bitstream/CNPDIA-2009-09/11026/1/CiT37_2007.pd

ASSIS, O. B. G. de

BRITTO, D. de

COLNAGO, L. A.

FORATO, L. A.

SCRAMIN, J. M.

Infoteca-e

IntroduçãoAs zeínas, ou prolaminas do milho, são proteínas de reserva compostas por vários polipeptídios, que representam mais de 50% da massa total das proteínas presentes no endosperma do milho. Essas proteínas são altamente hidrofóbicas e tem baixa qualidade nutricional e por isso são usadas em várias aplicações tecnológicas nas áreas agrícola, farmacêutica, alimentos entre outras.As zeínas  são as mais abundantes, representando cerca de 80% das zeínas totais. Estas zeínas são caracterizadas por duas bandas, na eletroforese em gel contendo dodecil sulfato de sódio (SDS/PAGE); em 19KDa e 22KDa e são  conhecidas como Z19 e Z22, respectivamente. A Z19 e Z22 são similares em seqüência e solubilidade, diferindo apenas no tamanho. Tais proteínas são ricas em resíduos de aminoácidos apolares e são, portanto insolúveis em água e solúveis em soluções aquosas de etanol a 70%. Essa característica confere as zeínas  um caráter fortemente hidrofóbico, sendo capazes de formar filmes queatuam como barreiras à umidade e ao oxigênio. Esses filmes vêm sendo usados na cobertura de medicamentos e alimentos in natura, em função da sua não toxicidade, biodegradabilidade e por serem oriundos de fontes renováveis (FORATO, 2000).Os filmes de zeínas são quebradiços e frágeis havendo a necessidade de se adicionar plastificantes para melhorar as propriedades mecânicas. Assim neste trabalho elaborou-se filmes a base de zeínas  utilizando-se adições de ácido oléico como agente plastificante. As zeínas foram extraídas do glúten de milho, fornercido pela Corn Products SA. O glúten de milho é um subproduto da produção de amido e é usado principalmente como ração animal devido ao seu alto conteúdo protéico. O glúten contém de 60 a 70% de zeínas (SCRAMIN et al., 2007b). Na Fig. 1 está um diagrama do processo de extração das zeínas  do glúten.Para a produção de filmes de zeínas foram preparadas soluções aquosas de etanol a 70% (etanol 70%), contendo 4,2 % de proteína e variando-se a concentração do plastificante ácido oléico (AO) em 0,25; 0,5 e 1% em massa.As soluções descritas acima foram depositadas em placas de acrílico, pela técnica de casting, secas em dessecadores, similar a procedimentos adotados pelo grupo para a produção filmes a base de quitosana (ASSIS e PESSOA, 2004).A hidrofilicidade dos filmes foi estimada pela medida de ângulo de contato (AC) formado por uma gota deágua deionizada com volume próximo a 5,0 µL, o que foi conseguido com o auxilio de uma seringa Hamilton. Para isto, a solução foi entornada em uma placa de acrílico com diferentes concentrações de plastificante e deixadas para secar por quatro dias em temperatura ambiente. Imagens da gota de água sobre a superfície do filme foram gravadas a partir de uma câmara eletrônica e o ângulo calculado com o auxílio do software FTA32 Image Software (First Ten Ångstroms). Foram feitas seis medidas em lugares aleatórios da amostra para se calcular o valor médio. Todas as medidas foram realizadas em condições ambientes temperatura e umidade ambientes.Os valores iniciais do ângulo do contato foram em torno de 68º, 66º e 62º para os filmes contendo 4,2% de zeínas e 1,0; 0,5 e 0,25% de AO, respectivamente.  