UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO TECNOLÓGICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA E ENGENHARIA DE
ALIMENTOS
CARACTERIZAÇÃO DE REVESTIMENTOS COMESTÍVEIS PARA
RECOBRIMENTO DE OVOS COMERCIAIS
Jéssica Florinda Zeitoune
Florianópolis - SC 2019
JÉSSICA FLORINDA ZEITOUNE
CARACTERIZAÇÃO DE REVESTIMENTOS COMESTÍVEIS PARA
RECOBRIMENTO DE OVOS COMERCIAIS
Trabalho de Conclusão do Curso de Graduação em Engenharia de Alimentos, Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos do Centro Tecnológico da Universidade Federal de Santa Catarina apresentado como requisito para a obtenção do Título de Bacharel em Engenharia de Alimentos.
Orientadora: Alcilene Rodrigues Monteiro Fritz Coorientador: Vendelino Oenning Neto
Florianópolis - SC 2019
Este trabalho é dedicado à minha família, aos meus amigos e a todos que estiveram comigo nessa jornada.
AGRADECIMENTOS
Gostaria de agradecer em primeiro lugar ao meu grande amigo e coorientador deste TCC, Vendelino Oenning Neto, que me ajudou, me ouviu e me aconselhou em diversos momentos ao longo da minha graduação. Devo-lhe parte de minha formação.
A minha orientadora, professora Alcilene Rodrigues Monteiro Fritz pela excelente orientação, comprometimento e por toda atenção dispensada a mim neste trabalho.
Aos meus pais, Claudia e José, que nunca colocaram pressão ou me apressaram para terminar a faculdade, sempre souberam que eu estava dando o meu melhor e o meu máximo. Também por todos os momentos de encorajamento que me deram quando achei que não suportava mais. Ao meu irmão, Rony, que, mais do que ninguém compreende a dor, o sofrimento e as dificuldades dos anos de graduação. Ele esteve comigo sempre, estava comigo quando eu estudava (pessoalmente) ou nas provas que fazia (pensamento), ajudou-me a passar em muitas matérias difíceis, devo muito da minha formação a ele também.
Ao meu namorado, Mateus, por todo amor e alegria compartilhados e por todos os momentos de crise, grosseria e choradeira que ele aguentou feliz por estar comigo. Sempre elogiando minha capacidade. E por não desistir de mim, quando eu já havia desistido.
A Juliana, que é uma pessoa inigualável, que esteve sempre disponível para me ouvir desabafar e me dar forças para escrever durante esse período difícil.
Aos meus amigos de fora da graduação e cito um agradecimento especial ao Raphael e a Nathalie que estiveram comigo nas horas que precisei extravasar. A Beatriz, que me ajudou com algo simples porém muito importante e a Jéssica que nunca se afastou de mim.
Aos meus amigos da graduação, as pessoas do PROFI e da Central de Análises que acompanharam o desenvolvimento deste trabalho, em especial Lenilton, Amanda, Jaízia, Zélia e Fernanda que me ajudaram diversas vezes durante meu tempo no laboratório. E também ao Leandro, com quem muito conversei e ri durante todas as análises que fizemos.
Por fim, a todas as pessoas que, embora não citadas, estiveram comigo nessa jornada e que caminharam comigo, colaborando também para o meu crescimento pessoal, social e profissional no decorrer destes anos de estudos e dedicação.
Por vezes sentimos que aquilo que fazemos não é senão uma gota de água no mar. Mas o mar seria menor se lhe faltasse uma gota.
RESUMO
O ovo é constituído majoritariamente por proteínas de alta qualidade, que possuem na sua composição nove aminoácidos essenciais que não são sintetizados pelo corpo humano. Sua constituição também inclui vitaminas e minerais. É um alimento muito versátil, pode ser consumido tanto cozido como cru e utilizado em receitas diversas, desde sobremesas a salgados, devido a sua grande versatilidade e variedade de propriedades funcionais (espumante, gelificante, coagulante e emulsificante). A fragilidade dos ovos é muito acentuada pela alimentação desbalanceada das aves, provocando perda por quebra ou rachadura que pode chegar a 10 % ou mais da produção. Outros fatores de quebra são: velocidade da coleta, equipamento de transporte, manipulação, entre outros. Portanto, o objetivo deste trabalho é comparar diferentes formulações para recobrimento por imersão de ovos in natura, visando minimizar a quebra por choques mecânicos e aumentar sua vida útil. Os revestimentos foram caracterizados quanto suas propriedades mecânicas, permeabilidade aos gases (O2 e CO2) e taxa
de permeabilidade ao vapor de água (TPVA). As formulações mais diluidas não formaram filmes, porém também são eficientes como barreira à tranferência de massa quando comprados aos ovos sem revestimento. As formulações com maiores concentrações de goma laca mostraram melhor desempenho e foram eficientes nos testes de perda de massa ao longo do tempo e TPVA, os ovos recobertos com essas formulações tiveram menores perdas de massa ao longo do tempo, garantindo assim a qualidade do ovo por mais tempo para as empresas e os consumidores. Para essas formulações também evidenciou-se a diminuição na permeabilidade aos gases CO2 e O2. O gás oxigênio é um dos principais componentes da oxidação e inicia
diversas alterações indesejáveis nos alimentos, afetando principalmente sua deterioração, diminuir sua permeabilidade por consequência pode aumentar a vida útil dos ovos.
