 21

dias de fermentação com 2,0 mL de glicerol, o tempo de fermentação não influenciou na

cinética de sorção de água no qual o tratamento 3 apresentou maior adsorção de água.

A menor umidade foi observada no tratamento 1 (0,0 mL de glicerol) aos 21 dias

de fermentação, pode-se observar que a adição do plastificante influenciou no aumento

Page 104: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

91

progressivo deste parâmetro. A maior variação da intensidade colorimétrica ocorreu aos

21 dias de fermentação, com exceção ao tratamento 1.

Analisando os aspectos gerais o período de fermentação de 21 dias apresentou

características de densidade, umidade e cor. A adição de plastificante influenciou de

forma progressiva os parâmetros.

Agradecimentos

Ao Laboratório de Físico-Química de Alimentos do Instituto Nacional de

Pesquisas da Amazônia, ao Programa de Pós-Graduação em Agricultura no Trópico

Úmido PPG-ATU e a Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Amazonas –

FAPEAM.

Bibliografia Citada

ABRE - Associação brasileira de embalagem. Apresentação do setor.

(http://www.abre.org.br/index.php). Acesso em: 22/06/2017.

Almeida, D.M. Woiciechowski, A.L.; Wosiacki, G.; Prestes, R.A.; Pinheiro, L.A. 2013.

Propriedades físicas, químicas e de barreira em filmes formados por blenda de celulose

bacteriana e fécula de batata. Polímeros, 23: 538-546.

Almeida, L.B.S. 2014. Propriedades físicas e antimicrobianas do filme e do

revestimento comestível de quitosana e galactomanana de Adenanthera pavonina L.

Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Ceará, Ceará, Fortaleza. 66p.

Araújo, G.K.P. 2014. Desenvolvimento de filmes biodegradáveis de amido incorporado

com extrato de própolis. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Tecnológica

Federal do Paraná, Campo de Mourão, Paraná. 43 p.

Araujo-Farro, P.C.; Podadera, G.; Sobral, P.J.A.; Menegalli, F.C. 2010. Development of

films based on quinoa (Chenopodium quinoa, Willdenow) starch. Carbohydrate

Polymers, 81: 839-848.

Arenas, A.M.Z. 2012. Filme biodegradável à base de fécula de mandioca como

potencial indicador de mudança de pH. Dissertação de Mestrado, Universidade de São

Paulo, São Paulo. 131 p.

Page 105: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

92

Barros, T.T. 2016. Produção e caracterização de filmes de polpa de mamão com

adições de nanoestruturas processados em modo batelada. Dissertação de Mestrado,

Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, São Paulo. 85 p.

Batista, J. A.; Tanada-Palmu, P. S.; Grosso, C. R. F. 2005. Efeito da adição de ácidos

graxos em filmes à base de pectina. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 25: 781-788.

Cano, A.; Jiménez, A.; Cháfer, M.; Gónzalez, C.; Chiralt, A. 2014. Effect of amylose:

amylopectin ratio and rice bran addition on starch films properties. Carbohydrate

Polymers, 111: 543-555.

Chivrac, F.; Pollet, E.; Dole, P.; Avérous, L. 2010. Starch-based nano-biocomposites:

plasticizer impact on the montmorillonite exfoliation process. Carbohydrate Polymers,

79: 941-947.

Coles, R. 2003. Food packaging technology. Blackwell publishing LTD, Oxford, p.1-

29.

Dantas, R. L. 2014. Extração e caracterização de amido de inhame para produção de

biofilmes. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Estadual da Paraíba, Paraíba.

28 p.

Dantas, E.A.; Costa, S.S.; Cruz, L.S.; Bradmont, W.B.; Costa, A.S.; Padilha, F.F.;

Druzian, J.I.; Machado, B.A.S. 2015. Caracterização e avaliação das propriedades

antioxidantes de filmes biodegradáveis incorporados com polpas de frutas tropicais.

Ciência Rural, 45: 142-148.

Dias, A.B. 2008. Desenvolvimento e caracterização de filmes biodegradáveis obtidos de

amido e de farinha de arroz. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Santa

Catarina, Florianópolis, Rio Grande do Sul. 116 p.

Fernandes, A.P.S.; Costa, J.B.; Soares, D.S.B.; Moura, C.J.; Souza, A.R.M. 2015.

Aplicação de filmes biodegradáveis produzidos a partir de concentrado proteico de soro

de leite irradiado. Pesquisa Agropecuária Tropical, 45: 192-199.

Page 106: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

93

Galdeano, M.C.; Wilhelm, A.E.; Grossmann, M.V.E.; Mali, S. 2014. Efeito do

processamento e das condições ambientais nas propriedades de materiais

biodegradáveis de amido de aveia. Polímeros, 24: 80-87.

Garcia, M.A., Pinotti, A.; Zaritzky, N.E. 2006. Physicochemical, water vapor barrier

and mechanical properties of starch and chitosan composite films. Starch, 58: 453-463.

Henrique, C.M. Caracterização de filmes de féculas modificadas de mandioca como

subsídios para aplicação em pós-colheita de hortícolas. Tese de Doutorado,

Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita Filho, São Paulo. 154 p.

Hunterlab. 1997. Universal Software Versions 3.2 and Above. Manual version 1.5.

Hunter Associates Laboratory. Reston, Virginia.

Laohakunjit, N.; Noomhorm, A. 2004. Effect of plasticizer on mechanical and barrier

properties of rice starch film. Starch, 56:348-356.

Leonel, M.; Cereda, M.P. 2002. Caracterização físico-química de algumas tuberosas

amiláceas. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 22: 65-69.