Foi possível observar que inicialmente o filme com 1,0% de AO apresenta um ângulo maior do que os   ,         37Caracterização da Ação Protetora de Filmesà Base de Zeínas e Ácido Oléico Aplicados emMaçãs In NaturaISSN 1517-4778AutoresSão Carlos, SPSetembrto, 2007Qu mico, Juliana Aparecida ScraminBióloga, Graduanda UNICEPEmbrapa InstrumentaçãoAgropecuária, C.P. 741,CEP 13560-970, São Carlos, SPju@cnpdia.embrapa.br Douglas de Brittoí Dr.,Embrapa InstrumentaçãoAgropecuária, C.P. 741,CEP 13560-970, São Carlos, SPOdílio Benedito Garrido de AssisEng. de Materiais, Dr.,Embrapa InstrumentaçãoAgropecuária, C.P. 741,CEP 13560-970, São Carlos, SPodilioLuiz Alberto ColnagoBioquímico, Dr.,Embrapa InstrumentaçãoAgropecuária, C.P. 741,CEP 13560-970, São Carlos, SPcolnagoLucimara Aparecida ForatoQuímica, Dra.,Embrapa InstrumentaçãoAgropecuária, C.P. 741,CEP 13560-970, São Carlos, SPlucimara@cnpdia.embrapa.brbritto@cnpdia.embrapa.br.br@cnpdia.embrapa.br@cnpdia.embrapaFoto: Arquivo Embrapatambém, um efeito de caráter hidrofílico embora as zeínas sejam proteínas hidrofóbicas. Tal comportamento pode ser explicado em conseqüência da reorientação das moléculas de plastificantes nas cadeias poliméricas do filme devido à ação da água. A presença do plastificante também pode promover uma reestruturação nas cadeias e, como conseqüência, um decréscimo de número de resíduos de aminoácido hidrofóbicos expostos ao solvente, o que contribui para um acréscimo no caráter hidrofílicos desses materiais (SCRAMIN et al., 2007b).Maçãs sem revestimentoDia 1 Dia 15 Dia 30Maçãs com revestimento: 4,2% de Zeínas e 0,25% de AOMaçãs com revestimento: 4,2% de Zeínas e 0,50% de AOFig. 2 - Maçãs com e sem revestimento analisadas ao longo de trinta dias.ReferênciasASSIS, O. B. G.; PESSOA, J. D. C. Preparation of thin-film of chitosan for use as edible coating to inhibit fungal growth on sliced fruits. Brazilian Journal of Food Science and Technology, [S. l.], v. 7, p. 17-22, 2004.FORATO, L. A. Estudos das estruturas das zeínas por RMN, FTIR e MFA. 2000. Tese (Doutorado)  Universidade de São Paulo, São Carlos, 2000.MUTHUSELVI, L.; DHATHATHREYAN, A. Contact angle hysteresis of liquid drops as means tomeasure adhesive energy of zein on solid substrates. Pramana  J. of Physics, Bangalore, v. 66, n.3, p. 563-574, 2006.   demais, indicando assim, uma menor hidrofilicidade. No entanto, após 60s observa-se uma interpolação entre os valores de AC para 1,0% e 0,5% de AO. Após este período os valores de AC para AO 1,0% reduzem em relação ao filme de AO 0,5%, indicando uma redução do grau de hidrofilicidade deste último ao longo do tempo.Entretanto, valores de AC abaixo de 90º demonstram um comportamento que pode ser interpretado como um indicativo da capacidade de absorção ou a água que foi aprisionada devido a forças capilares. Com isto, uma tendência a um caráter hidrofílico é observada em substituição ao perfil hidrofóbico inicial. De acordo com Muthuselvi e Dhathathreyan (2006), tal comportamento pode ser entendido em função da presença das moléculas de plastificante nas cadeias poliméricas, que provocam uma reorientação dos grupos polares em direção à interface do filme e também, em função de uma redução do número relativo de resíduos de aminoácidos expostos ao solvente (SCRAMIN et al., 2007a). O ângulo de contato é dependente da tensão de superfície, e em geral esse diminui quando a tensão de superfície é reduzida, ou seja, a presença do plastificante faz com que as zeínas passem a repelir menos na água. Além disso, os valores de ângulo de contato medidos nesse trabalho estão de acordo com os dados da literatura para filmes de zeínas plastificados com glicerol e sorbitol (MUTHUSELVI e DHATHATHREYAN, 2006).As soluções filmogênicas obtidas, foram utilizadas para o recobrimento de maçãs obtidas do comércio local. As soluções foram preparadas com diferentes concentrações de ácido oléico. Para o recobrimento, as frutas foram