ABSTRACT
The egg consists mainly of high-quality proteins, which have nine essential amino acids in their composition that are not synthesized by the human body. Its constitution also includes vitamins and minerals. It is a very versatile food, can be consumed cooked or in raw form and used as an ingredient in various dishes, from desserts to salty food, due to its great versatility and variety of functional properties (foaming, gelling, coagulant and emulsifier). The fragility of the eggs is greatly accentuated by the unbalanced feeding of the birds, causing losses by breaking or cracking that can reach 10 % or more of the production. Other breaking factors are: speed of collection, transport equipment, handling, among others. Therefore, the objective of this work is to compare different formulations for coating by immersing eggs, to minimize the breakage by mechanical shocks and increase the egg shelf life. The coatings were characterized in regards to their mechanical properties, gas permeability (O2 and CO2) and water vapor permeability
rate (TPVA). The most diluted formulations did not form films, but they are also efficient as barrier to mass transfer when compared to uncoated eggs. The formulations with higher concentrations of shellac have better performance and were efficient in the tests of mass loss over time and TPVA, the eggs covered with these formulations had smaller losses of mass over time, ensuring the quality of the egg for more time for the companies and the consumers. For these formulations also the decrease in the permeability to the CO2 and O2 gases was evidenced.
The gas oxygen is one of the main components of oxidation and initiates several undesirable changes in food, affecting mainly its deterioration, and therefore, diminishing its permeability can consequently increase the shelf life of the eggs.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Representação geométrica de fluxo planar, na direção x...20
Figura 2 – Equipamento utilizado para medir ângulo de contato...24
Figura 3 – Filme obtido pós secagem em estufa da formulação F4...27
Figura 4 – Ensaio de tração para F1...29
Figura 5 – Ensaio de tração para F2...29
Figura 6 – Ensaio de tração para F4...29
Figura 7 – Ensaio de tração para F5...30
Figura 8 – Ensaio de compressão para formulação F4...31
Figura 9 – Variação média da perda de massa acumulada para ovos vermelhos com os códigos F0, F3, F2 e F1...33
Figura 10 – Variação média da perda de massa acumulada para ovos vermelhos com os códigos F0, F6, F5 e F4...33
Figura 11 – Variação média da perda de massa acumulada para ovos brancos com os códigos F0, F3, F2 e F1...34
Figura 12 – Variação média da perda de massa acumulada para ovos brancos com os códigos F0, F6, F5 e F4...35
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Espessura média e desvio padrão dos filmes de goma laca para diferentes formulações feitos com 5 g...28 Tabela 2 – Média e desvio padrão dos ângulos de contato...28 Tabela 3 – Tensão de ruptura, alongamento na ruptura e módulo de Young com seus respectivos desvios padrão dos filmes de goma laca, com e sem cera...30 Tabela 4 – Média dos efeitos de diferentes coberturas na força na primeira fissura da casca de ovos inteiros com seus respectivos desvios padrão...32 Tabela 5 – Perda de massa e desvio padrão ao longo de oito dias para ovos vermelhos...33 Tabela 6 – Perda de massa e desvio padrão ao longo de oito dias para ovos brancos...34 Tabela 7 – Média dos valores de TPVA e desvio padrão de filmes de goma laca sem e com cera...36 Tabela 8 – Dados de permeabilidade de cascas de ovos de galinha removidas de sua membrana interna...37 Tabela 9 – Dados de permeabilidade dos revestimentos, na forma de filmes para as formulações expressos no sistema internacional (SI)...37 Tabela 10 – Valores de permeabilidades para as formulações e para a casca do ovo nas mesmas unidades...38
LISTA DE ABREVIATURA E SIGLAS
ANOVA – Análise de variância
ASTM – American Society for Testing and Materials CIE – Comissão Internacional de Iluminação
CPTP – Condições Padrão de Temperatura e Pressão FDA – Food and Drug Administration
GRAS – Geralmente Reconhecido Como Seguro IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
MAPA – Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento PVA – Permeabilidade ao vapor de água
PVC – Policloreto de Vinila
SI – Sistema Internacional de Unidades STP – Standard Temperature and Pressure TCC – Trabalho de Conclusão de Curso
LISTA DE SÍMBOLOS
UR – Umidade relativa do ar A – Área
a* − Cromaticidade de a*
Δa* − Diferença em vermelho e verde aw − Atividade água
aw1 − Atividade água nas condições externa da célula
aw2 − Atividade de água nas condições interna da célula
b* − Cromaticidade de b*
Δb* − Diferença em amarelo e azul C − Concentração da espécie
C(x,t) − Concentração da espécie no ponto x e no instante t,
ºC – Temperatura em graus celsius D − Coeficiente de difusão
D∞ − Valor hipotético de D a uma temperatura infinita T − Alongamento na ruptura
E – Módulo de Young
Ea − Energia de ativação ΔE* – diferença total de cor J – Fluxo
Ka – Constante de acidez L – Espessura do filme L* − Luminosidade
ΔL* − Diferença em mais claro e escuro
m − Matéria transferida por unidade de tempo
n − Número de mols do gás pH − Potencial Hidrogeniônico P − Pressão do gás
pKa − pH do ácido
Ps – Pressão de saturação do vapor de água R − Constante dos gases ideais
T – Temperatura t – Tempo
V − Volume do gás
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO... 15 1.1 OBJETIVOS ... 15 1.1.1 Objetivo Geral ... 15 1.1.2 Objetivos Específicos ... 16 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 17 2.1 GOMA LACA ... 17 2.2 OVOS ... 17
2.3 FILMES E REVESTIMENTOS COMESTÍVEIS...18
2.4 DIFUSÃO...19
2.4.1 Difusão Planar...20
2.5 1ª LEI DE FICK PARA DIFUSÃO MOLECULAR...20
2.6 2ª LEI DE FICK PARA DIFUSÃO MOLECULAR...21
2.7 COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE...22 3 MATERIAL E MÉTODOS...23 3.1 FILME...23 3.2 ESPESSURA...23 3.3 TENSÃO INTERFACIAL...24 3.4 ENSAIO DE TRAÇÃO...24 3.5 ENSAIO DE COMPRESSÃO...25
3.6 PERDA DE MASSA AO LONGO DO TEMPO...25
3.7 TAXA DE PERMEABILIDADE AO VAPOR DE ÁGUA...26
3.8 PERMEABILIDADE AOS GASES CO2 E O2...26
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO...27
4.1 FORMAÇÃO DO FILME...27
4.2 TENSÃO INTERFACIAL...28
4.3 ENSAIO DE TRAÇÃO...29
4.4 ENSAIO DE COMPRESSÃO...31
4.5 PERDA DE MASSA AO LONGO DO TEMPO...32
4.6 TAXA DE PERMEABILIDADE AO VAPOR DE ÁGUA...35
5 CONCLUSÃO... 39 6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS... 40 REFERÊNCIAS ... 41 ANEXO A – Descrição do dispositivo montado por Tosati (2013) para medir permeabilidade de filmes...46
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1 INTRODUÇÃO
Ao longo dos anos, houve um aumento na produção e consumo de ovos de galinha. De acordo com a pesquisa Produção de Ovos de Galinha, do IBGE, de 1997 a 2017, a produção da avicultura de postura cresceu 3,8 % a.a.
