Caracterização de propriedades mecânicas e óticas de biofilmes a base de proteínas miofibrilares de tilápia do nilo usando uma metodologia de superfície-resposta

Characterization of mechanical and optical properties of tilapia myofibrillar proteins-based biofilms using a surface-response method

Caracterização de propriedades mecânicas e óticas de biofilmes a base de proteínas miofibrilares de tilápia do nilo usando uma metodologia de superfície-resposta¹

Ednelí S. MONTERREY, Paulo J. do A. SOBRAL²,^*

RESUMO

Biopolímeros como polissacarídeos e proteínas, têm despertado interesse recentemente, como matérias primas para embalagens comestíveis e/ou biodegradáveis. Os materiais a serem desenvolvidos devem possuir boas propriedades mecânicas e aparência, para proteger e apresentar o produto embalado. Este trabalho teve como objetivo a caracterização das propriedades mecânicas e óticas de biofilmes à base de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo, em função do pH (2,0-3,0), da concentração de proteína (C_p= 0,5-2,0g/100g solução) e do teor de glicerol (C_g= 30-70g/100g proteína) da solução filmogênica (SF). Foram determinadas a força e a deformação na ruptura por teste de perfuração e a opacidade aparente através de espectrofotometria, à 22ºC e umidade relativa ambiente. Os biofilmes obtidos nessas condições de ensaio apresentaram-se manuseáveis e transparentes. A força e a deformação na ruptura apresentaram comportamentos opostos em função da C_g (pH= 2,5 e C_p= 1,25 g/100g solução): a variação da C_g de 30 a 70% provocou uma variação na força e na deformação na ruptura entre 6,67N e 2,94N e 2,71% e 7,5%, respectivamente. A C_g e o pH exercem influência significativa sobre a força na ruptura (p< 0,05). Porém nenhum dos fatores estudados demonstrou ter influência significativa sobre a deformação na ruptura ou sobre a opacidade aparente dos biofilmes.

Palavras-chave: biofilmes, propriedades mecânicas, proteínas miofibrilares, tilápia-do-nilo.

SUMMARY

Characterization of mechanical and optical properties of tilapia myofibrillar proteins-based biofilms using a surface-response method

. During the last couple of years, biopolymers such as polysaccharides and proteins have been arousing scientists’ interest as raw materials for biodegradable and/or edible packaging. Packaging materials to be developed should have good mechanical and visual properties, to protect and to offer the packed product a presentable look. This work was aimed at characterization of the mechanical and optical properties of nile tilapia myofibrillar proteins-based biofilms, as a function of filmogenic solution (fs) [composition: ph (2 to 3), protein (c

_p

= 0.5 to 2.0g/100g solution) and glycerol concentration (c

_g

= 30 to 70g/100g protein)]. Force and percentage deformation at break were determined by a puncture test and the apparent opacity by spectrophotometry, at 22ºc and ambient relative humidity. Easy handling and transparent biofilms were obtained in these conditions. Force and percentage deformation at break presented opposite behaviors as a function of c

_g

(ph = 2.5 and c

_p

= 1.25g/100g solution): increasing it from 30 to 70% and causing a variation in force and percentage deformation at break between 6.67n and 2.94n and 2.71% and 7.5%, respectively. Glycerol concentration and ph had significant effect over force at break (p <0.05). None of the studied factors showed any significant influence on the percentage deformation of biofilms at break, neither on their apparent opacity.

Keywords: edible films, mechanical properties, myofibrillar proteins, nile tilapia.

1 – INTRODUÇÃO

O crescente acúmulo de lixo não biodegradável, aliado à dificuldade de reciclagem da maioria das embalagens sintéticas disponíveis na atualidade, tem lançado um desafio à comunidade científica mundial no sentido de incrementar as propriedades das embalagens atuais e/ou de desenvolver materiais biodegradáveis com características que permitam a sua utilização em embalagens [5, 20, 23, 33].