Leyva, M.B.; Chávez, P.T.; Wong, B.R.; Jatomea, M.P.; Bojórquez, F.B. 2008. Physical

an mechanical properties of durum wheat (Triticum durum) starch films prepared with a

and b type granules. Starch, 60:559-567.

Lima, S. L. T. 2004. Reciclagem e biodegradação de plásticos. Revista Científica do

IMAPES, 2: 28-34.

Liu, Z.; Kerry, J.H. 2005.Film-forming characteristics of starch. Journal of Food

Science, 70: 31-36.

Lorotonda, F. D. S. 2002. Desenvolvimento de biofilmes a partir da fécula de mandioca.

Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Rio

Grande do Sul. 64p.

Machado, T.R. 2013. Elaboração e avaliação de filmes biodegradáveis a base de amido

de mandioca e bagaço de cevadaTrabalho de Conclusão, Universidade Estadual de

Goiás, Anápolis, Goiânia. 57 p.

Page 107: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

94

Matta Júnior, M.D.; Sarmento, S.B.S.; Sarantópoulos, C.I.G.L.; Zocchi, S.S. 2011.

Propriedades de Barreira e Solubilidade de Filmes de Amido de Ervilha Associado com

Goma Xantana e Glicerol. Polímeros,21: 67-72.

Mali, S.; Grossmann, M.V.E.; Yamashita, F. 2010. Filmes de amido: produção,

propriedades e potencial de utilização. Semina: Ciências Agrárias, 31: 137-156.

Mali, S.; Sakanaka, L.S.; Yamashita, F.; Grossmann, M.V.E. 2005. Water sorption and

mechanical properties of cassava starch films and their relation to plasticizing effect.

Carbohydrate Polymers, 60:283-289.

Mehyar, G.F.; Han, J.H. 2004. Physical and mechanical properties of high-amylose rice

and pea starch films a effected by relative humidity and plasticizer. Journal of Food

Science, 69: 449-454.

Moore, G.R.P.; Martelli, S.M.; Gandolfo, C.; Sobral, P.J.A.; Laurindo, J.B. 2006.

Influence of the glycerol concentration on some physical properties of feather keratin

films. Food Hydrocolloids, 20: 975-982,

Müller, C.; Yamashita, F.; Laurindo, J.B. 2008. Evaluation of effects of glycerol and

sorbitol concentration and water activity on the water barrier properties of cassava

starch films through a solubility approach. Carbohydrate Polymers, 72: 82-87.

Nunes, L.S.; Duarte, M.E.M.; Mata, M.E.R.M.C.; Almeida, R.D.; Gouveia, D.S. 2010.

Comportamento reológico de pasta de amido de inhame variedade São Tomé. Revista

Brasileira de Produtos Agroindustriais. 12: 141-154.

Oliveira, A. P. 2002. Nutrição e época de colheita do inhame (Dioscorea sp.) e seus

reflexos na produção e qualidade de rizóforos. Simpósio Nacional sobre as Culturas do

Inhame e do Taro, p. 197-212.

Pagno, C.H.; Costa, T.M.H.; Costa, T.M.H.; Menezes, E.W.; Benvenutti, E.V.; Hertz,

P.F.; Matte, C.R.; Tosati, J.V.; Monteiro, A.R.; Rios, A.O.; Flôres, S.H. 2015.

Development of active biofilmes of quinoa (Chenopodium quinoa W.) starch containing

gold nanoparticles and evaluation of antimicrobial activity. Food Chermistry, 173: 755-

762.

Page 108: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

95

Patzer, V.L. 2013. Produção e caracterização de biofilmes de amido nativo e

modificado. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Federal do Rio Grande do

Sul, Porto Alegre, Rio Grande do Sul. 43p.

Pelissari, F.M.; Andrade-Mahecha, M.M.; Sobral, P.J.A.; Menegalli, F.C. 2013.

Comparative study on the properties of flour and starch films of plantain banana (Musa

paradisiaca). Food Hydrocolloids, 30: 681-690.

Pereda, M.; Ponce, A.G.; Marcovich, N.E.; Martucci, J.F. 2011. Chitosan-gelatin

composites and bi-layer films with potential antimicrobial activity. Food Hydrocolloids,

25: 1372-1381.

Ramos-Escudero, F.; Santos-Buelga, C.; Pérez-Alonso, J.J.; Yáñez, J. A.; Dueñas, M.

2010. Identification of anthocyanins in Dioscorea trifida L.f. yam tubers (purple

sachapapa). Food Research Technology, 230: 745-752.

Ratnayake, W.S.; Hoover, R.; Warkentin, T. 2002. Pea starch: composition, structure

and properties - A review. Starch, 54: 217-234.

Reis, L.C.B. 2011. Formulação e caracterização de filmes biodegradáveis de fécula de

mandioca incorporados com polpa de manga e extrato de erva-mate, e seu efeito na

preservação de alimentos. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal da Bahia,

Bahia, Salvador. 253 p.

Reis, R.C.; Sérvulo, A.C.O.; Souza, A.B.M.; Devilla, I.A.; Ascheri, D.P.R.; Colares,

C.J.G.; Barbosa, L.B. 2010. Características Centesimais do amido de inhame

(Dioscorea sp.). VIII Congresso de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-

Graduação, p. 1-8.

Santos, T.A. 2015. Desenvolvimento e caracterização de bioplásticos a base de amido

de jaca com incorporação de lisozima. Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual

do Sudoeste da Bahia, Itapetinga, Salvador. 65 p.

Shih, F.F. 1996. Edible films from rice protein concentrate and pullulan. Cereal

Chemistry, 73: 406-409.

Page 109: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

96

Shimazu, A.A.; Mali, S.; Grossmann, M.V.E. 2007. Efeitos plastificantes e

antiplastificantes do glycerol e sorbitol em filmes biodegradáveis de amido de

mandioca. Semina: Ciências Agrárias, 28: 79-88.