Infelizmente, desde a sua produção até a incubadora, estes ovos passam por processos que causam inúmeras perdas, principalmente devido ao seu transporte, mas também não são raros os casos de rachaduras na casca que podem ser ocasionados devido ao mal balanceamento da ração para alimentação das aves, podendo ocasionar fragilidade nos ovos.
É de grande importância que sejam estudados e aplicados meios para diminuição dessas perdas e aumentar sua produtividade. Uma alternativa potencial encontrada são as coberturas comestíveis, que além de agregar valor ao produto, podem melhorar sua qualidade. A indústria alimentícia vem empregando esses revestimentos a partir de biopolímeros comestíveis, associando qualidade microbiológica e nutricional.
O sucesso de um revestimento comestível para atender às necessidades específicas de alimentos, depende fortemente de sua propriedade de barreira para gases, especialmente oxigênio e vapor de água, sua adesão à superfície, uniformidade de cobertura de revestimento e também qualidade sensorial do produto alimentar revestido. Estas propriedades, por sua vez, dependem da composição do revestimento (especialmente dos polímeros), das propriedades da superfície do revestimento e do produto, além da adequação do método de aplicação e das condições de armazenamento. A temperatura ambiente e a umidade relativa também influenciam nas propriedades de barreira a gases de revestimentos comestíveis.
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 Objetivo Geral
Caracterizar e comparar seis formulações de coberturas comestíveis utilizando diferentes concentrações de goma laca para recobrimento de ovos in natura.
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1.1.2 Objetivos Específicos
− Determinar as propriedades: resistência à tração e ângulo de contato com a água para o filme;
− Determinar resistência à compressão e perda de massa ao longo do tempo para os ovos revestidos;
− Calcular e analisar a permeabilidade ao gás oxigênio, gás carbônico e a taxa de permeabilidade ao vapor de água do filme comestível das formulações.
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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 GOMA LACA
A goma laca é um polímero natural obtido pela refinação da secreção de Kerria lacca, um inseto encontrado em árvores no Sudeste Asiático (HAGENMAIER e SHAW, 1991; PHAN THE et al., 2008).
Disponível na forma de flocos ou em pó insípido com leve odor ou inodoro, a goma laca é utilizada para diversos fins e deve ser purificada ou alvejada. Devido à sua origem natural, a goma laca constitui-se de um material de revestimento entérico adequado para fitofármacos e aditivos alimentares, onde muitas vezes o uso de polímeros sintéticos é incompatível com a imagem do produto (SMOLINSKE, 1992).
De acordo com Farag (2010), a goma laca é o produto purificado do material natural laca, não é tóxica, é fisiologicamente inofensiva e, portanto, listada como GRAS (Geralmente Reconhecido Como Seguro) pela Food and Drug Administration (FDA, USA), permitindo seu uso como revestimento de produtos alimentares. E ainda possui INS 904 de acordo com o Codex
Alimentarius Commission.
Uma das limitações no uso da goma laca é devido a sua falta de elasticidade, aderência e à sua natureza quebradiça. Consequentemente, a goma laca não apresenta boas propriedades filmogênicas (SPECHT et al.,1998; PEARNCHOB et al., 2002).
2.2 OVOS
O ovo é uma importante reserva de proteína, tanto como de lipídeos, vitaminas e minerais. Ele ainda contém substâncias promotoras da saúde e preventivas de doenças, o que o torna um alimento funcional. Como dito por Helenice Mazzuco et al (2008), o ovo por exercer papel essencial no desenvolvimento embrionário de uma ave, tem função de proteção e de nutrição do embrião que virá a se formar no seu interior, caso esse ovo seja fertilizado. A casca do ovo serve como barreira primária às injúrias físicas e à invasão de microrganismos.
Um ovo consiste em aproximadamente 63 % de albúmen (albumina proteica), 27,5 % de gema e 9,5 % de casca. Os principais componentes são: água (75 %), proteínas (12 %), lipídeos (12 %), além dos carboidratos, minerais e vitaminas. Um ovo contém
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aproximadamente 74 kcal, 6 g de proteínas, 4,5 g de gorduras totais e 212 mg de colesterol (MAZZUCO et al., 2008).
A temperatura recomendada, pela legislação vigente, para armazenamento do ovo fresco está entre 8 ºC e 15 ºC com umidade relativa do ar entre 70 a 90 %. O período para consumo de ovos frescos é de até 30 dias. Estas condições de armazenamento evitam a proliferação de microrganismos como Salmonella spp., de acordo com a Portaria n.1 de 21/02/1990 do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) (BRASIL, 1990). De acordo com Brasil (2011), a Salmonella spp. em sua grande parte é eliminada nas fezes e assim contamina o solo e a água. Sua sobrevida no meio ambiente pode ser muito longa, em particular na matéria orgânica. A Salmonella spp. pode resistir de forma viável no material fecal por longos períodos de anos, podendo ser mais de 28 meses nas fezes de aves, 30 meses no estrume bovino, 280 dias no solo cultivado e 120 dias na pastagem.