Nesta procura, surgiu o conceito de biofilmes, que são filmes flexíveis formados a partir de macromoléculas biológicas, como as proteínas [13, 36] e os polissacarídeos [29]. As proteínas apresentam a vantagem de possuírem na sua estrutura até 20 monômeros (aminoácidos) diferentes, permitindo um alto potencial de ligações intermoleculares [22].

Apesar das proteínas de origem vegetal serem mais amplamente estudadas [3, 6, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 24, 31, 36], provavelmente devido à sua abundância e baixo custo nos países desenvolvidos, estudos recentes demonstraram que as proteínas animais possuem excelente capacidade formadora de biofilmes, especificamente as proteínas miofibrilares de carne bovina [30, 34] e de peixes [12, 28]. De modo geral, os biofilmes formados com essas proteínas apresentam propriedades funcionais interessantes.

As propriedades mecânicas dos biofilmes são características determinantes para a sua utilização como material de embalagem, devido ao manuseio a que estão sujeitos os produtos durante sua distribuição e comercialização. Outra propriedade interessante nos biofilmes, especialmente quando destinados à embalagem de alimentos, é a propriedade ótica (opacidade). As propriedades funcionais dos biofilmes são fortemente influenciadas pelas condições de processos e pela formulação, em especial pelo plastificante, necessário à obtenção de materiais manuseáveis [13, 22, 36].

Inúmeros estudos têm sido publicados sobre caracterização das propriedades funcionais de biofilmes à base de proteínas. GHORPADE et al. [17] pesquisaram o efeito da adição de óxido de polietileno em biofilmes à base de isolado protéico de soja, enquanto PARK et al. [31] observaram o efeito de misturas de plastificantes sobre as propriedades funcionais de biofilmes à base de proteínas de grãos. GENNADIOS WELLER & TESTIN [16] tentaram melhorar certas propriedades de biofilmes à base glúten de trigo, através de modificações químicas nas proteínas em solução (SF). Em um estudo com proteínas de origem animal, CUQ et al. [12] estudaram a influência do pH, da concentração de proteína, e da temperatura de preparo da solução, em biofilmes produzidos a partir de proteínas miofibrilares de sardinha (Sardina pilchardus), observando características promissoras. De maneira geral, todas essas caracterizações foram realizadas sem um delineamento experimental específico.

Considerando-se o grande número de fatores que podem influenciar as características funcionais dos biofilmes, alguns autores optaram por empregar um delineamento mais sofisticado, como a metodologia de superfície de resposta [7, 15, 19, 25, 34]. Esse delineamento, além de permitir o estudo de efeitos combinados de vários fatores, diminui sobremaneira a quantidade de ensaios necessários.

No Brasil, as proteínas de origem animal são comercializadas a preços bastante competitivos quando comparados àqueles praticados nos países do Primeiro Mundo. Além disso, a criação de peixes de cultivo possibilita a produção das proteínas de baixo custo, interessantes como matéria prima para a formação de biofilmes. Dentre as espécies criadas em cativeiro, a tilápia-do-nilo apresenta crescimento rápido, demonstra grande rusticidade e fácil manejo, com produtividade interessante [8].

A presente pesquisa visou a caracterização das propriedades mecânicas (força e deformação na ruptura) e óticas (opacidade) de biofilmes desenvolvidos recentemente, à base de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo, em função da composição da solução filmogênica, empregando-se uma metodologia de superfície-resposta.

2 – MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 – Elaboração dos Biofilmes

Para o preparo dos biofilmes, utilizaram-se proteínas miofibrilares liofilizadas (PML), preparadas de acordo com MONTERREY & SOBRAL [28], cuja composição média em relação à matéria seca é a seguinte: 93,2 ± 1,2% de proteínas, 2,4 ± 0,8% de gordura e 1,7 ± 0,3% de cinzas. Os biofilmes foram preparados com uma técnica do tipo "casting", que consiste na desidratação de uma solução coloidal, chamada solução filmogênica (SF). Inicialmente, a SF foi preparada pela dispersão das PML em água destilada e posterior adição de glicerol (Synth P.A.-ACS), sob agitação moderada. O pH da solução foi controlado com ácido acético glacial (Synth P.A.-ACS). A SF foi mantida em banho-maria a 40ºC, durante 30 minutos, sendo, em seguida, tratada em banho de ultra-som, por 10 minutos, para eliminação de bolhas. Após essas operações, a SF foi aplicada em placas de plexiglass (138,42cm²) e submetida a secagem em estufa com circulação e renovação de ar (30^oC/24hs), obtendo-se os filmes.

