ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DE FILMES
BIODEGRADÁVEIS DE AMIDO DE MANDIOCA COM
ADIÇÃO DE EXTRATO DE CASCA DE ABÓBORA E ÓLEO
DE ORÉGANO
K.S. Caetano1, C.P. Morais1, S.H. Flôres1, F.Cladera-Olivera1
1- Instituto de Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento
Gonçalves, 9500 – Prédio 43.212 – Campus do Vale - CEP: 91501-970 - Porto Alegre – RS – Brasil, Telefone:
51- 3308-6684 - Fax: 51- 3308-7048 – e-mail: ([email protected]), ([email protected]),
([email protected]), ([email protected])
RESUMO – Existe uma crescente preocupação com a quantidade de resíduos gerados pelo
consumidor e pela indústria, o que tem motivado pesquisadores a estudar novos tipos de
embalagens que sejam biodegradáveis. Estas podem ser obtidas aproveitando resíduos da
indústria alimentícia para conseguir filmes ativos, como por exemplo, filmes com atividade
antioxidante. O objetivo deste trabalho foi produzir filmes à base de amido de mandioca
com atividade antioxidante, através da adição de extrato de casca de abóbora e óleo de
orégano. Os filmes foram produzidos pela técnica de casting, sendo testadas diversas
formulações, variando as concentrações de extrato de casca de abóbora e óleo de orégano.
Foram obtidos filmes com espessuras entre 0,169 e 0,218 mm, cor amarelada e com alta
transparência. A atividade antioxidante dos filmes foram significativamente (p˂0,05)
maior ao aumentar a concentração de óleo de orégano.
ABSTRACT - There is growing concern about the amount of waste generated by the
consumer and the industry, which has motivated researchers to study new types of
packaging that are biodegradable. These can be obtained taking advantage of waste from
the food industry to get active films, such as films with antioxidant activity. The objective
of this work was to produce films based on cassava starch with antioxidant activity, by
adding pumpkin peel extract and oregano oil. The films were produced by casting
technique, and tested various formulations, varying the concentration of glycerol, pumpkin
peel extract and oregano oil. Films were obtained with thicknesses between 0,169 and 0,218
mm, yellowish color and high transparency. The antioxidant activity of the films was
significantly (p˂0, 05) higher by increasing the oregano oil concentration.
PALAVRAS-CHAVE – Filme Biodegradável, Casca de abóbora, Óleo de orégano
KEYWORDS - Film, Biodegradable, Peel Pumpkin, Oregano Oil
1. INTRODUÇÃO
A preocupação em relação à necessidade de reduzir o uso de recursos não renováveis tem sido
motivação de estudos para verificar materiais alternativos para embalagens e uma das opções, é o uso
de filmes biodegradáveis (Nobrega et al. 2013). Além de atuar como barreiras protetoras, estes filmes
podem ser utilizados como veículos de compostos bioativos, tais como agentes antimicrobianos e
antioxidantes (Pastor et al. 2013). A incorporação de agentes antioxidantes nos filmes pode ser
proveniente de matrizes alimentícias que possuem essa característica e até mesmo de resíduos, como a
Realização
Informações
http://www.ufrgs.br/sbctars-eventos/ssa5
Fone: (51) 2108-3121
Organização
casca de abóbora. A utilização dos resíduos de abóbora é importante para converter um material vegetal
de baixo custo e abundante em produtos de alto valor (Shi et al. 2013), já que a casca de abóbora possui
atividade antioxidante devido aos pigmentos presentes que contribuem para esta propriedade. Além
disso, com o intuito de melhorar as propriedades de barreira dos filmes e atividade antimicrobiana, óleos
essenciais são adicionados aos filmes. Esses óleos são ricos em compostos fenólicos e têm um amplo
espectro de atividade antimicrobiana (Aguirre et al. 2013). Este trabalho tem como objetivo desenvolver
filmes biodegradáveis a base de amido de mandioca com adição de extrato da casca de abóbora cabotiá
e óleo de orégano e verificar a capacidade antioxidante, espessura e cor dos mesmos.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
A casca de abóbora Cabotiá foi doada pela empresa de minimamente processados, Degasperi
Atacadista, localizada na cidade de Estrela-RS. Primeiramente foi obtido o extrato da casca de abóbora
por trituração de 5 g de casca adicionadas de 20 mL de álcool etílico 70% utilizando o ultra-turrax IKA
T25 digital por 10 minutos, em seguida foi centrifugado a 3500 g por 15 minutos obtendo-se o
sobrenadante (extrato). Os filmes foram obtidos pela técnica de casting de acordo com Müller et al.