As salmoneloses (infecções entéricas em decorrência de outras salmonelas) podem ser assintomáticas ou ainda determinar diarreia autolimitada em 95 % dos casos. As infecções clínicas humanas determinadas por Salmonella spp. apresentam quatro síndromes clínicas distintas: gastrenterite, febre entérica, septicemia com ou sem infecções localizadas e determinam o estado de portador assintomático (BRASIL, 2011).
Salmoneloses desenvolvem um quadro de infecção gastrointestinal, tendo como sintomas dores abdominais, diarreia, febre baixa e vômito, sendo raro os casos clínicos fatais. Shinohara (2008) diz que trata-se da manifestação mais comum de infecção por Salmonella e percebe-se os sintomas de 12 a 36 horas, podendo durar até 72 horas. O episódio geralmente sofre resolução em dois a três dias, não necessitando de tratamento com antibióticos.
2.3 FILMES E REVESTIMENTOS COMESTÍVEIS
Os revestimentos ou coberturas comestíveis são recentes alternativas para auxiliar na conservação de alimentos. Eles possuem excelentes propriedades de barreira, principalmente ao transporte de gases e vapor de água, entre outros fatores que contribuem para manutenção da qualidade do produto (LUVIELMO; LAMAS, et al., 2012). O uso de coberturas comestíveis pode reduzir a perda de umidade, evitar danos físicos, melhorar a aparência e incorporar ingredientes alimentares, incluindo agentes anti-escurecimento, corantes, saborizantes, nutrientes, especiarias e compostos antimicrobianos (MARTÍN-BELLOSO et al., 2005).
Segundo Diab et al. (2001), existem alguns requerimentos necessários às coberturas para que possam ser aplicadas em alimentos, como possuir características sensoriais aceitáveis,
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ter propriedades de barreira, mecânicas e de adesão adequadas. Além disso, devem apresentar estabilidade microbiológica e físico-química, serem seguras para saúde, não contendo componentes tóxicos e serem produzidas a partir de materiais renováveis e de baixo custo.
As coberturas podem ser obtidas de diferentes tipos de materiais, sendo mais utilizados os polissacarídeos, as proteínas e os lipídios. Além destes, outros compostos, tais como plastificantes e emulsificantes podem ser adicionados aos filmes e coberturas comestíveis para melhorar as suas propriedades mecânicas e para formar emulsões estáveis quando são utilizados lipídios e polissacarídeos na mesma formulação (BALDWIN, 1999).
Apesar dos plastificantes tornarem os filmes menos quebradiços, sua adição modifica as propriedades mecânicas e aumenta a permeabilidade ao vapor de água e ao oxigênio (MALI et al., 2004). Os emulsificantes são agentes tensoativos de natureza anfifílica, que interagem na interface água-lipídio e reduzem a tensão superficial entre as fases dispersa e contínua para melhorar a estabilidade da emulsão (HAN e GENNADIOS, 2005).
Os revestimentos protegem o produto de danos físicos causados por impacto mecânico, pressão, vibrações e outros fatores. Os revestimentos funcionam como transportadores de ingredientes ativos, como antimicrobianos, antioxidantes, nutracêuticos, cores, sabores e outros aditivos utilizados para melhorar a qualidade (ROONEY, 2005).
2.4 DIFUSÃO
O processo pelo qual a matéria é transportada, de uma parte de um sistema para outra, como resultado de movimentos atômicos ou moleculares recebe o nome de difusão (RESENDE, 2006).
A difusão é um fenômeno físico irreversível no qual ocorre o transporte de massa pelo movimento de íons ou moléculas, na presença de um gradiente de potencial químico. O gradiente de potencial químico pode ser substituído por gradiente de concentração no uso de técnicas eletroquímicas. O movimento causado pelo gradiente se dá na direção de maior para menor concentração, procurando encontrar um equilíbrio. Matematicamente é descrita por uma equação diferencial parcial, envolvendo espaço e tempo, sendo que em coordenadas cartesianas sua forma geral é (BARROZO e BENEDETTI, 2016):
∂C ∂t(x, y, z, t, ) = 𝐷[ ∂2C ∂x2(x, y, z, t, ) + ∂2C ∂y2(x, y, z, t, ) + ∂2C ∂z2(x, y, z, t, )] (1)
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Em que C representa a concentração da espécie que se difunde na posição (x,y,z) no instante de tempo t e D é chamado coeficiente de difusão.
2.4.1 Difusão Planar
Segundo Barrozo e Benedetti (2016) denomina-se difusão planar aquela que ocorre através de uma região plana, de área A, na direção (unidimensional) perpendicular ao plano, considerando esta direção coincidente com o eixo-x no sistema cartesiano, isso significa que a concentração da espécie varia apenas na direção x, sendo constante nas direções y e z. Neste caso, o fluxo da espécie num ponto x e num instante t, J (x, t), é definido como sendo a quantidade de matéria m transferida por unidade de tempo, através da área A, ou seja,
𝐽(𝑥, 𝑡) = 𝑚
𝐴𝑡 𝑚𝑜𝑙 𝑐𝑚
−2𝑠−1 𝑜𝑢 𝑚𝑜𝑙 𝑚−2𝑠−1 (2)
Conforme ilustrado na Figura 1.
Figura 1 – Representação geométrica de fluxo planar, na direção x.