Para as caracterizações, os filmes foram condicionados em ambiente com umidade relativa de 58% e temperatura de 22ºC, durante 4 dias. A espessura dos filmes foi controlada fixando-se o peso da matéria seca depositado em cada placa, em 5mg/cm², obtendo-se assim, filmes com espessura média de 0,045mm (± 0,004mm). A espessura dos filmes foi medida (média de 9 determinações) com um micrômetro digital (± 0,001mm, com superfície de contato de 6,4mm de diâmetro), imediatamente antes dos testes.

2.2 – Testes Mecânicos

Os testes mecânicos foram realizados em sala climatizada, com temperatura a 22ºC e umidade relativa ambiente (55-65%). As propriedades mecânicas dos filmes foram determinadas por teste de perfuração [11, 18, 19], empregando-se um texturômetro TA.XT2i (Stable Micro Systems). Os filmes foram fixados em uma célula (f = 52,6mm) e uma sonda cilíndrica de 3mm de diâmetro foi forçada (1mm/s) perpendicularmente à superfície do filme. A força (F) na ruptura e o deslocamento (D) foram obtidos diretamente das curvas de força vs deslocamento, com o emprego do programa Texture Expert 1.15 (Stable Micro Systems). A deformação na ruptura (Dl/l_o) foi calculada com a Equação 1, sendol_o o comprimento inicial do filme, calculado como o raio da célula de medida (26,3mm).

A umidade dos biofilmes foi determinada por secagem em estufa a vácuo (FANEM) a 95ºC por 48h [2], após a realização dos testes mecânicos, em duplicata.

2.3 – Opacidade Aparente

A opacidade aparente dos filmes foi determinada com a ajuda de um espectrofotômetro BECKMAN DU 640, como proposto por GONTARD [19]. Os filmes foram cortados em retângulos e aderidos à parede interna da cubeta do espectrofotômetro. Nessas condições, foi varrida a faixa do comprimento de onda da luz visível, entre 400 e 800nm. Foi traçada, para cada filme, a curva absorbância vs comprimento de onda e a opacidade foi calculada como a área sob a mesma, determinada por integração, expressa nas unidades correspondentes (Abs.nm).

2.4 – Planejamento Experimental para Caracterização dos Biofilmes

Uma técnica da metodologia de superfície-resposta (RSM) foi utilizada para verificar a relação entre a composição da solução filmogênica e as propriedades mecânicas e óticas dos respectivos biofilmes. Empregou-se um planejamento fatorial em estrela (2³), com três repetições no ponto central [4], perfazendo um total de 17 ensaios. As variáveis independentes (fatores) foram o pH, a concentração de proteína (g/100g de solução) e o teor de glicerol (g/100de proteínas) na SF, enquanto as variáveis dependentes (respostas), foram a força na ruptura, a deformação na ruptura e a opacidade. Os valores reais e codificados dos diversos níveis das variáveis independentes estão mostrados na Tabela 1. Os limites dos valores reais foram escolhidos em ensaios preliminares [27].

O modelo estatístico usado nos ajustes dos pontos experimentais, é uma equação polinomial de segunda ordem:

Y_i = b₀ + b₁ x₁ + b₂ x₂ + b₃ x₃ + b₁₂ x₁ x₂ + b₁₃ x₁ x₃ + b₂₃ x₂ x₃ + b₁₁ x₁² + b₂₂ x₂² + b₃₃ x₃^{2 ’} (2)

onde b_n são os parâmetros do modelo, Y_i são as variáveis dependentes (força e deformação na ruptura, opacidade) e x₁, x₂e x₃ são as variáveis independentes (pH, concentração de proteína e teor de glicerol). Todos os dados experimentais foram analisados com ajuda do programa STATISTICA 5.1 for Windows (Statsoft, Inc., Tulsa, OK).

