Avaliação de filmes biopoliméricos com incorporação de nanopartículas de TiO2 e sua aplicação na conservação pós-colheita do mamão

Abstract

O mamão é um fruto climatérico, com intensa atividade metabólica, o que compromete sua conservação pós-colheita. A utilização de tecnologias inovadoras e sustentáveis para prolongar a vida útil dos frutos aponta para o uso de filmes biopoliméricos em substituição às embalagens petroquímicas. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar filmes biopoliméricos de quitosana e fécula de mandioca com adição de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) e avaliar sua viabilidade na conservação pós-colheita de mamão. Para isso, foram desenvolvidos e caracterizados os seguintes filmes: quitosana (2% p/p), fécula de mandioca (2% p/p) e blenda de quitosana/fécula de mandioca (1:1), na ausência e na presença de nanopartículas de TiO2 (0,25 e 1% p/p). A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para avaliar a influência dos teores de quitosana e nano-TiO2 na permeabilidade ao vapor de água, solubilidade, propriedades mecânicas e ópticas de bionanocompósitos à base de fécula de mandioca. Para avaliar sua viabilidade como coberturas (revestimentos) à base de quitosana/fécula de mandioca/TiO2 para o mamão Formosa, três tratamentos foram aplicados: T1: mamão não revestido, T2: revestido com quitosana/fécula de mandioca (1:1) e T3: revestido com quitosana/fécula de mandioca (1:1) associado a 1% de TiO2, tanto na presença quanto na ausência de luz ultravioleta, a 15 ± 1ºC, 90 ± 1% Umidade Relativa por 24 dias. Para avaliar o efeito das coberturas na atividade respiratória, qualidade físico-química e sensorial de mamão Havaí, foram aplicados os mesmos tratamentos, na presença de luz fluorescente, a 22 ± 1ºC e 80 ± 1% umidade relativa ao longo de 18 dias. Os resultados indicaram que as propriedades dos filmes relacionadas à água (permeabilidade, solubilidade e sorção de água) e mecânicas (resistência à tração, alongamento e módulo de Young) foram fortemente influenciadas pelas características dos biopolímeros utilizados e melhoradas com adição de TiO2. A sorção de água foi reduzida na presença de TiO2, o que tornou o filme mais hidrofóbico e com maior resistência à tração em mais de 15% e alongamento em mais de 100%. A adição de 1% de TiO2 também levou a uma redução na transmitância de 97% nas regiões UV. No entanto, a adição de TiO2 superior a 1% levou à formação de aglomerados e à redução da transparência do filme; a luz ultravioleta proporcionou danos superficiais na casca do mamão Formosa, evidenciado por acentuada perda de massa; mas a adição de 1% de TiO2 à mistura de biopolímero de quitosana/fécula reduziu a perda de massa e atrasou o amadurecimento dos frutos. Frutos de mamão Formosa revestidos apresentaram qualidades externas e internas adequadas para comercialização. As coberturas em mamão Havaí reduziram a taxa respiratória e a perda de massa, retardou os eventos que conduzem à senescência, diminuiu a degradação da clorofila e síntese de carotenoides, manteve maior firmeza de polpa, sólidos solúveis, acidez, ratio (SS/AT), pH, cor da casca e polpa, proporcionou menor índice de podridão, enrugamento e melhor aparência interna, resultando em frutos mais atrativos sensorialmente para a comercialização. As coberturas apresentaram boa adesividade à casca do fruto, menor presença de fungo e melhor odor, cor, brilho e aceitação. O revestimento com adição de TiO2, na presença de luz fluorescente, propiciou maior conservação pós-colheita do mamão - em até seis dias se comparado aos frutos com cobertura sem TiO2 e, nove dias em relação aos frutos controle