Fonte: Barrozo e Benedetti (2016). 2.5 1ª LEI DE FICK PARA DIFUSÃO MOLECULAR
Segundo Barrozo e Benedetti (2016), a 1ª lei de Fick estabelece que o fluxo de uma espécie, ou a quantidade de matéria que se difunde, por unidade de tempo, na direção perpendicular a uma região planar de área A, é proporcional ao gradiente de concentração da espécie. Matematicamente isso é descrito por:
𝐽(𝑥, 𝑡) = −𝐷𝜕𝐶
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Em que C (x, t) representa a concentração da espécie no ponto x e no instante t, D é o coeficiente de difusão ou difusividade e o sinal negativo indica que o fluxo (J) ocorre sempre na direção de maior para menor concentração. É importante observar que a 1ª lei de Fick é aplicada a sistemas estacionários,ou seja, quando não ocorre variação da concentração com o tempo.
Assim, será utilizado o símbolo t para representar esta situação, indicando que a concentração varia apenas com a posição em que a espécie se encontra em cada momento, não com o tempo.
O coeficiente de difusão D é bastante sensível à variação de temperatura e frequentemente segue uma equação do tipo Arrhenius:
𝐷 = 𝐷∞exp (− 𝐸𝑎
𝑅𝑇) (4)
Em que Ea (kJ mol-1) é a energia de ativação para difusão e D∞ é um valor hipotético de D a uma temperatura infinita T e R é a constante dos gases ideais.
2.6 2ª LEI DE FICK PARA DIFUSÃO MOLECULAR
A 1ª lei de Fick descreve a difusão em sistemas no estado estacionário. Mas, na maioria dos processos de difusão a concentração da espécie que se difunde varia com o tempo, sendo necessário a utilização da 2ª lei de Fick, dada pela equação diferencial parcial (PHILIBERT, 1985):
𝜕𝐶
𝜕𝑡(𝑥, 𝑡) = 𝐷 𝜕2𝐶
𝜕𝑥2(𝑥, 𝑡) (5)
Independentemente da geometria, a equação de difusão é sempre dada por uma equação diferencial parcial, envolvendo variáveis relacionadas ao tempo (t) e à posição da partícula em relação à superfície (x ou r). A sua resolução depende de pelo menos uma condição inicial relacionada à variável t, e pelo menos duas condições de contorno relacionadas à variável x ou à variável r. Estas condições dependem do fenômeno em estudo, da geometria e da técnica utilizada (BARROZO e BENEDETTI, 2016).
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Se o coeficiente de difusão D for independente da concentração, a equação (5) pode ser escrita da seguinte forma:
𝜕𝐶 𝜕𝑡 = 𝐷
𝜕2𝐶
𝜕𝑥2 (6)
A solução desta equação corresponde ao perfil de difusão teórico e é estabelecida definindo-se as condições de contorno do sistema em estudo (RESENDE, 2006).
2.7 COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
Dentre as propriedades de barreira, a permeabilidade aos gases e vapores de água é as mais discutida na bibliografia. Essa propriedade, em filmes hidrofílicos, é influenciada pelas características intrínsecas do material e pelas condições ambientais de umidade relativa e temperatura às quais se encontram expostos (MÜLLER et al., 2008).
A diferença de concentração dentro e fora de uma célula somente não basta para que ocorra difusão de soluto nessa célula. Importam também, fatores como a permeabilidade da célula para esse soluto, além da distância que ele precisará percorrer sob uma determinada temperatura. A permeabilidade da membrana dessa célula que permite a entrada de moléculas. Parte da permeabilidade está relacionada com a polaridade da membrana, a composição e a estrutura dela. Os gases penetram livremente e de forma rápida pela membrana.
A equação usada para medida experimental da permeabilidade do filme é:
𝑃𝑉𝐴 = 𝑊∗𝐿
𝐴∗𝑃𝑠[𝑎𝑤1−𝑎𝑤2] (7)
Onde, W é a taxa de transferência de água através do filme medido em g/h, sendo determinado considerando as variações temporais de massa lineares com o tempo e calculando o coeficiente angular da reta. L é a espessura do filme medido em m, A é a área de de permeação medido em m², Ps é a pressão de saturação do vapor de água medido em Pa e aw1, aw2 são as atividades de água nas condições externa e interna da célula, respectivamente.
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3 MATERIAL E MÉTODOS
Os ovos utilizados (brancos e vermelhos) neste trabalho foram adquiridos no mercado local.
3.1 FILME
O Quadro 1 apresenta as formulações utilizadas no trabalho, que diferem na concentração de goma laca presente na composição, as diluições foram feitas com etanol. As formulações F1 e F4 são as formulações de goma laca sem cera e com cera respectivamente fornecidas por uma empresa (tem concentrações fixas e seus direitos reservados).
Quadro 1 – Formulações originais de goma laca e suas diluições.
*Formulações utilizadas nos ovos brancos e vermelhos. Fonte: A autora (2019).
Para a produção dos filmes utilizou-se placas de Petri com 8,6 cm de base. Nas placas de Petri, foi colado Teflon e despejado 5 g das formulações para secar em estufa com temperatura controlada a 27 ºC durante 5 dias. Para a formação dos filmes para o experimento de permeabilidade aos gases utilizou-se 15 g de formulação a fim de que os filmes não quebrassem durante os experimentos.
3.2 ESPESSURA
A espessura dos filmes foi determinada com a utilização do aparelho micrômetro digital (Digital Hand-held “Pocket” Refractometer PAL-BX/RI) com resolução de 0,001 mm.
Formulações/
Códigos Material %
F0 Controle: sem revestimento Zero
F1 Goma laca sem cera F1
F2 Goma laca sem cera (½).F1
F3 Goma laca sem cera (¼).F1
F4 Goma laca com cera F4
F5 Goma laca com cera (½).F4
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Os valores de espessura média dos filmes de 5 g foram calculados a partir de medidas aleatórias em diferentes regiões do filme. Ajustes foram realizados na espessura dos filmes a fim de que não quebrassem durante os experimentos de permeabilidade aos gases.