(2008) com modificações, em que foram preparados 100 gramas de solução filmogênica com diferentes
formulações (conforme mostra a Tabela 1) para avaliar a influência das concentrações do extrato da
casca de abóbra e do óleo de orégano na atividade antioxidante dos filmes. A porcentagem de amido
adicionado foi mantida fixa em 4% (p/p de solução filmogênica). Para conseguir homogeneizar o óleo
de orégano na solução filmogênica foi utilizada lecitina de soja em uma concentração equivalente a 1/3
da quantidade de óleo.
Tabela 1: Formulações para preparo dos filmes
Formulação Extrato (%) Óleo de orégano/lecitina (%) Glicerol (%)
0,4
0,4
1,64
A
1,6
1,6
1,76
B
0
1
1,7
C
3
1
1,7
D
1,5
0
1,7
E
1,5
2
1,7
F
A espessura dos filmes foi determinada utilizando-se um micrômetro digital (Modelo MDC-25,
Mitutoyo Corp. Tokyo, Japão). A cor dos filmes foi determinada conforme Rotta et al. (2009) utilizando
Colorímetro Chroma Meter CR-400 Konica Minolta (Japão), através dos parâmetros CIE L*a*b*. A
diferença de cor em comparação ao padrão foi calculada pela Equação 1 (sendo utilizado como padrão
os valores de branco L*:97,45, a*:12 e b*:1,69)
(1)
𝛥𝐸 = √(𝛥𝐿∗ )2 + (𝛥𝑎∗ )2 + (𝛥𝑏 ∗ )2
A capacidade antioxidante do extrato e dos filmes produzidos, foi analisada por meio da
capacidade em sequestrar o radical DPPH de acordo com Brand-Williams et al. (1995) com
modificações. Para quantificação nos filmes foram recortados pedaços de 1cm² e adicionados 3,9 mL
de solução de radical DPPH 0,06 mM, deixando reagir por 45 minutos e em seguida foi realizada a
leitura das absorbâncias a 515nm.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foram testadas seis formulações de filmes a base de amido de mandioca variando as
concentrações de extrato de casca de abóbora e óleo de orégano. A atividade antioxidante do extrato de
Realização
Informações
http://www.ufrgs.br/sbctars-eventos/ssa5
Fone: (51) 2108-3121
Organização
casca de abóbora foi de 10,68± 0,21% de inibição do radical DPPH. Os resultados obtidos para a
atividade antioxidante, espessura e cor dos filmes são mostrados conforme a tabela 2.
Formulação
A
B
C
D
E
F
Tabela 2: Atividade Antioxidante, Espessura e Cor dos filmes
L*
a*
DPPH (%inibição) Espessura (mm)
a
acd
19,35±2,61
0,169±0,021
88,43 -0,21
46,09±0,22 b
0,182±0,017 abcde
86,15 -1,33
b
cde
42,27±1,52
0,198±0,039
88,23 -0,44
43,27±2,82 b
0,191±0,024 cde
86,46 -2,01
cd
a
2,73±0,32
0,152±0,013
88,25 -0,61
61,32±1,15 e
0,218±0,008 e
85,50 -1,70
b*
2,30
11,42
4,29
12,57
2,63
14,73
ΔE
15,19
20,00
15,70
20,86
15,63
22,37
Médias com letras diferentes na mesma coluna são significativamente diferentes de acordo com o teste de Tukey (p˂0,05).