3- RESULTADOS E DISCUSSÃO

Baseando-se em parâmetros de avaliação subjetiva estabelecidos por GONTARD [19], verificaram-se as seguintes características dos filmes obtidos: continuidade (ausência de rupturas ou fraturas após secagem) e homogeneidade (ausência de partículas insolúveis ou bolhas visíveis ao olho nu, ou zonas de opacidade ou de cores diferenciadas), além da manuseabilidade (possibilidade de ser manuseado sem riscos de ruptura). Os resultados dessa avaliação são mostrados na Tabela 2.

Todos os filmes se mostraram contínuos, sem fraturas ou rupturas, após secagem. No quesito homogeneidade, em nenhum dos filmes foram observadas partículas insolúveis ou zonas diferenciadas, porém os filmes correspondentes aos ensaios Nº 3, 7 e 12 apresentaram alta incidência de bolhas, razão pela qual foram classificados como de pouca homogeneidade. Os filmes do ensaio Nº 15 apresentaram algumas bolhas e por isso, foram classificados como boa homogeneidade. O problema de formação de bolhas foi devido a alta viscosidade da solução filmogênica, que ocorre principalmente nas condições de mais baixo pH e alta concentração de proteínas.

No que se refere à manuseabilidade, alguns biofilmes foram classificados na categoria "Boa" (filmes correspondentes aos ensaios Nº 6, 7, 8 e 15) devido à dificuldade em serem destacados do suporte sem serem rasgados, por estarem firmemente aderidos a esta. Entretanto, após a retirada das placas, todos os biofilmes puderam ser dobrados e manipulados sem qualquer risco de ruptura.

De maneira geral, os biofilmes obtidos apresentaram-se incolores e com bom aspecto visual, conforme pode-se observar na Figura 1, onde está apresentada uma foto do biofilme correspondente ao ensaio Nº 11 (pH = 2,5; concentração de proteína, C_p = 1,25%; teor de glicerol, C_g = 50%). Pode-se notar que o filme permite visualizar claramente os detalhes do disco colorido, inclusive as cores.

Os resultados dos testes mecânicos obtidos segundo o delineamento de superfície-resposta, estão apresentados na Tabela 3. Observa-se que a força necessária à ruptura dos biofilmes variou de 2,94N no ensaio Nº 17 (pH = 2,5; C_p = 1,25%; C_g = 70%) para 6,67N no ensaio Nº 16 (pH = 2,5; C_p = 1,25%; C_g = 30%), em função exclusiva da diminuição do teor de glicerol. Inversamente, a deformação na ruptura apresentou valor mínimo de 2,71% no ensaio Nº 16 e máximo de 7,50% no ensaio Nº 17, indicando a forte influência do plastificante sobre as propriedades mecânicas desses materiais.

A diminuição da força na ruptura e o aumento da deformação na ruptura com o aumento do plastificante são comportamentos típicos de biofilmes [12, 19, 26, 32,]. No presente caso, a presença de plastificantes diminui a densidade das interações proteína-proteína, aumentando a mobilidade das cadeias polipeptídicas [9, 10], e consequentemente, tornando os filmes menos resistentes e mais elásticos.

Os filmes de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo apresentaram valores de força e deformação na ruptura ligeiramente superiores aos filmes à base de proteínas miofibrilares de sardinha (Sardina pilchardus) estudados por CUQ et al. [11], que apresentaram força e deformação máximas em torno de 4,5N e 5%, respectivamente (pH = 3,0; proteína = 2g/100g de solução; glicerol = 35g/100g de matéria seca), para espessura equivalente. Deve-se observar, entretanto, que esses pesquisadores utilizaram uma taxa de deslocamento da sonda menor (0,5mm/s), durante o teste de perfuração.