3.3 TENSÃO INTERFACIAL
A medida da tensão interfacial foi realizada em goniômetro, a 23 °C, utilizando o método estático de gota séssil. Para isso, uma gota de água de 2,5 L foi colocada sobre a superfície do filme com uma microsseringa e a gota foi observada com uma câmera que permitiu avaliar os dados de altura e diâmetro (volume da gota) e ângulo de contato.
As medições foram realizadas utilizando o software Ramé-Hart DROPimage Avançado. A Figura 2 mostra o equipamento utilizado para medir ângulo de contato.
Figura 2 – Equipamento utilizado para medir ângulo de contato.
Fonte: A autora (2019). 3.4 ENSAIO DE TRAÇÃO
Pesou-se 5 g de cada formulação e condicionou-se os filmes a secagem durante 5 dias em estufa a 27 ºC, posteriormente colocou-se os filmes em uma cuba de vidro hermeticamente fechada com umidade relativa controlada a 75 % e 23 ºC durante 48 horas. Os filmes foram cortados em corpos-de-prova de 25 mm de largura e 70 mm de comprimento. O número de corpos-de-prova foi determinado seguindo a norma ASTM D882-02. A norma diz que para materiais isotrópicos faz-se necessário pelo menos 5 corpos-de-prova. Como a goma laca é um material isotrópico e devido ao fato de se ter quantidades limitadas de material a ser usado, foram feitos os testes com a quantidade mínima de corpos-de-prova. A distância inicial das
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garras foi de 35 mm e velocidade de tração de 1 mm/s. A tensão na ruptura (refere-se a tensão máxima suportada pelo filme), o alongamento na ruptura (informa sobre a capacidade de alongamento no filme) e o módulo de Young dos corpos-deprova foram determinados com base no método ASTM D882-00 da American Society for Testing and Materials (ASTM, 1996).
Após o condicionamento, os ensaios de tração foram realizados em Texturômetro
TA.HD.plus Texture Analyser, Stable Micro Systems e os resultados de tensão-deformação
foram registrados pelo software “Exponent”. 3.5 ENSAIO DE COMPRESSÃO
Entendendo a necessidade de testar se as soluções deixam os ovos mais resistentes, o ensaio de compressão foi realizado através de uma aplicação única e na vertical de uma carga compressiva. A partir disso, pode-se obter resultados que relacionam a deformação linear (obtida através da medida de distância entre as placas que estão comprimindo o ovo) com a carga de compressão aplicada.
Foram utilizados 30 ovos brancos para fazer o ensaio de compressão, dentre eles, 6 permaneceram sem revestimento e os outros 24 foram imersos em sextuplicata para cada uma das seguites formulações: F0, F1, F2, F4, F5.
A caracterização dos ovos/coberturas foi realizada após secagem por 24 h, a 23 ºC. O ensaio de compressão foi realizado em Texturômetro TA.HD.plus Texture Analyser,
Stable Micro Systems e os resultados foram registrados pelo software ‘’Exponent’’. Os
resultados foram tratados estatisticamente utilizando o software Statistica 8.0 (StatSoft, Tulsa, Estados Unidos), através de análise de variância (ANOVA). A comparação múltipla das médias foi realizada pelo teste de Tukey, com nível de confiança de 95%.
3.6 PERDA DE MASSA AO LONGO DO TEMPO
Foram utilizados 21 ovos brancos para fazer o ensaio de perda de massa ao longo do tempo e 21 ovos vermelhos. A análise foi feita em triplicata para cada cor de ovos, sendo então 3 ovos brancos e 3 ovos vermelhos sem revestimento e 3 ovos brancos e 3 ovos vermelhos em cada uma das outras 6 formulações.
Os ovos foram todos pesados antes de qualquer aplicação, os resultados da pesagem encontram-se no Tópico 4.5. Posteriormente foram imersos em suas respectivas formulações e
26
secos a 23 ºC. Os resultados das pesagens encontram-se nas Tabela 5 e 6, totalizando uma semana de pesagem dos ovos posteriormente a aplicação das formulações.
3.7 TAXA DE PERMEABILIDADE AO VAPOR DE ÁGUA
A taxa de permeabilidade ao vapor de água (TPVA) das amostras foi determinada em triplicata pelo método gravimétrico da ASTM E96-00 descrito por Sarantópoulos et al. (2002).
Os filmes foram cortados em corpos-de-prova de 7 cm de diâmetro em cápsulas de alumínio com 0,004225 m² de área de permeação e fixados à cápsula. Dentro das cápsulas colocou-se a solução salina de menor umidade relativa e as mesmas foram condicionadas em cuba fechada contendo a solução saturada de maior umidade relativa a 23 °C.
Os ensaios de TPVA foram realizados com gradiente de umidade relativa de 11-75 %. O ganho de massa por cada célula de difusão foi determinado através de pesagens sucessivas em balança eletrônica de precisão (Marte AS2000C ±0,0001g) em intervalos de tempo adequados.
Os resultados foram tratados estatisticamente utilizando o software Statistica 8.0 (StatSoft, Tulsa, Estados Unidos), através de análise de variância (ANOVA). A comparação múltipla das médias foi realizada pelo teste de Tukey, com nível de confiança de 95%.
3.8 PERMEABILIDADE AOS GASES CO2 E O2
O sistema utilizado para medir a permeabilidade foi descrito por Tosati (2013), e suas informações, assim como o procedimento para utilizar o equipamento e como tratar os dados encontram-se no ANEXO A.
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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 FORMAÇÃO DO FILME
Nos primeiros testes as soluções foram depositadas diretamente na placa de Petri e colocadas em estufa a 23 ºC para secagem durante 7 dias. Porém, devido ao fato da goma laca ser muito aderente, os filmes que foram depositados diretamente na placa de Petri não descolavam. Com isso fez-se necessário realizar testes para descobrir qual a superfície que permita a remoção das coberturas na forma de filme das placas de Petri de melhor maneira e sem quebras. Primeiramente, tentou-se utilizar o material de policloreto de vinila (PVC), mas por ser muito maleável, não fixou na superfície da placa provocando rugosidades e ondulações nos filmes das coberturas e consequentemente problemas de espessura. A opção seguinte foi usar o material Maylar (polímero), que também não permitiu o descolamento do filme.