Em relação à atividade antioxidante dos filmes produzidos, pode-se observar que as formulações
com porcentagens maiores de óleo de orégano foram as que apresentaram maior porcentagem de
inibição do radical DPPH, sendo que entre os filmes C e D não houve diferença significativa (p>0,05),
indicando que o extrato da casca de abóbora adicionado, nas concentrações testadas, não interferiu na
atividade antioxidante do filme. Segundo Moradi et al. (2012) o poder antioxidante do filme é
proporcional à quantidade de aditivos antioxidantes adicionados, isso pode justificar os resultados
obtidos, quanto maior a quantidade de óleo, maior foi o percentual de inibição do radical DPPH.
Noronha et al. (2014) obteve filmes a base de metilcelulose com adição de α-tocoferol com porcentagens
de inibição próximas às obtidas neste trabalho (entre 30 e 60%).
A espessura dos filmes obtidos variou entre 0,152 e 0,218 mm, aumentando de forma
significativa ao aumentar a concentração de óleo de orégano (comparando formulações E e F) mas não
sendo influenciada pela concentração de extrato da casca de abóbora (comparando formulações C e D).
Segundo Cuq et al. (1996) e Mahmoud e Savello (1992) a espessura dos filmes tem influência nas
propriedades dos mesmos. Reis et al. (2014) e Kechichian et al. (2010) produziram filmes a base de
amido de mandioca com espessuras inferiores às obtidas neste trabalho (com valores entre 0,077 e 0,221
mm). Com relação à análise de cor, os valores positivos de b* significam que os filmes são mais
amarelados, sendo que os maiores valores são das formulações que possuem maior quantidade de extrato
e óleo de orégano. Isso faz com que os valores de ΔE também aumentem, sendo que quanto maior esse
valor, mais escuros são os filmes. Valores altos de L* indicam transparência, portanto pode-se dizer que
os filmes possuem alta transparência, com valores similares aos encontrados por Razavi, et al. (2014)
em filmes de goma de semente de sálvia. Ghanbarzadeh et al. (2010) obtiveram resultados similares
para cor em filmes a base de amido e carboximetilcelulose.
4. CONCLUSÕES
Com base nos resultados, pode-se concluir que filmes obtidos com amido de mandioca com a
adição de extrato de casca de abóbora e óleo de orégano podem ser uma alternativa para utilização de
embalagens bioativas, no entanto, devem ser testados extratos de casca de abóbora com concentrações
maiores. Obteve-se alta transparência, o que interfere pouco na aparência do produto e uma das
formulações apresentou capacidade de inibição do radical DPPH superior a 60%, podendo aumentar a
vida de prateleira de alimentos, principalmente protegendo da oxidação lipídica em alimentos
gordurosos.
5. AGRADECIMENTOS
Este trabalho foi financiado pela FAPERGS.
Realização
Informações
http://www.ufrgs.br/sbctars-eventos/ssa5
Fone: (51) 2108-3121
Organização
6.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGUIRRE, A.; BORNEO, R.; LEÓN, A. E. Antimicrobial, mechanical and barrier properties of triticale
protein films incorporated with oregano essential oil. Food Biosci., v. 1, p. 2-9, 2013.
BRAND-WILLIAMS, W.; CUVELIER, M. E.; BERSET, C. Use of a free radical method to evaluate
antioxidant activity. LWT - Food Sci. Technol., v. 28, n. 1, p. 25-30, 1995.
CUQ, B.; GONTARD, N.; CUQ, J. L.; GUILBERT, S. Functional properties of myofibrillar proteinbased biopackaging as affected by film thickness. J. Food Sci., v. 61, n. 3, p. 580-584, 1996.