imersas nas soluções por 2 segundos, ficando totalmente cobertas pelo gel. Após a cura dos filmes, pela evaporação do solvente, as frutas foram acondicionadasem bandejas e mantidas na temperatura ambiente. As frutas foram diariamente pesadas por 43 dias, para monitoramento da perda de massa. Comparou-se amostras com e sem revestimento, tomando a perda de massa, como indicativo de perda de água.Como resultado, temos que os frutos revestidos com filme contendo 0,25% de AO apresentaram menor perda de massa, devido, principalmente à diminuição da perda de água. A perda de massa pela transpiração ocorre principalmente da água existente nas células da casca, flavedo e albedo dos frutos. Considerando que o filme gera um revestimento sobre a cutícula dos frutos pode então, bloquear a ação dos estômatos e das lenticelas ealterando as trocas gasosas dos frutos, sendo portanto sua eficiência na redução de controle da atmosfera interna e de inibição da transpiração.No entanto o resultado da perda de massa não foi coerente com a análise das maçãs por fotografia, o que indicou um melhor aspecto visual para as frutas cobertas com filmes contendo 0,5 de AO (Fig. 2). Isto pode ser devido à pequena diferença de perda de massa observada entre as diferentes amostras. A respeito da molhabilidade dos filmes de zeínas, os resultados indicam que os filmes processados com zeínas extraídas do glúten de milho, usando como plastificante ácido oléico comportam-se similarmente aos filmes de zeínas, plastificados com glicerol e sorbitol, conforme dados obtidos na literatura (MUTHUSELVI e DHATHATHREYAN, 2006). Observou-se                2Caracterização da Ação Protetora de Filmes à Base de Zeínas e Ácido Oléico Aplicados em Maçãs In Natura         3SCRAMIN, J. A.; BRITTO, D.; ASSIS, O. B. G.; COLNAGO, L. A.; FORATO, L. A. Avaliação preliminar do uso de coberturas a base de zeínas como revestimento protetor de frutas. In: WORKSHOP DA REDE DE NANOTECNOLOGIA APLICADA AO AGRONEGóCIO, 3., 2007, Londrina, PR. Anais... São Carlos, SP: Embrapa Instrumentação Agropecuária, 2007b. p. 71-73.SCRAMIN, J. A.; BRITTO, D.; ASSIS, O. B. G.; COLNAGO, L. A., FORATO, L. A. Surface Wetting and DMA Characterization of Zein/Oleic Acid Based Films. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON NATURAL POLYMERS AND COMPOSITES - ISNAPOL, 6., 2007, Gramados, RS. Proceedings... Porto Alegre, RS : UFRGS/ABPol, 2007a. 4 p. 1 CD-ROM. Paper 117.Caracterização da Ação Protetora de Filmes à Base de Zeínas e Ácido Oléico Aplicados em Maçãs In Natura CircularTécnica, 37Exemplares desta edição podem ser adquiridos na:Embrapa Instrumentação AgropecuáriaRua XV de Novembro, 1542 - Caixa Postal 741CEP 13560-970 - São Carlos-SPFone: 16 3374 2477Fax: 16 3372 5958E-mail: sac@cnpdia.embrapa.brwww.cnpdia.embrapa.br1a. edição1a. impressão 2007: tiragem 300Ministério da Agricultura,Pecuária e AbastecimentoComitê dePublicaçõesExpedientePresidente: Dr. Carlos Manoel Pedro VazMembros: Dra. Débora Marcondes B. P. Milori,Dr. João de Mendonça Naime,Dr. Washington Luiz de Barros MeloMembro Suplente: Dr. Paulo S. P. Herrmann Junior: Dr. Victor Bertucci NetoTratamento das ilustrações: Valentim MonzaneEditoração eletrônica: Valentim MonzaneValéria de Fátima CardosoNormalização bibliográfica: Valéria de Fátima CardosoRevisor editorial

Caracterização da ação protetora de filmes à base de zeínas e ácido oléico aplicados em maçãs in natura.

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Caracterização da ação protetora de filmes à base de zeínas e ácido oléico aplicados em maçãs in natura.

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