Silva, W.A.; Pereira, J.; Carvalho, C.W.P.; Ferreira, F.Q. 2007. Determinação da cor,

imagem superficial topográfica e ângulo de contato de biofilmes de diferentes fontes de

amido. Ciência e Agrotecnologia, 31: 154-163.

Soares, D.S.B.; Silva, E.E.A.N.; Oliveira, T.M. 2016. Aplicação de filmes

biodegradáveis de proteína de soro de leite. Revista de Agricultura Neotropical, 3: 1-5.

Yang, L.; Paulson, A.T. 2000. Effects of lipids on mechanical and moisture barrier

properties of edible gellan film. Food Research International, 33: 571-578.

Wang, J. Zhengyu, J.; Xiaoping, Y. 2007. Preparation of resistant starch from starch-

guar gum extrudates and their properties. Food Chemistry, 101:20-25.

Zhang, Y.; Han, J.H. 2006. Mechanical and thermal characteristics of pea starch fims

plasticized with monosaccharides and polyols. Journal of Food Science, 71: 109-118.

Page 110: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

97

CONCLUSÃO GERAL

Os resultados das análises físico-químicas demonstraram que as amostras não

diferiram entre si aos 14 e 21 dias de fermentação no que se refere à análise de umidade,

lipídios, acidez titulável, fibras, amido e carboidratos totais. Entretanto existe diferença

entre as cinzas, proteínas e pH. Os teores de umidades encontrados estão acima do

permitido pela legislação, havendo a necessidade de padronização do processo de

secagem visando atingir teores adequados. O pH das féculas teve uma grande variação

sendo necessários estudos que investiguem seu caráter básico e sua influência nas

características dos polvilhos

A comparação dos resultados da analise físico-química dos polvilhos

fermentados com a literatura para a cultura do cara e polvilhos de mandioca permitiu

verificar que é necessários estudos detalhados para a extração do polvilho azedo de

forma artesanal, visando assegurar a uniformidade e diminuindo possíveis variações que

possam comprometer a sua qualidade.

Os filmes sem glicerol apresentaram-se mais quebradiços, as melhores

concentrações foram as do tratamento 2 (0,5 mL de glicerol) e 3 (1,0 mL de glicerol) em

ambos os períodos de fermentação em função da sua aderência a placa. Os valores de

espessura e solubilidade foram melhores aos 14 dias de fermentação nas concentrações

de 2,0 mL e 0,0 mL de glicerol respectivamente. Entretanto para densidade, cor e

umidade os melhores tratamentos foram aos 21 dias de fermentação.

Não houve diferenças significativas para cinética de sorção de água em função

do período de fermentação, entretanto a adição de plastificante influenciou de forma

significativa este parâmetro.

A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o amido sem adição de

glicerol possui a matriz mais homogênea, à medida que adiciona-se o glicerol alguns

grânulos de amido não foram totalmente solubilizados.

Page 111: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

98

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Abramo, M.A. 1990. Taioba, cará e inhame: o grande potencial inexplorado. Editora

Ícone, São Paulo, 80 p.

Agência Nacional de Vigilância Sanitária. 2002. Resolução RDC n° 259 de 20 de

setembro de 2002. Aprova o regulamento técnico sobre rotulagem de alimentos

embalado.(http://portal.anvisa.gov.br/wps/wcm/connect/36bf398047457db389d8dd3fbc

4c6735/RDC _259.pdf?MOD=AJPERES). Acesso em 27/11/2015.

Albrep. 2015. Panorama dos resíduos sólidos no Brasil 2015.

(http://www.abrelpe.org.br/Panorama/panorama2015.pdf). Acesso em 25/06/2017.

Alcantara, M.; Morais, I.C.L; Souza, C.M.O.C.C. 2012. Principais micro-organismos

envolvidos na deterioração das caracteristicas sensoriais de derivados cárneos. Revista

Brasileira de Higiene e Sanidade Animal, 6: 1-20.

Alexander, R. J. 1996. New starches for food applications. Cereal Foods World, 41: 796

– 799.

Almeida, E.I.B.; Ribeiro, W.S.; Costa, L.C.; Lucena, H.H.; Barbosa, J.A. 2011. Análise

da eficiência de biofilmes de PVC sobre o aumento da vida útil pós-colheita de cenoura.

Agropecuária Técnica, 32: 1-6.

Almeida Neto, A.J.; Santos, D.A.O.; Souza, E.C.; Silva, A.V.A.; Gomes, J.S. 2010.

Fatores que influenciam na escolha do dia estabelecimento para compra de frutas. V

Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte e Nordeste, 1: 1-8.

Alves, R.M.L.; Grossmann, M.V.E.; Silva, R.S.S.F. 1999. Gelling properties of

extruded yam (Dioscorea alata) starch. Food Chemistry, 67:123.

Amass, W.; Amass, A.; Tighe, B. 1998. Biodegradable Polymers, 47: 89.

Anani, N.G.; Dufour, D.; Mestre, C.; Kanennan, A. 2000. Native yam (Dioscorea sp.)

starches as a functional ingredient in food products. Potential of root crops for food and

industrial resources, p.398-400.

Page 112: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

99

Ariente, M.; Giulian, A.C.; Farah, O.E.; Pizzinatto, N.K.; Speas, E.E. 2005.

Competitividade na indústria de fécula de mandioca: estudo exploratório. Revista FAE,

8: 53-60.

Assis, O.B.G.; Leoni, A.M. 2003. Filmes Comestíveis de Quitosana. Revista

Biotecnologia, Ciência e Desenvolvimento, 30: 33-38.

Associação Brasileira da Indústria de Embalagens Plásticas Flexíveis – ABIEF.