GHANBARZADEH, B.; ALMASI, H.; ENTEZAMI, A. A. Physical properties of edible modified
starch/carboxymethyl cellulose films. Innov. Food Sci. Emerg. Technol., v. 11, n. 4, p. 697-702, 2010.
KECHICHIAN, V.; DITCHFIELD, C.;VEIGA-SANTOS, P.;TADINI, C. C. Natural antimicrobial
ingredients incorporated in biodegradable films based on cassava starch. LWT - Food Sci. Technol., v.
43, n. 7, p. 1088-1094, 2010.
MAHMOUD, R.; SAVELLO, P. A. Mechanical Properties of and Water Vapor Transferability Through
Whey Protein Films. J. Dairy Sci., v. 75, n. 4, p. 942-946, 1992.
MORADI, M.; TAJIK, H.; RAZAVI ROHANI, S. M.; OROMIEHIE, A. R.; MALEKINEJAD, H.;
ALIAKBARLU, J.; HADIAN, M. Characterization of antioxidant chitosan film incorporated with
Zataria multiflora Boiss essential oil and grape seed extract. LWT - Food Sci. Technol., v. 46, n. 2, p.
477-484, 2012.
MÜLLER, C. M. O.; YAMASHITA, F.; LAURINDO, J. B. 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. Carbohyd. Polym., v. 72, n. 1, p. 82-87, 2008.
NOBREGA, M. M.; BONA, E.; YAMASHITA, F. An artificial neural network model for the prediction
of mechanical and barrier properties of biodegradable films. Mater. Sci. Eng.: C, v. 33, n. 7, p. 43314336, 2013.
NORONHA, C. M.; CARVALHO, S. M.; LINO, R. C.; BARRETO, P. L. M. Characterization of
antioxidant methylcellulose film incorporated with α-tocopherol nanocapsules. Food Chem., v. 159, n.
0, p. 529-535, 2014.
PASTOR, C. Sanchez-Gonzalez, L.; Chiralt, A.; Chafer, M.; Gonzalez-Martinez, C. Physical and
antioxidant properties of chitosan and methylcellulose based films containing resveratrol. Food
Hydrocolloid., v. 30, n. 1, p. 272-280, 2013.
RAZAVI, S. M. A.; MOHAMMAD AMINI, A.; ZAHEDI, Y. Characterisation of a new biodegradable
edible film based on sage seed gum: Influence of plasticiser type and concentration. Food Hydrocolloid.,
n. 0, p. 1-9, 2014.
RE, R.;PELLEGRINI, N.; PROTEGGENTE, A.; PANNALA, A.; YANG, M.; RICE-EVANS, C.
Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Bio.
Med., v. 26, n. 9–10, p. 1231-1237, 1999.
REIS, L. C. B.; DE SOUZA, C. O.; DA SILVA, J. B. A.; MARTINS, A. C.; NUNES, I.; DRUZIAN, J.
I. Active biocomposites of cassava starch: The effect of yerba mate extract and mango pulp as
antioxidant additives on the properties and the stability of a packaged product. Food Bioprod Process.,
2014.
ROTTA, J.; OZORIO, R. A.; KEHRWALD, A. M.; BARRA, G. M. O.; AMBONI, R. D. M. C.;
BARRETO, P. L. M. Parameters of color, transparency, water solubility, wettability and surface free
energy of chitosan/hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) films plasticized with sorbitol. Mat. Sci.
Eng. C-Bio. S., v. 29, n. 2, p. 619-623, 2009.
SHI, X.; WU, H.; SHI, J.; XUE, S. J.; WANG, D.; WANG, W.; CHENG, A.; GONG, Z.; CHEN, X.;
WANG, C. Effect of modifier on the composition and antioxidant activity of carotenoid extracts from
pumpkin (Cucurbita maxima) by supercritical CO2. Food Sci. Technol., v. 51, n. 2, p. 433-440, 2013.
Realização
Informações
http://www.ufrgs.br/sbctars-eventos/ssa5
Fone: (51) 2108-3121
Organização