Por fim, realizou-se testes com o Teflon, que permitiu de forma satisfatória o descolamento dos filmes. O Teflon foi colado na placa de Petri e posteriormente aderida a solução para secagem durante 5 dias a 27 ºC. Após a secagem, retirou-se o Teflon da placa e removeu-se o filme da cobertura do Teflon. A Figura 3 mostra o resultado da formulação F4 pós secagem.
Figura 3 – Filme obtido pós secagem em estufa da formulação F4.
Fonte: A autora (2019).
Percebeu-se que as formulações F3 e F6 não possuíam porcentagem suficientes de goma laca para a formação do filme. Assim, no momento do descolamento do Teflon, os filmes feitos com essas formulações quebravam e não descolavam do Teflon, o que inviabilizou sua
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utilização para grande parte dos testes deste trabalho. Portanto tais formulações só foram utilizadas para testes que não fez-se necessário a formação do filme, como a análise de variação de massa dos ovos vermelhos e brancos.
Os resultados obtidos de espessura (média) após 5 dias de secagem em estufa a 27 ºC estão mostrados na Tabela 1.
Tabela 1 – Espessura média e desvio padrão dos filmes de goma laca para diferentes formulações feitos com 5 g. Formulações/ Códigos Espessura média (mm) F1 0,159 ± 0,020 F2 0,086 ± 0,014 F4 0,184 ± 0,006 F5 0,099 ± 0,013 Fonte: A autora (2019). 4.2 TENSÃO INTERFACIAL
A Tabela 2 mostra os resultados das médias dos ângulos de contato para as formulações desenvolvidas a partir das coberturas.
Tabela 2 – Média e desvio padrão dos ângulos de contato.
Formulações/ Códigos
Média e desvio padrão dos ângulos (º) F1 76,24 ± 2,08 F2 74,58 ± 2,63 F4 61,13 ± 2,89 F5 59,19 ± 3,70 Fonte: A autora (2019).
Os ângulos mostram a interação entre a cera da goma laca e a água . As formulações com cera (F4 e F5) apresentaram os menores ângulos de contato.
Quando as forças adesivas com a superfície do sólido são muito grandes em relação às forças coesivas, o ângulo de contato é menor que 90º, tendo como resultado que o líquido molha a superfície. Dessa forma, é possível inferir que o recobrimento resinoso e livre de cera é mais hidrofóbico que o que contém a cera.
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4.3 ENSAIO DE TRAÇÃO
As Figuras 4, 5, 6 e 7 exemplificam os ensaios de tração para as formulações F1, F2, F4 e F5 respectivamente.
Figura 4 – Ensaio de tração para F1.
Fonte: A autora (2019). Figura 5 – Ensaio de tração para F2.
Fonte: A autora (2019). Figura 6 – Ensaio de tração para F4.
Fonte: A autora (2019). 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 0 10 20 30 40 Te nsã o (MPa) Deformação (%) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Te nsã o (MPa) Deformação (%)
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Figura 7 – Ensaio de tração para F5.
Fonte: A autora (2019).
A Tabela 3 mostra os resultados das propriedades mecânicas dos filmes de acordo com a espessura de cada filme.
Tabela 3 – Tensão de ruptura, alongamento na ruptura e módulo de Young com seus respectivos desvios padrão dos filmes de goma laca, com e sem cera.
Formulações/ Códigos Tensão de ruptura (MPa) Alongamento na ruptura (%) Módulo de Young (MPa) F1 1,83 ± 0,30 30,80 ± 16,05 59,44 ± 29,84 F2 1,57 ± 0,71 0,94 ± 0,64 148,33 ± 27,33 F4 * * 49,94 ± 8,78 F5 1,97 ± 0,68 1,02 ± 0,37 224,85 ± 24,29
(*) Valores incloncusivos na análise de tensão de ruptura e alongamento na ruptura. Fonte: A autora (2019).
Houve aumento nos valores de alongamento na ruptura e redução dos valores do módulo de Young com o aumento da porcentagem de goma laca, independente da formulação ser com cera ou não.
Houve um aumento no alongamento na ruptura de, em média, 1 %, para, em média, 30 % quando comparado as formulações F2 e F1 respectivamente. Isto se explica devido ao fato de quanto maior a porcentagem de goma laca mais alongado, espesso e maleável é o filme, também pode estar relacionado a presença ou não do etanol. Nas formulações F2 e F5 (filmes de menores espessuras) o etanol evaporou mais rápido e as moléculas do filme não tem tempo de se adaptar ao encolhimento dele. Em filmes com maiores espessuras como é o caso das
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formulações F1 e F4 o etanol evaporou lentamente e as moléculas têm tempo suficiente para sofrerem a relaxação e orientarem-se.
No que se refere ao módulo de Young, comparando as formulações F2 e F5, observou-se que a formulação F5 apreobservou-sentou um valor médio 51 % maior que os valores apreobservou-sentados pela formulação F2.
Para a formulação F4 não foi possível obter resultados conclusivos para tensão de ruptura e alongamento na ruptura; tal fator pode ter sido ocasionado pelo filme sofrer um espescoçamento (redução da área da seção transversal) e não ter uma ruptura abrupta. Outro motivo poderia ser pequenas fissuras que ocorrem no interior do filme, que foram dissipando o
stress e tornando o processo do rompimento gradual ao invés de abrupto.