(http://www.abief.com.br/flex/flex_0018.asp.). Acesso em: 02/03/2017.

Associação Brasileira de Embalagem – ABRE. (http://www.abre.org.br/meio_pbr.php.).

Acesso em: 02/03/2017.

Atwell, W.A.; Hood, L.F.; Lineback, D.R. 1998. The terminology and methodology

associated whith basic starch phenomena. Cereal Food World, 33: 306-311.

Azevedo, V.V.C.; Chaves, S.A.; Bezerra, D.C.; Lia Fook, M.V.; Costa, A.C.F.M. 2007.

Quitina e quitosana: aplicações como biomateriais. Revista Eletrônica de Materiais e

Processos, 3: 27-34.

Baruffaldi, R.; Oliveira, M.N. 1998. Fundamentos de Tecnologia de Alimentos.

Atheneu, São Paulo, 544p.

Batista, J.A.; Tanada-Palmu, P.S.; Grosso, C.R.F. 2005. Efeito da adição de ácidos

graxos em filmes à base de pectina. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 25: 781-788.

Bobbio, P.A.; Bobbio, F.O. 2001. Química do processamento de alimentos. 3ra ed.,

Varela, São Paulo, 152p.

Brasil. 1969. Decreto-Lei n° 986, de 21 de outubro de 1969. Institui normas básicas

sobre alimentos (http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto-lei/Del0986.htm).

Acesso em 27/11/2015.

Brasil. 1978. Resolução n°12/78 da Comissão Nacional de Normas e Padrões para

Alimentos. Aprova as normas técnicas especiais do Estado de São Paulo, revistas pela

CNNPA relativas a alimentos (e bebidas). Diário Oficial da República Federativa do

Brasil, Brasília, Julho de 1978. Seção 1, pt.I.

Page 113: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

100

Brito, G.F.; Agrawal, P.; Araújo, E.M.; Mélo, T.J.A. 2011. Biopolímeros, polímeros

biodegradáveis e polímeros verdes. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, 6:

127-139.

Brito, T.T.; Soares, L.S.; Furtado, M.C.; Castro, A.A.; Carnelossi, M.A.G. 2011.

Composição centesimal de inhame (Dioscorea spp.) in natura e minimamente

processado. Scientia Plena, 7: 183-162.

Cagnon, J.R.; Cereda, M.P.; Pantarotto, S. 2002. Cultura de tuberosas amiláceaslatino

americanas. Fundação Cargill, São Paulo, 540p.

Cardoso, C.E.L. 2003. Competitividade e inovação tecnológica na cadeia agroindustrial

de fécula de mandioca no Brasil. Tese de doutorado, Escola Superior de Agricultura

Luiz de Queiroz, Piracicaba, São Paulo. 188 p..

Cardoso, S.; Rübensam, A.M. 2011. Elaboração e avaliação de projetos para

agroindústrias. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Aberta do Brasil, Porto

Alegre, Rio Grande do Sul. 66p.

Carmo, C.A.S. 2002. Situação das culturas do taro e do Inhame no Estado do Espírito

Santo. INCAPER, Vitória, 7 p.

Castro, A.P.; Fraxe, T.J.P.; Pereira, H.S.; Kinupp, V.F. 2012. Etnobotânica das

variedades locais do cará (Dioscorea spp.) cultivados em comunidades no município de

Caapiranga, estado do Amazonas. Acta Botanica. Brasileira, 26: 658-667.

Cereda, M.P.; Franco, C.M.L.; Daiuto, E.R.; Demiate, I.M.; Carvalho, L.J.B.; Leonel,

M.; Vilpoux, O.F.; Sarmento, S.B.S. 2001. Propriedades gerais do amido. Fundação

Cargill, Campinas, 221p.

Cereda, M.P.; Franco, C.M. L.; Daiuto, E.R.; Demiate, I.M.; Carvalho L.J.C.B.; Leonel,

M.; Vilpoux, O.F.; Sarmento, S. B. S. 2002. Propriedades gerais do amido.Fundação

Cargill, São Paulo, 204p.

Chandra, R.; Rustgi, R. 1998. Biodegradable polymers. Progress in Polymer Science,

23: 1273-1335.

Page 114: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

101

Chevalier, A. 1946. Nouvelles recherches sur les ignames cultivées. Revue

Internationale de Botanique appliquée à l’ Agriculture Tropicale, 26: 26-31.

Chiumarelli, M.; Hubinger, M.D. 2012. Stability, solubity, mechanical and barrier

properties of cassava starch – Carnauba wax edible coatings to preserv fresh-cut aplles.

Food Hydrocoll, 28: 59-67.

Chisté, R.C.; Cohen, K.O. 2007. Comportamento da acidez total e amido na produção

da farinha de mandioca do grupo seca. Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial,

1:17-25.

Corradini, E.; Lotti, C.; Medeiros, E.S.; Carvalho, A.J.F.; Curvelo, A.A.S.; Mattoso, L.

H.C. 2005. Estudo comparativo de amidos termoplásticos derivados do milho com

diferentes teores de amilose. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 15: 268-273.

Coursey, D.G. 1967. Yams. An account oh the nature, origins, cultivation and

utilization of the useful members of Discoreaceae. Logmans Green, Londres, p. 78-91.

Cruz, L.C.; Miranda, C.S.; Santos, W.F.; Gonçalves, A.P.B.; Oliveira, J.C.; José, N.M.

2014. Desenvolvimento de biofilmes de amido utilizando como plastificantes diferentes

ácidos carboxílicos. 21 CBECIMAT – Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência

dos Materiais, 6958-6965.

Da Roz, A.L. 2003. Prepared biodegradable plastics from starch. Polymers, 13: 4.