Em relação aos biofilmes de origem vegetal, os materiais do presente trabalho apresentaram maior força e menor deformação na ruptura que os filmes à base de glúten de trigo, que atingiram máximos de 3,13N (pH = 3,0; glúten = 10g/100ml de solução; glicerol = 20g/100g de glúten) e 13,2% (pH = 2,0; glúten = 7,5g/100mL de solução; glicerol = 20g/100g de glúten) respectivamente [19]. Ou seja, os filmes à base de proteínas miofibrilares são mais resistentes e menos elásticos que os biofilmes de glúten. Mais recentemente, GNANASAMBANDAM et al. [18] estudaram a força na ruptura de biofilmes à base das proteínas de farelo de arroz, encontrando valores muito abaixo dos filmes à base de proteínas miofibrilares: 1,67N (pH 9,5; glicerol = 2,0g/100mL solução).

O pH também apresenta efeito sobre as propriedades mecânicas dos biofilmes. Observa-se na FIGURA 2, o efeito do pH sobre a força e a deformação na ruptura mantendo-se constantes as outras variáveis independentes (C_p = 1,25g/100g solução; C_g = 50g/100g proteína). O aumento do pH de 2,0 a 2,5 provoca um aumento na força de ruptura de 3,86N para 4,39N. No pH 3,0 a força atinge 4,49N. O efeito do pH sobre a deformação na ruptura não segue nenhuma tendência. O aumento do pH de 2,0 para 2,5 provoca um ligeiro decréscimo na deformação na ruptura, que passa de 5,65% para 5,33%; no entanto, quando se aumenta o pH de 2,5 para 3,0 a deformação na ruptura aumenta de 5,33% para 6,46%.

SOUZA et al. [34] observaram que filmes à base de proteínas miofibrilares bovinas apresentam máximo de força na ruptura (2,5N) em pH entre 2,4 e 3,0 abaixo portanto, dos valores de pH observados com os biofilmes de tilápia-do-nilo. Essa diferença é devido a diferença de origem das duas macromoléculas.

GNANASAMBANDAM et al. [18] observaram que filmes à base de proteínas de farelo de arroz formados em pH mais afastados do pI (pH = 9,5), logo, onde essas proteínas apresentam maior solubilidade, tiveram maior força na ruptura que aqueles formados a pH 3,0 onde a solubilidade das proteínas é menor. As proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo liofilizadas apresentam solubilidade de 96,9 ± 4,2% em pH 3,0 [27], o que contribui para a maior força na ruptura dos biofilmes à base destas proteínas, no domínio de pH estudado. Por outro lado, a variação da deformação na ruptura em função do pH é um fenômeno ainda difícil de ser explicado a nível molecular.

Os valores da opacidade aparente, obtidos por integração da área sob a curva absorbância vs comprimento de onda, estão também listados na Tabela 3. A opacidade aparente apresentou valor mínimo de 22,3 Abs.nm (no ponto central: pH = 2,5; C_p = 1,25%; C_g = 50%) e, máximo de 34,9 Abs.nm (pH = 2,2; C_p = 1,7%; C_g = 38%). Desconsiderando-se este ponto de máximo, por apresentar opacidade muito elevada em relação aos outros ensaios, os filmes apresentaram um valor médio de 25,0 ± 1,8 Abs.nm. A baixa opacidade dos biofilmes à base de proteínas miofibrilares já foi relatada em estudo de filmes feitos a partir de proteínas miofibrilares de sardinha (Sardina pilchardus) [12]. Este fato fica evidente quando se compara a opacidade aparente desses biofilmes com, por exemplo, os filmes à base de glúten de trigo, que podem apresentar opacidade aparente de até 250,4 Abs.nm, característica de filme pouco transparente [19].

