Biofilmes nanocompósitos obtidos de isolado proteico de corvina (Micropogonias furnieri) e Montmorilonita: avaliação das propriedades físicas, mecânicas e de barreira

Abstract

O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades de biofilmes nanocompósitos de isolado proteico de corvina (Micropogonias furnieri) com argila organofílica. Inicialmente, foi obtido isolado proteico de corvina (IPC) utilizando-se o processo de mudança de pH. O IPC foi obtido a partir de subprodutos da industrialização de corvina. Para o desenvolvimento dos filmes, foi executado um planejamento experimental de Box e Behnken, com três níveis de IPC (2; 3,5; 5 g.100 g–1 de solução), argila montmorilonita MMT (0,3; 0,5; 0,7 g.100 g–1 de solução) e glicerol (25, 30, 35 g.100 g–1 IPC). Os filmes poliméricos foram desenvolvidos pela técnica de casting. Os valores de resistência à tração variaram entre 7,2 e 10,7 MPa, e os valores de alongamento, de 39,6 a 45,8%. Os valores de permeabilidade ao vapor de água (PVA) variaram entre 3,2 e 5,5 g mm m–2 d–1kPa–1. O IPC apresentou teor médio de proteína de 97,87% (b. s.). Pode-se concluir que os filmes nanocompósitos produzidos a partir de IPC com MMT foram promissores, desde o ponto de vista das propriedades mecânicas, da aparência visual e do fácil manuseio até a baixa permeabilidade ao vapor de água e a baixa solubilidade. Com relação às propriedades mecânicas, as concentrações de IPC e MMT foram os principais fatores que influenciaram o desenvolvimento dos filmes nanocompósitos. Os resultados obtidos no planejamento experimental utilizado indicaram que 3,5 g de IPC.100 g–1 de solução, 0,5 g de MMT.100 g–1 de solução e 30 g de glicerol.100 g–1 IPC seriam os parâmetros ideais para a preparação de filmes nanocompósitos por casting.

The objective of this study was to evaluate the properties of nanocomposite biofilms based on Whitemouth croaker (Micropogonias furnieri) protein isolate with organophilic clays. Initially the croaker protein isolate (CPI) was obtained using the pH shifting process from by-products of croaker industrialization. A Box and Behnken experimental design was used to develop the films, with three levels of CPI (2, 3.5 and 5 g.100 g–1 solution), montmorilonite MMT clay (0.3, 0.5 and 0.7 g.100 g–1 solution) and glycerol (25, 30 and 35 g.100g–1 CPI). The polymeric films were produced by the “casting” technique. The tensile strength values ranged from 7.2 to 10.7 MPa and the elongation values from 39.6 to 45.8%. The water vapor permeability (WVP) values ranged from 3.2 to 5.5 (g.mm.m–2.d–1.kPa–1) and the CPI had an average protein content of 97.87% protein (d. b.). It was concluded that the nanocomposite films produced from CPI with MMT were promising from the standpoint of their mechanical properties, visual appearance and easy handling, as well as for their low water vapor permeability and low water solubility. With respect to their mechanical properties, the concentrations of CPI and MMT were the main factors influencing the development of the nanocomposite films. The results obtained from the experimental design indicated that 3.5 g of CPI.100 g–1 solution, 0.5 g of MMT.100 g–1 solution and 30 g of glycerol.100 g–1 CPI would be the ideal parameters for the development of nanocomposite films by “casting”.