Dantas, R. L. 2014. Extração e caracterização de amido de inhame para produção de

biofilmes. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Estadual da Paraíba, Paraíba.

28 p.

Daudt, R.M.; Tasende, V.F.; Cafruni, I.; Thys, R.C.S.; Cladera-Oliveira, F.; Kulkamp, I.

C.G.; Marczak, L.D.F. 2014. Uso de diferentes plastificantes na produção de biofilmes à

base de amido de pinhão. XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química, 1: 1-8.

Davanço, T.; Tanada-Palmu, P.; Grosso, C. 2007. Filmes compostos de gelatina,

triacetina, ácido esteárico ou capróico, efeito do pH e da adição de surfactantes sobre a

funcionalidades dos filmes. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 27: 408-416.

Page 115: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

102

Decker, J. S. 1936. Aspectos Biológicos da Flora Brasileira. Casa Editorial

Rotermundo São Leopoldo, 4075-4090.

Denardin, C.C. 2008. Influência do teor de amilose e beneficiamento do arroz na

resposta biológica de rato. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Santa

Maria, Santa Maria, Rio Grande do Suk.162 p.

FAO. Faostat, database, crop primary. (http://www.fao.org/faostat/en/#compare).

Acesso em: 19 de fevereiro de 2017.

Fakhouri, F.M.; Fontes, L.C.B.; Gonçalves, P.V.M.; Milanez, C.R.; Steel, C.J.;

Collares-Queiroz, F.P. 2007. Filmes e coberturas comestíveis compostas à base de

amidos nativos e gelatina na conservação e aceitação sensorial de uvas Crimson.

Ciência e Tecnologia de Alimentos, 27: 269-375.

Feijó, J.C.; Cruz, F.G.G.; Melo, R.D.; Rufino, J.P.F.; Damasceno, J.L.; Costa, A.P.G.C.

Negreiros, T.J.N. 2016. Farinha de cará (Dioscorea trifida L.) sobre o desempenho,

qualidade do ovo e bioquímica sérica de poedeiras comerciais leves. Revista Brasileira

de Saúde e Produção Animal, 17: 413-426.

Fellows, P.J. 2006. Tecnologia de processamento de alimentos: princípios e práticas. 2

ed. Artmed, Porto Alegre, 602p.

Ferraz, A. 2001. Aplicações da biotecnologia na produção de papel e celulose. In:

Borzani, W.; Almeida, V.; Aquarone, E. (Eds.) Processos enzimáticos e fermentativos.

Edgard Blüncher: São Paulo, 593 p.

Ferreira, A.B. 2004. Conhecendo melhor a rotulagem nutricional dos alimentos: uma

análise crítica. Dissertação de Mestrado, Universidade de São Paulo, São Paulo. 110 p.

Ferreira, A.B. 2011. Sistemas de cultivo do cará Dioscorea spp. por pequenos

agricultores da baixada Cuiabana – MT. Dissertação de Mestrado, Universidade

Estadual Paulista, São Paulo. 94 p.

Fiorda, F.A.; Siqueira, M.I.D. 2009. Avaliação do pH e atividade de água em produtos

cárneos. Estudos, 36: 817-826.

Page 116: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

103

F.M.C. Corporation Food Ingredients Division. 1999. Catálogo: Carragenina Marine

Colloida MR – Tecnologia General, 8 p.

Franchetti, S.M.M.; Marconato, J.C. 2006. Polímeros biodegradáveis – uma solução

parcial para diminuir a quantidade dos resíduos plásticos. Revista Química. Nova, 29:

811-816.

Galdeano, M.C. 2007. Filmes e laminados biodegradáveis de amido de aveia com

diferentes plastificantes, produzidos por “casting” e extrusão. Tese de Doutorado,

Universidade Estadual de Londrina, Londrina. 168 p.

Garcia, M.A.; Martino, M.N.; Zaritzky, N.E. 2000. Lipid addition to improve barrier

properties of edible starch-based films and coatings. Journal of Food Science, 65: 941-

947.

Garcia-Ochoa, F.; Santos, V.E.; Casas, J.A.; Gómez, E. 2000. Xanthan gum:

production, recovery and properties. Biotechnology Advances, 18: 549-579.

Gava, A.J.; Silva, C.A.B.; Frias, J.R.G. 2008. Tecnologia de alimentos princípios e

aplicações. Nobel, São Paulo, 511p.

Goh, K.K.T.A.; Sarkar, E.H. 2008. Chapter 12 – Milk protein-polysaccharide

interactions. Milk Proteins. In: Abby, T.; Mike, B.; Harjinder Singh, M.B. Academic

Press, San Diego, p. 347-376.

Gontard, N.; Guilbert, S.; Cuq, J.L. 1993. Water and glycerol as plasticers affect

mechanical and water vapor barrier properties of an edible wheat gluten film. Journal of

Food Sciency, 58: 206-211.

Han, J.H.; Seo, G.H.; Park, I.M.; Kim, G.M, Lee, D.S. 2006. Physical and mechanical

properties of pea starch edible films containing beeswax emulsions. Journal of Food

Science, 71: 290-296.

Henrique, C.M.; Cereda, M.P.; Sarmento, S.B.S. 2008. Características físicas de filmes

biodegradáveis produzidos a partir de amidos modificados de mandioca. Ciência e

Tecnologia de Alimentos, 28: 231-240.

Page 117: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

104

Hutton, C.W.; Campbell, A.M. 1977. Functional properties of a soy concentrate and a

soy isolate in simple systems: nitrogen solubility index and water absorption. Journal of

Food Science, 2: 454-456.

Instituto Adolfo Lutz. 2008. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz: métodos

químicos e físicos para análise de alimentos. 4ta. ed., São Paulo, 1020 pp.