O ajuste da Equação 2 aos resultados obtidos para a variável dependente Y₁ (força na ruptura) permitiu verificar que os únicos termos significativos (p < 0,05) foram os efeitos lineares do X₃ (C_g) e do X₁ (pH). Dessa forma, realizou-se o ajuste de um modelo reduzido, como proposto por GENNADIOS et al. [15], desconsiderando-se os outros efeitos, inclusive os quadráticos. O valor de F calculado no ajuste desse modelo linear (Tabela 4), foi significativo (p < 0,05). Dessa forma, o modelo foi utilizado na construção das curvas de superfícies de resposta, permitindo a visualização do comportamento da força na ruptura em função do pH e de C_g da SF.

Confirma-se na Figura 3, que um aumento do teor de plastificante causa uma considerável redução da força na ruptura, independentemente da concentração de proteínas miofibrilares na SF. A diminuição da força na ruptura com o aumento da concentração de plasticizante é um fenômeno bastante relatado na literatura [1, 9, 21, 31]. Por outro lado, o comportamento da força na ruptura em função do efeito combinado de vários fatores é um fenômeno estudado em menor extensão.

Observa-se na FIGURA 4, o efeito combinado do teor de glicerol e do pH da SF, ambos significativos (p < 0,05), sobre a força na ruptura dos biofilmes. A redução da força na ruptura com o aumento do teor de glicerol depende do pH da SF. Os valores absolutos da força na ruptura são maiores no domínio inferior de pH, porém, a queda absoluta da força na ruptura é igual nos dois extremos de pH, caindo de aproximadamente 6,3 para 5,3 N em pH 2,2 e de 5,1 para 4,1 N em pH 2,8.

CARVALHO et al. [7], estudando as propriedades mecânicas de filmes à base de gelatina pela metodologia de superfície-resposta, também observaram que o pH e a concentração de plastificante são os fatores que mais afetam a força na ruptura desses filmes. Porém, outro estudo de superfície-resposta realizado com biofilmes à base de glúten de trigo [19], aponta a concentração de proteína e o pH como os dois fatores de maior influência sobre a força na ruptura. Trabalhando também com superfície e resposta, mas com outro tipo de teste mecânico, GENNADIOS et al. [14] observaram a influência do pH na força de ruptura de filmes à base de isolado protéico de soja e de glúten. Em ambos os casos, a força de ruptura apresentou valores absolutos maiores para pH acima do pI, o que não foi explicado pelos autores. Esses pesquisadores observaram também que, a baixos valores de pH, a força na ruptura apresentava máximos: 2,3 MPa em pH 2, para os filmes à base de isolado protéico de soja e 0,9 MPa, a pH 3, para filmes à base de glúten.

Esse efeito do pH sobre certas propriedades funcionais de biofilmes é explicado pela solubilidade das proteínas. Condições que favoreçam o aumento de cargas positivas ou negativas, como a alteração do pH, aumentam a solubilidade [35]. A maior solubilidade das proteínas favorece a interação intermolecular incrementando as propriedades mecânicas dos biofilmes. CUQ et al. [12] estudaram a viscosidade aparente de soluções filmogênicas à base de proteínas miofibrilares de sardinha (Sardina pilchardus), e verificaram uma forte influência do pH entre 2,0 e 3,0. Esses autores explicaram esse comportamento pela desnaturação das proteínas em função do pH.

Em relação à deformação na ruptura, apesar da tendência bastante evidente, observada na Tabela 3, de que a deformação aumenta com o aumento do teor de glicerol, o ajuste da Equação 2 aos dados experimentais não foi significativo (p>0,05), o mesmo acontecendo para a opacidade aparente (Tabela 4).

A falta de ajuste do modelo estatístico (Equação 2), no caso da deformação na ruptura e opacidade aparente, pode ser conseqüência de vários fatores, dentre os quais se destacam a variação na espessura e na umidade dos biofilmes nos diversos ensaios. A variação da espessura pode ocorrer por dificuldades no controle da relação massa/área no suporte, problemas no controle da umidade relativa do ar de secagem e variações na viscosidade da SF em função sobretudo do pH. Como conseqüência, a resposta em termos de deformação na ruptura e opacidade pode apresentar uma dispersão considerável, de forma que o modelo não se ajusta aos pontos experimentais [11].

