Nome do Projeto
Produção de aerogéis bioativos produzidos a partir de biopolímeros para a aplicação em embalagens de alimentos
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
20/09/2021 - 20/09/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
Aerogéis são materiais porosos, de baixa densidade, com alta superfície de contato e com capacidade de absorver alto conteúdo de água. Os aerogéis podem ser elaborados a partir de diversos polímeros visando aplicações na área de alimentos, como no setor de embalagens ativas. Este projeto tem como objetivo a produção de aerogéis a base de polímeros biodegradáveis incorporados com extratos bioativos ricos em compostos fenólicos ou óleos essenciais. No primeiro estudo, será realizada a obtenção e caracterização dos polímeros biodegradáveis e dos extratos bioativos ou óleos essenciais com capacidade antioxidante e antimicrobiana, por exemplo. O segundo estudo consistirá na elaboração de aerogéis biodegradáveis e bioativos. Os aerogéis serão caracterizados quanto a morfologia, cristalinidade relativa, estabilidade térmica, absorção de água, atividades antioxidante e antimicrobiana, e quanto a cinética de liberação em diferentes meios simulantes de alimentos. Por fim, os aerogéis serão aplicados formando embalagem ativa de alimentos como absorvedor de umidade e como agente antimicrobiano e antioxidante. Com o projeto pretende-se contribuir para os avanços na área de embalagens elaboradas a partir de polímeros biodegradáveis e com potencial bioativo para aplicação em alimentos.

Objetivo Geral

O projeto tem como objetivo a produção de aerogéis a base de polímeros biodegradáveis incorporados com extratos bioativos ricos em compostos fenólicos ou óleos essenciais para aplicação como embalagem ativa de alimentos.

Justificativa

O setor de alimentos, tanto no âmbito nacional quanto internacional está constantemente impondo novos desafios, por isso, atualmente vem crescendo o desenvolvimento de novos métodos para produzir e distribuir alimentos seguros e estáveis, que retenham, na medida do possível, as propriedades nutricionais e sensoriais de produtos frescos. Neste contexto, as embalagens de alimentos são componentes essenciais, pois não servem apenas como recipientes de armazenamento, mas também devem fornecer proteção física e de barreira, garantindo a qualidade e a segurança dos alimentos. Além disso, as tendências atuais na indústria de embalagens de alimentos incluem o desenvolvimento de embalagens ativas ou inteligentes para estender o prazo de validade do produto e monitorar seu frescor ou outros parâmetros relacionados à qualidade. Em resposta a isso, novas abordagens para a produção de materiais de embalagem de alimentos, tais como a liberação controlada de compostos bioativos com atividades antioxidante e antimicrobiana da embalagem para o produto alimentício, estão sendo amplamente investigadas.
A incorporação de extratos naturais ou óleos essenciais, ricos em compostos fenólicos, em embalagens de alimentos é particularmente interessante, uma vez que apresentam propriedades funcionais que podem ajudar a retardar processos oxidativos e de deterioração microbiana (DAGLIA, 2012) e, ao mesmo tempo, fornecem benefícios diferentes para a saúde humana (SCALBERT et al., 2005). No entanto, sua aplicação em produtos alimentícios é limitada devido à sensibilidade de seus componentes bioativos a diversos fatores, como temperatura, pH, oxigênio, exposição à luz e enzimas (LU et al., 2011). Nesse sentido, a incorporação de extratos bioativos ou óleos essenciais em matrizes poliméricas biodegradáveis pode representar uma estratégia eficiente para preservar sua atividade biológica e funcional, e pode permitir sua liberação controlada para o produto alimentício sob condições específicas.
Devido às suas grandes áreas superficiais internas e altas relações superfície-volume, os materiais porosos, como os aerogéis, podem ser adequados para o desenvolvimento de sistemas de liberação controlada. O aerogel é uma rede polimérica que é expandida em todo o seu volume por um gás e é formada pela remoção de agentes de dispersão sem redução de volume substancial ou compactação da rede (LEVENTIS et al., 2010). Esses materiais são convencionalmente preparados a partir de compostos inorgânicos, como a sílica (FENG et al., 2016); no entanto, as tendências atuais impulsionam a utilização de materiais renováveis e de base biológica mais sustentáveis, como por exemplo, os polissacarídeos. O interesse particular dos aerogéis baseados em polissacarídeos está na sua alta capacidade de sorção de água, renovabilidade, sustentabilidade e baixo custo (MALLEPALLY et al., 2013).

Metodologia

No Estudo 1 os extratos fenólicos e os óleos essenciais de fontes naturais serão obtidos, identificados e quantificados por cromatografia líquida ou gasosa. Os aerogéis serão produzidos a partir de polímeros biodegradáveis. Então, extratos ou óleos essenciais serão incorporadas em diferentes concentrações. A caracterização dos aerogéis se dará obtendo-se a morfologia, grupos funcionais, cinética de absorção de água, propriedades térmicas, estabilidade frente a temperatura e luz, avaliação das atividades antioxidante e antimicrobiana, ou demais que os biocompostos possam apresentar e cinética de liberação em diferentes meios simulantes de alimentos. No Estudo 2, os aerogéis bioativos serão aplicados e a avaliação da funcionalidade in situ em um alimento a ser definido.

Indicadores, Metas e Resultados

Desenvolvimento de Dissertações e Teses
Publicação dos resultados

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ADRIANA DILLENBURG MEINHART2
ALVARO RENATO GUERRA DIAS2
BARBARA BIDUSKI
BRUNA DA FONSECA ANTUNES
DIEGO ARAUJO DA COSTA
ELDER PACHECO DA CRUZ
ELESSANDRA DA ROSA ZAVAREZE2
ESTEFANIA JÚLIA DIERINGS DE SOUZA
FELIPE NARDO DOS SANTOS
FRANCINE TAVARES DA SILVA
JÉSSICA BOSENBECKER KASTER
LAURA MARTINS FONSECA
MAIARA VARGAS MACIEL

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível SuperiorR$ 30.000,00Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339030 - Material de ConsumoR$ 30.000,00

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