Korte, K.P.; Favarão, S.C.M. 2016 Efeito da gelatina incolor e comercial associada a

extratos vegetais como revestimento comestível na pós-colheita do morango. Ciências

Exatas e da Terra e Ciências Agrárias, 11: 8-15.

Kurozawa, L.E.; Costa, S.R.R. 2014. Tendências e Inovações em Ciência, Tecnologia e

Engenharia de Alimentos. Athena, São Paulo, 299p.

Lajolo, F.M.; Menezes, E.W. 2006. Carbohidratos en alimentos regionales

iberoamericanos. EDUSP, São Paulo, 646p.

Landim, A.P.M.; Bernardo, C.O.; Martins, I.B.A.; Francisco, M.R.; Santos, M.B.; Melo,

N.R. 2016. Sustentabilidade quanto às embalagens de alimento no Brasil. Polímeros,

26: 82-92.

Lebot, V. 2009. Tropical root and tuber crops: cassava, sweet potato, yams and aroids.

Crop production science in horticulture. CAB books, Wallingford, 405 p.

Lehninger, A.L. 1976. Bioquímica: componentes moleculares das células. Edgar

Blucher, São Paulo, 438p.

Lemos, O.L.; Rebouças, T.N.H.; José, A.R.S.; Vila, M.T.R.; Silva, K.S.; Silva, D.S.;

Barreto, A.P.P.; Bomfim, M.P. 2008. Conservação do pimentão ‘Magali R’ em duas

condições de armazenamento associado à atmosfera modificada. Magistra, 20: 06-15.

Leonel, M.; Cereda, M.P.; Sarmento, S.B.S. 2002. Processamento de Araruta (Maranta

arundinacea) para Extração e Caracterização da Fração Amilácea. Brazilian. Journal

Food Technololy, 5: 151-155.

Leonel, M.; Cereda, M.P. 2002. Caracterização físico-quimica de algumas tuberosas

amiláceas. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 22: 65-69.

Page 118: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

105

López, M.J.; Moreno, J.; Ramos-Cormenzana. A. 2001. Xanthomonas campestris strain

selection for xanthan production from olive mill. Water Research, 7: 1828-1830.

Mabberley, D.J. 2008. Mabberley’s Plant-book. Portable Dictionary of Plants, their

Classification and Uses. 3ra ed. University Press, Cambridge, 1021p.

Maia, L.H.; Porte, A.; Souza, V.F. 2000. Filmes comestíveis: aspectos gerais,

propriedades de barreira à umidade e ao oxigênio. Boletim do CEPPA, 18: 105-128.

Mali, S.; Grossmann, M.V.E. 2003. Effects of yam starch films on storability and

quality of fresh strawberries (Fragaria ananassa). Journal of Agricultural and Food

Chemistry, 21: 7055-7011.

Mali, S.; Grossmann, M.V.E.; Yamashita, F. 2010. Filmes de amido: produção,

propriedades e potencial de utilização. Semina: Ciências Agrárias, 31: 137-156.

Mano, E.B.; Mendes, L.C. 1999. Introdução a polímeros. 2da ed., Edgard Blucher, São

Paulo, 192p.

Manzano, G.P.P.; Daiuto, E.R.; Janzantti, N.S.; Rossi, E.A. 2008. Aspectos sensoriais e

físico-químicos de “iogurtes” de soja com espessantes/estabilizantes à base de fécula de

inhame (Dioscorea alata), amido modificado e gelatina. Boletim Centro de Pesquisa de

Processamento de Alimentos, 26: 287-296.

Matta Junior, M.D.; Sarmento, S.B.S.; Sarantópoulos, C.I.G.L.; Zocchi, S.S. 2011.

Propriedades de Barreira e Solubilidade de Filmes de Amido de Ervilha Associado com

Goma Xantana e Glicerol. Polímeros, 21: 67-72.

Marsh, K.; Bugusu, B. 2007. Food packaging: roles, materials, and environmental

issues. Journal of Food Science, 72: 39-55.

Massaux, C.; Bodson, B.; Lenartz, J.; Sindis, M.; Sinnaeve, G.; Dardenne, P.; Falisse,

A.; Deroanne, C. L.’2006. Amidon natif du grain de ble: um compose naturel a valoriser

par La connaissance de ses proprietes technofonctionnelles Livre Blanc Céréales,

Gembloux, p. 1-7.

Page 119: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

106

McHugh, T.H; Krochta, J.M. 1994. Sorbitol- vs glycerol plasticized whey protein edible

films: integrated oxygen permeability and tensile property evaluation. Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 42: 841-845.

Miller, C.M.O.; Yamashita, F.; Laurindo, J.B. 2008. Evaluation of the effects of

glycerol and sorbitol concentration and water activity on the water barrier properties of

cassava starch films through a solubility approach. Carbohydrate Polymers, Barking,

72: 82-87.

Molir, L.C.; Spohr, G.M.; Quadros, C.S. Mai, S.; Menoncin, S.; Ternus, R.Z.; Dalcaton,

F. 2014. Estudo da concentração de féculas de mandioca na utilização em filmes

biodegradáveis para recobrimento de tomates. XX Congresso Brasileiro de Engenharia

Química, 1: 1-8.

Montaldo, A. 1991. Cultivo de Raices y Tubérculos Tropicales. IICA, San José, 408 p.

Moura, R.M.1999. Doenças do inhame da Costa. In: Kimati, H.; Amorim, L.;

Murayama, S. Horticultura. 2da ed. Instituto Campineiro de Ensino Agrícola,

Campinas, p.201-205.

Nespolo, C.R.; Oliveira, F.A.; Pinto, F.S.T.; Oliveira, F.C. 2015. Práticas em

Tecnologia de Alimentos. Artmed Porto Alegre, 205p.