Por outro lado, as diferenças nas umidades dos biofilmes ocorrem em função da sua composição, devido ao caráter higroscópico do glicerol. Na Figura 5 é mostrado o valor da umidade (bs) dos biofilmes nos diferentes ensaios do planejamento.

Os biofilmes apresentaram umidade mínima de 20,8% e máxima de 51,7%, correspondendo aos ensaios Nº 16, com mínimo teor de glicerol, e Nº 14, com mínima concentração de proteínas, respectivamente. De modo geral, a umidade dos biofilmes variou entre 25 e 35% de umidade (bs). Esta variação de umidade, além de contribuir para a variação da espessura dos filmes, para uma dada gramatura de matéria seca, influencia também as propriedades mecânicas devido ao efeito plastificante da água, enquanto solvente de materiais higroscópicos [13, 36].

Dificuldades em se ajustar modelos estatísticos da metodologia de superfície-resposta já foram enfrentadas por vários pesquisadores. GONTARD [19] testou várias propriedades de biofilmes à base de glúten de trigo: opacidade, solubilidade, permeabilidade ao vapor de água, força e deformação na ruptura e coeficiente de relaxação, e obteve, em todos os casos coeficientes de correlação (R²) abaixo de 86%. Verifica-se, nesse trabalho, que o ajuste do modelo estatístico só foi significativo para a solubilidade, a permeabilidade ao vapor de água e para a força na ruptura. GENNADIOS et al. [15], trabalhando com filmes à base de proteína de zeína, de glúten e de derivados de celulose, não conseguiram obter ajustes significativos da deformação na ruptura em função das variáveis independentes. Segundo esses autores, comparações em termos da deformação só podem ser realizadas para filmes com a mesma espessura. No estudo de CARVALHO et al. [7], com filmes comestíveis à base de gelatina, onde tanto o pH como a concentração de plastificante influenciam significativamente (p < 0,05) a força na ruptura, o ajuste da equação estatística (similar à Equação 2) não foi significativo.

4 – CONCLUSÕES

As proteínas miofibrilares de Tilápia do Nilo são capazes de formar biofilmes com bom aspecto. A resistência mecânica dos biofilmes são fortemente dependentes da formulação da solução filmogênica. A força na ruptura dos biofilmes diminui com o teor de glicerol e, em menor intensidade, com pH da SF. A deformação na ruptura, apesar da falta de significância estatística, apresenta uma clara tendência a aumentar com o aumento do teor de glicerol.

Os biofilmes produzidos são bastante transparentes, podendo ser indicados para embalagem de produtos coloridos, por exemplo. Os biofilmes à base de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo apresentaram características mecânicas interessantes para seu emprego em embalagens de alimentos. No entanto, pesquisas se fazem ainda necessárias para incrementar a força de ruptura, que se encontra abaixo daquela apresentada pelos filmes sintéticos.

A metodologia de superfície-resposta não se mostrou inteiramente adequada para o estudo de caracterização de biofilmes, devido à dificuldades no controle de todas as condições do processo. Em pesquisas futuras, outras metodologias estatísticas deverão ser aplicadas em estudos com biofilmes.

5 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

6 – AGRADECIMENTOS

À FAPESP, pelo auxílio (95/9315-4) e pela bolsa MS (96/6244-1) de E.S.M.Q. e ao CNPq pela bolsa de pesquisador de P.J.A.S. À Dra M.I. Rodriguez, da FEA-UNICAMP, pela colaboração na análise estatística. Trabalho do projeto CAPES-COFECUB nº 205/97.

² Professor Doutor, ZAZ-FZEA-USP, Pirassununga — SP. E-mail: [e-mail]

* A quem a correspondência deve ser enviada.

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Recebido para publicação em 20/04/99. Aceito para publicação 12/07/99.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  09 Fev 2000
• Data do Fascículo
  Maio 1999

Histórico

• Recebido
  20 Abr 1999
• Aceito
  12 Jul 1999