Diferentes métodos de secagem e desodorização por fluido supercritico de proteínas miofibrilares de resíduos de peixe para elaboração de filmes biodegradáveis

A presente tese consta de várias etapas conectadas e os objetivos de cada uma são: a) estudar a influência da utilização de diferentes tipos de resíduos de peixe para extração de proteínas miofibrilares (PM) nas propriedades tecnológicas de filmes biodegradáveis; b) Estudar o efeito de diferentes métodos e temperaturas de secagem das PM de peixes sobre as propriedades tecnológicas dos filmes; c) Desodorizar as PM de peixe usando extração com CO2 supercrítico, comparar com a extração com solvente em Soxhlet e elaborar filmes biodegradáveis com propriedades sensoriais adequadas para uso como embalagem de alimentos. Baseado nesses objetivos foram elaborado três manuscritos com os resultados das pesquisas. No primeiro manuscrito foram utilizados as carcaças com músculo aderido para obter a carne mecanicamente separada (CMS) e as aparas do toalete dos filés. As PM foram extraídas desses resíduos e os filmes produzidos. Os resultados mostraram que o tipo de resíduo utilizado influencia diretamente em todas as propriedades analisadas dos filmes, devido às diferentes composições centesimal das PM da CMS e das aparas com diferenças significativas principalmente quanto ao teor de lipídeos e cinzas. Esses compostos não protéicos na proteína extraída da CMS atuaram como interferente na formação do filme gerando propriedades tecnológicas e térmicas inferiores quando comparadas ao filme produzido com PM extraídas das aparas. Aumentar o número de lavagens na extração de PM de resíduos mais gordurosos e pigmentados poderia diminuir a concentração de compostos não protéicos. No segundo manuscrito as PM foram secas por liofilização a -60 ° C por 48 h e por secagem convectiva de ar quente a 40 ° C, 60 °C a 80 °C. Na secagem por convecção, foram construídas curvas de secagem e avaliados os ajustes dos modelos matemáticos. Os filmes foram produzidos com as proteínas secas nas diferentes condições e caracterizados. Os tempos de secagem encontrados foram 540 min (40 °C), 300 min (60 ° C) e 120 min (80 °C). Os modelos "logarítmicos" seguidos da "aproximação da difusão" foram os que melhor se ajustaram a todas as temperaturas. Os resultados da eletroforese de proteínas e a caracterização do filme mostraram que a secagem convectiva causou alterações na estrutura tridimensional das PM, favorecendo a formação de uma rede protéica altamente reticulada com inúmeras ligações de hidrogênio, hidrofóbicas e dissulfeto, gerando filmes com propriedades iguais ou melhores que os elaborados com as PM liofilizadas. Foi possível constatar que a secagem por convecção por ar quente pode ser empregada de forma eficiente em PM utilizadas na produção de filmes biodegradáveis reduzindo o tempo e o custo da produção dos filmes. No terceiro manuscrito, para desodorizar as PM foi utilizado CO2supercrítico, construídas isotermas de rendimento global nas condições de 40 e 60 ºC a 200, 300 e 400 bar. Na extração com solvente em Soxhlet foi usado o éter de petróleo a 52°C por 2h 30 min. Os filmes foram produzidos com a PM controle sem desodorização e com a PM desodorizadas com solvente em Soxhlet (devido as limitações originadas em decorrência da pandemia causada pelo novo corona vírus (SARS-CoV-2), até o momento não foi possível definir a melhor condição de desodorização com CO2 supercrítico e elaborar o filme com a PM desodorizada por esse método). Os resultados mostraram que a melhor condição operacional com CO2 supercrítico foi 40 °C/200 bar com rendimento de 5,06 b.s. A melhor condição de extração supercrítica considerando a maior eficiência na retirada do odor de peixe ainda não foi possível ser determinada devido a ausência da análise de compostos aromáticos, não sendo possível afirmar se o maior rendimento de extração do óleo está diretamente relacionado com maior extração de outros compostos aromáticos como a trimetilamina e dissulfeto de dimetilamina. O rendimento em relação a extração de óleo foi maior na extração com solvente em Soxhlet (8,04 b.s), possivelmente devido a baixa seletividade do solvente orgânico que também pode extrair outros compostos comparado ao CO2 supercrítico que é altamente seletivo. O filme produzido com PM que passaram pela desodorização com solvente em Soxhlet apresentou todas as propriedades estudadas melhoradas em relação ao controle. Isso indica que a retirada de lipídeos pode solucionar não somente o problema com o odor de peixe nos filmes, como proporcionar uma proteína mais isolada e sem interferentes que favorecem a formação de filmes com melhores propriedades.