Nobre, J.A.S. 2011. Tecnologia do processamento de alimentos: Projeto Formare.

Grupo Ibmec Educacional, São Paulo, 448p.

Nunes, L.B.; Santos, W.J.; Cruz, R.S. 2009. Rendimento de extração e caracterização

química e funcional de féculas de mandioca da região do semiárido baiano. Revista

Alimentos e Nutrição, 20: 129-134.

Oliveira, A.P. 2002. Nutrição e época de colheita do inhame (Dioscorea sp.) e seus

reflexos na produção e qualidade de rizóforos. Simpósio Nacional sobre as Culturas do

Inhame e do Taro, 197-212.

Oliveira, A.P. 2006. Inhame: alimento indispensável à mesa nordestina.

(http://www.abhorticultura.com.br/News/Default.asp?id=4966). Acesso em 02/03/2017.

Page 120: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

107

Oliveira, A.P.; Barbosa, L.J.N; Pereira, W.E.; Silva, J.E.L.; Oliveira, A.N. P. 2007.

Produção de túberas comerciais de inhame em função de doses de nitrogênio.

Horticultura Brasileira, 25: 73-76.

Oliveira, T.A.; Leite, R.H.L.; Aroucha, E.M.M.; Ferreira, R.M.A. 2011. Efeito do

revestimento de tomate com biofilme na aparência e perda de massa durante o

armazenamento. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento sustentável Grupo

Verde de Agricultura Alternativa, 6: 230-284.

Oliveira Filho, J.H.; Mancim, A.C. 2009. Additives and ingredients and their reflexes

on the visco amilografics properties of corn starch. VII BMCFB.

Parker, R.; Ring, S.G. 2001. Aspects of the physical chemistry of starch. Journal of

Cereal Science, 34: 1.

Pascal, M.A.; Lin, S. 2013. The application of edible polymeric films and coating in the

food industry. Food Process Technology, 4:116.

Patzer, V.L. 2013. Produção e caracterização de biofilmes de amido nativo e

modificado. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Federal do Rio Grande do

Sul, Porto Alegre, Rio Grande do Sul. 43p.

Pedralli, G. 2002. Dioscoreaceae e Araceae: Aspectos Taxonômicos, Etnobotânicos e

Espécies Nativas com Potencial para Melhoramento Genético. In: Simpósio Nacional

sobre as Culturas do Inhame e do Taro, p.37-53.

Peixoto, A.M.; Toledo, F.F.; Reichard, K.; Molina Filho, J.; Souza, J.S.I.; Silveira, G.

M. 2000. Enciclopédia agrícola brasileira E-H. São Paulo, 512p.

Petrikoski, A.P. 2013. Elaboração de biofilmes de fécula de mandioca e avaliação do

seu uso na imobilização de caulinita intercalada com ureia. Dissertação de Mestrado,

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Paraná, Curitiba. 130 p.

Phillips, G.O.; Willians , P.A. 2009. Handbook of hydrocolloids. CRC Press LLC, Boca

Raton, 948 p.

Page 121: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

108

Ramos-Escudero, F.; Santos-Buelga, C.; Pérez-Alonso, J.J.; Yáñez, J.A.; Dueñas, M.

2010. Identification of anthocyanins in Dioscorea trifida L.f. yam tubers (purple

sachapapa). Eur Food Research Technology, 230: 745-752.

Ratnayake, W.S.; Jackson, D.S. 2007. A new insight into the gelatinization process of

native starches. Carbohydrate Polymers, 67: 511-529.

Reis, R.C.; Servulo, A.C.O.; Souza, A.B.M.; Devilla, I.A.; Ascheri, D.P.R.; Colares,

C.J.G.; Barbosa, L.S. 2010. Características centesimais do amido de inhame (Dioscorea

sp.). VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação.

Reis, L.C.B.; Barcellos, A.D.; Machado, B.A.S.; Druzian, J.I. 2011. Filme

Biodegradável Incorporado com Glicerol e Aditivos Naturais. Congresso Brasileiro de

Prospecção e Tecnologia, 4: 23-32.

Rindlav-Westling, A.; Stading, M.; Hermansson, A.; Gatenholm, P. 1998. Structure,

mechanical and barrier properties of amylose and amylopectin films. Carbohydrate

Polymers, 36: 217-224.

Rosa, D.S.; Franco, B.L.M.; Calil, M.R. 2001. Biodegradabilidade e propriedades

mecânicas de novas misturas poliméricas. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 11: 82-88.

Rosenthal, A. 2008. Tecnologia de alimentos e inovações: tendências e perspectivas.

Embrapa Informação Tecnológica, Brasília, 193p.

Ryu, S.Y.; Rhim, J.W.; Roh, H.J.; Kim, S.S. 2002. Preparation and Physical Properties

of Zein-Coated High-Amylose Corn Starch Film. Lebensmittel Wissenchaft und

Technologie, 35: 680 – 686.

Santos, J.S.; Oliveira, M.B.P.P. 2012. Revisão: alimentos frescos minimamente

processados embalados em atmosfera modificada. Brazilian Journal Food Technology,

15:1-14.

Santos, E.S. 1996. Inhame (Dioscorea spp): aspectos básicos da cultura. EMEPA-PB,

João Pessoa, 158p.

Santos, E.S. 2002. Manejo sustentável da cultura do inhame (Dioscorea sp.) no

Nordeste do Brasil. II Simpósio Nacional sobre as Culturas do Inhame e do Taro.

Page 122: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

109

Santos, E.S. 2002. Cultura do inhame (Dioscorea sp.). EMEPA-PB, João Pessoa, 13p.

Santos, E.S.S.; Filho, J.C.; Lacerda, J.T.; Carvalho, R.A. 2007. Inhame (Dioscorea sp.)

