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Uso de Nanopartículas de óxido de Zinco (ZNO) em filmes comestíveis, uma tecnologia promissora para conservação do mamão

Na área de alimentos, as nanopartículas desempenham um papel crucial na produção de embalagens, sendo aplicadas em diversas finalidades


Embalagens baseadas em polímeros naturais têm sido consideradas uma alternativa ao plástico devido à sua excelente biodegradabilidade e biocompatibilidade. Além disso, elas emergem como uma ferramenta estratégica de marketing, destacando a marca e o produto, o que pode influenciar positivamente a decisão de compra do consumidor. Os filmes biodegradáveis são finas estruturas membranosas pré-formadas, aplicadas de maneira semelhante aos plásticos sintéticos sobre os alimentos. Dentre os principais componentes empregados na fabricação de filmes comestíveis, destacam-se os polissacarídeos, gomas e lipídios.

Embora possa parecer uma novidade, a utilização de filmes e coberturas comestíveis em produtos alimentícios e frutas remonta aos séculos XII e XIII na China. Naquela época, esses elementos eram empregados para retardar a desidratação e aprimorar a apresentação dos alimentos. Foi somente a partir da década de 1990 que observamos um notável crescimento nos estudos voltados para o desenvolvimento desses filmes, com os Estados Unidos destacando-se significativamente nas pesquisas de filmes biodegradáveis.

Apesar de possuir uma cadeia agroindustrial de grande relevância, o Brasil ainda ocupa uma posição modesta no cenário mundial em relação à produção de filmes comestíveis. Para impulsionar avanços nessa área, torna-se essencial a implementação de incentivos à pesquisa, com ações efetivas por parte do governo, empresas e universidades, a fim de colaborar significativamente para o progresso e a inovação nesse campo.

Entre os principais desafios enfrentados na produção e comercialização em larga escala de filmes comestíveis, destacam-se diversas questões. O custo das embalagens biodegradáveis figura como um obstáculo significativo. Além disso, enfrenta-se dificuldades relacionadas à propriedade de barreira ao vapor de água, bem como à estabilidade no armazenamento, caracterizada por baixa resistência mecânica e sensibilidade a elevadas umidades. As questões logísticas também representam um ponto crítico, especialmente no que diz respeito à produção em larga escala.

As nanopartículas são organizadas em sistemas coloidais matriciais ou reservatórios, constituídas por uma variedade de materiais, com tamanhos que podem variar de 5 a 1000 nm. Na área de alimentos, as nanopartículas desempenham um papel crucial na produção de embalagens, sendo aplicadas em diversas finalidades:

1 - Aprimoramento das Propriedades das Embalagens:

  • Melhoria da flexibilidade.
  • Aprimoramento das propriedades de barreira a gases.
  • Estabilidade em relação a temperatura/umidade.

2 - Incorporação de Propriedades Antimicrobianas em Embalagens Ativas:

  • Utilização de nanopartículas de óxido metálico ou metal (como óxido de zinco, óxido de magnésio, prata).

 3 - Monitoramento e Registro das Condições dos Alimentos:

Emprego de nanossensores em embalagens inteligentes para acompanhar e reportar as condições dos alimentos ao longo do tempo.

4 - Nanorrevestimentos para Autolimpeza:

  • Aplicação de nanorrevestimentos em embalagens com propriedades antimicrobianas ou de barreira, destinados a promover autolimpeza em superfícies utilizadas em instalações de processamento de alimentos.

O emprego de nanopartículas de ZnO tem se destacado em diversas pesquisas, oferecendo aprimoramento nas propriedades físicas e mecânicas das embalagens, e ao mesmo tempo, incorpora características antimicrobianas. As NanoZnO são reconhecidas como um agente antibacteriano e antibiótico em nanoescala extremamente promissor em diversas aplicações. Devido às suas propriedades únicas e à biocompatibilidade, o Zinco é considerado seguro para uso em materiais de revestimento de alimentos, sem representar riscos potenciais para a saúde pública.

Diversas pesquisas indicam que filmes poliméricos contendo Nano-ZnO demonstram atividade antibacteriana, oferecendo aplicações promissoras em embalagens de frutas para prolongar sua vida útil. Neste contexto, filme comestíveis é uma excelente alternativa para preservação das características físico químicas do mamão. O mamão é uma fruta altamente perecível devido ao seu rápido processo de amadurecimento na pós-colheita. Sua vida útil é relativamente curta, alcançando a completa maturação em aproximadamente uma semana, quando armazenado em temperatura ambiente. A podridão do mamão é provocada pelo patógeno Phytophthora spp., que ataca a porção aérea da planta. Esse fungo atinge frutos maduros, resultando em deterioração e queda prematura. Além disso, pode ocasionar a alteração na coloração normal das folhas em plantas infectadas, que adquirem uma tonalidade verde-fosca ou levemente amarelada.

                  Foto de trabalho realizado de mestrado da aluna Joelma Saures dos Santos, comparando os mamões sem filme e com o filme

O uso de Nanocompósitos de ZnO em filmes comestíveis para aplicação em mamão tem sido relatado em recentes pesquisas, como uma técnica promissora para conservação do fruto. De acordo com Lavínia et al., (2020), o uso de ZnO prolongou a validade do mamão em comparação ao mamão sem revestimento. Após os 12 dias de armazenamento, o uso do filme reduziu em 3 Logs (cerca de 1000 microrganismos) a contaminação de mesófilos, em comparação ao controle. Em outra pesquisa, Rodrigues (2022), observou que o uso do ZnO em revestimento possibilitou um atraso na maturação do fruto por pelo menos 7 dias em temperatura ambiente, quando comparado com o controle, aumento assim seu shelf life.

Desta forma, o desenvolvimento de filmes com nanocompósito de ZnO pode fornecer uma alternativa para manter a qualidade do mamão com o objetivo de retardar o crescimento microbiano e consequentemente, o aumento do shelf life do fruto.

*Joelma Saures dos Santos, Jaine Zanol, Leandro Pereira Cappato, Geovana Rocha Plácido - 1Instituto Federal Goiano - Campus Rio Verde - GO - [email protected]

Referências: Barboza, H. T. G., Soares, A. G., Ferreira, J. C. S., & Silva, O. F. (2022). Filmes e revestimentos comestíveis: conceito, aplicação e uso na pós-colheita de frutas, legumes e vegetais. Research, Society and Development, 11(9), e9911931418-e9911931418; Lavinia, M., Hibaturrahman, S. N., Harinata, H., & Wardana, A. A. (2020). Antimicrobial activity and application of nanocomposite coating from chitosan and ZnO nanoparticle to inhibit microbial growth on fresh-cut papaya. Food Res4, 307-311. RODRIGUES, J. (2022). Desenvolvimento e caracterização de biocompósito para uso no tratamento pós-colheita de mamão (Carica Papaya L.).

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