Tecnologias de produção e Preservação Ambiental. Tecnologia e Ciência Agropecuária,

1: 31-36.

Santos, E.S.; Cereda, M.P.; Pedralli, G.; Puiatti, M. 2007. Denominações populares das

espécies de Dioscorea e Colocasia no Brasil. Tecnologia e Ciência. Agropecuária, 1:

37-41.

Scott, G. 2001. Green Polymers. Carbohydrate polymer, 36: 1 – 7.

Sgarbieri, V.C. 1996. Proteínas em alimentos proteicos: propriedades, degradações,

modificações. Varela, São Paulo, 517p.

Siqueira, M.V.B.M. 2009. Inhame (Dioscorea spp): uma cultura ainda negligenciada.

Horticultura Brasileira 27: 4075-4090.

Silva, W.A.; Pereira, J.; Carvalho, C.W.P.; Ferreira, F.Q. 2007. Determinação da cor,

imagem superficial topográfica e ângulo de contato de biofilmes de diferentes fontes de

amido. Ciência e Agroecologia, 31: 154-163.

Silva, D.R.S. 2010. Estudo de materiais biodegradáveis para armazenamento de

produtos agrícolas: biofilmes e recipientes confeccionados de fécula de inhame.

Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande,

Paraíba. 137 p.

Silva, D.R.S.; Mata, M.E.R.M.C.; Duarte, M.E.M. 2014. Utilização de biofilme de

fécula de inhame na conservação pós-colheita do mamão “Havaí”. Tecnologia e Ciência

Agropecuária, 8: 15-19.

Skoog, D.A.; Holler, F.J.; Nieman, T.A. 2002. Princípios de Analise Instrumental. 5ta

ed., Bookman, São Paulo, 836p.

Soares, N.F.F.; Silva, W.A.; Pires, A.C.S.; Camilloto, G.P.; Silva, P.S. 2009. Novos

Desenvolvimentos e aplicações em embalagens de alimentos. Ceres, 56: 370-378.

Page 123: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

110

Sobral, P.J.A. 2000. Influência da espessura de biofilmes feitos à base de proteínas

miofibrilares sobre suas propriedades funcionais. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 35:

1-14.

Sousa, G.M. 2012. Desenvolvimento de filmes biodegradáveis ativos e aplicação na

conservação de massa alimentícia fresca. Dissertação de Mestrado, Universidade

Federal de Goiás, Goiás, Goiânia. 88 p.

Sousa, L.C.F.S.; Silva Sousa, J.; Borges, M.G.B.; Machado, A.V.; Silva, M.J.S.;

Ferreira, R.T.F.V.; Salgado, A.B. 2012. Tecnologia de embalagens e conservação dos

alimentos quanto aos aspectos físico, químico e microbiológico. Revista Agropecuária

Científica do Semiárido, 8: 19-27.

Souza, R.C.R.; Andrade, C.T. 2000. Investigação dos Processos de Gelatinização e

Extrusão de Amido de Milho. Ciência e Tecnologia, 10: 24-30.

Stadelman, W.J.; Cotterill, O.J. 1995. Eggs science and technology. 3ra ed. AVI

Publischer Company, Wesport, 449p.

Van Der Burgt, Y.E.M.; Bergsma, J.; Bleeker, I.P.; Mijland, P.J.H.C.; Kamerling, J.P.;

Vliegenhart, J.F.G. 2000. Structural studies on methylated starch granules. Starch, 52:

40-43.

Van Soest, J.J.G; Vliegenthart, J.F.G. 1997. Crystallinity in starch plastics:

consequences for material properties. Trends in Biotechnology, 15: 208- 213.

Vavilov, N.I. 1951. The origin, variation, immunity and breeding of cultivated plants.

Translated by K. Start. Chronica Botanica, 13: 1-366.

Vila, M.T.R. 2004. Qualidade pós-colheita de goiaba ‘Pedro Sato’ armazenada sob

refrigeração e atmosfera modificada por biofilmes de fécula de mandioca. Dissertação

de Mestrado, Universidade Federal de Lavras, Minas Gerais. 66 p.

Vilpoux, O. 2001. Uso de amidos e aditivos com propriedades em produtos

alimentícios. II Simpósio Latinoamericano de Raíces y Tubérculos, Universidad

Nacional la Molina, Lima, Peru.

Page 124: DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES …§ão.pdf · ana cecilia nina lobato desenvolvimento e caracterizaÇÃo de filmes biodegradÁveis a partir da fÉcula do carÁ (dioscorea

111

Wascheck, R.C.; Dutra, A.R.; Grandsire, C.; Almeida, O.C.; Moreira, S.O.L. 2008.

Pectina: um carboidrato complexo e suas aplicações. Estudos, 3: 343-355.

Weber, F.H.; Collares-Queiroz, F.P; Chang, Y.K. 2009. Caracterização físico-química,

reológica, morfológica e térmica dos amidos do milho normal, ceroso e com alto teor de

amilose. Ciências e Tecnologia de Alimentos, 4: 748-753.

Wurzburg, O.B. 1986. Modified starches: properties and uses. CRC Press, Boca Raton

41p.

Young, H. 1984. Fractionation of starch. In: Whistler, R.L.; Bemiller, J.N.; Paschall,

E.F. (Ed.). Starch chemistry and technology. 2da.ed. Academic Press, Orlando, p. 249-

283.

Zárate , N.A.H.; Vieira, M.C.; Ortiz, A.C.S. 1998. Produção de clones de cará em

função de tipos de mudas. SOB Informa, 17: 16-17.

Zobel, H.F. 1998. Molecules to granules: a comprehensive starch review. Starch, 40:.

44-50.