4.4 ENSAIO DE COMPRESSÃO
A Figura 8 mostra a força necessária para que aconteçam fissuras (rachaduras/quebra) na casca do ovo. O primeiro pico no gráfico é a força máxima necessária para a primeira fissura, os outros picos são as rachaduras posteriores, que já necessitam de menos força para acontecer.
Figura 8 – Ensaio de compressão para formulação F4.
Fonte: A autora (2019). 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 Forç a (N ) Tempo (s)
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A Tabela 4 mostra o efeito de diferentes coberturas na força na primeira fissura da casca de ovos inteiros.
Tabela 4 – Média dos efeitos de diferentes coberturas na força na primeira fissura da casca de ovos inteiros com seus respectivos desvios padrão.
Formulações/ Códigos Média das forças (N) F0 40,59a ± 15,54 F1 46,92a ± 4,59 F2 44,86a ± 15,38 F4 53,78a ± 3,41 F5 47,56a ± 21,84
Obs.: Letras iguais na mesma coluna representam que não há diferença significativa entre as amostras pelo teste de Tukey (p < 0,05).
Fonte: A autora (2019).
Apesar da média da força necessária para que ocorra a fissura na casca do ovo ser maior para as soluções que possuem maior porcentagem de goma, como pode ser observado da Tabela 4, a análise estatística mostra que não houve diferenças significativas a nível de significância de 5 % pelo teste de Tukey para as amostras analisadas.Isto pode ser devido ao fato dos ovos das galinhas variarem muito dependendo da raça da galinha, da ração com que é alimentada e se os ovos testados são todos da mesma tiragem.
4.5 PERDA DE MASSA AO LONGO DO TEMPO
As Tabelas 5 e 6 apresentam os dados da perda de massa ao longo de oito dias posteriormente a imersão nas soluções filmogênicas. No geral, nota-se que quanto maior a concentração de goma laca na formulação em que os ovos foram imersos, menor é a porcentagem de perda de peso. Observa-se também que entre os ovos com mesma formulação, os de maior massa apresentaram maiores perda de massa ao longo do armazenamento.
Nas Figuras 9, 10, 11 e 12 mostra-se graficamente a variação média da perda de massa acumulada dos ovos brancos e vermelhos ao longo dos oito dias para todas as formulações.
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Tabela 5 – Perda de massa e desvio padrão ao longo de oito dias para ovos vermelhos.
Formulações/ Códigos Perda de massa ao longo de oito dias (%) F0 1,20 ± 0,06 F1 0,45 ± 0,06 F2 0,66 ± 0,06 F3 0,86 ± 0,04 F4 0,41 ± 0,06 F5 0,68 ± 0,06 F6 0,90 ± 0,09 Fonte: A autora (2019).
Figura 9 – Variação média da perda de massa acumulada para ovos vermelhos com os códigos F0, F3, F2 e F1.
Fonte: A autora (2019).
Figura 10 – Variação média da perda de massa acumulada para ovos vermelhos com os códigos F0, F6, F5 e F4.
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Os ovos que não receberam revestimento apresentaram maior perda de massa, em torno de 1,2 % de perda de massa. Entre as formulações com mesmas percentagens de goma laca, por exemplo, as formulações F3 e F6 nota-se que a F3 perdeu em torno de 0,04 % menos massa. Entre as formulações F2 e F5, evidencia-se que a formulação F2 teve uma perda menor de 0,02 % e entre as formulações F1 e F4, a F4 apresentou perda menor em 0,04 % que a formulação F1. Tais resultados mostram que os recobrimentos contendo goma laca foram eficientes e evitaram a perda de massa.
Tabela 6 – Perda de massa e desvio padrão ao longo de oito dias para ovos brancos.
Formulações/ Códigos Perda de massa ao longo de oito dias (%) F0 1,91 ± 0,07 F1 0,36 ± 0,05 F2 0,98 ± 0,1 F3 1,41 ± 0,13 F4 0,29 ± 0,03 F5 0,82 ± 0,09 F6 1,59 ± 0,11 Fonte: A autora (2019).
Figura 11 – Variação média da perda de massa acumulada para ovos brancos com os códigos F0, F3, F2 e F1.
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Figura 12 – Variação média da perda de massa acumulada para ovos brancos com os códigos F0, F6, F5 e F4.
Fonte: A autora (2019).
Os ovos que não receberam revestimento, apresentaram maior perda de massa, em torno de 1,9 %. Entre as formulações com mesmas percentagem de goma laca, formulações F3 e F6, nota-se que a F3 perdeu em torno de 0,18 % menos massa. Entre as formulações F2 e F5, evidencia-se que a formulação F5 teve uma perda menor de 0,16 % e entre as formulações F1 e F4, a F4 apresentou perda menor em 0,07 % que a formulação F1.
Tais resultados mostram que recobrimentos contendo goma laca são eficientes para evitar a perda de massa e que pouco há diferença em porcentagem de perda de massa para as formulações que possuem as mesmas quantidades de goma laca, sendo independente de possuir cera ou não.
4.6 TAXA DE PERMEABILIDADE AO VAPOR DE ÁGUA
A taxa de permeabilidade ao vapor de água (TPVA) de filmes com menores concentrações de goma laca (menos espessos) é maior, corroborando com os valores de perda de massa, sem apresentar diferença significativa entre essas amostras (p>0,05). A espessura do filme é menor, devido ao fato de possuir menos goma laca. Os resultados da taxa de permeabilidade ao vapor de água são mostrados na Tabela 7.
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Tabela 7 – Média dos valores de TPVA e desvio padrão de filmes de goma laca sem e com cera.
Formulações/
Códigos Média das TPVA (g /m. Pa. h).107
F1 5,67ab ± 0,39
F2 6,66b ± 0,76
F4 4,43a ± 0,18
F5 9,78c ± 0,52
Obs.: Letras iguais na mesma coluna representam que não há diferença significativa entre as amostras e letras diferentes na mesma coluna representam diferenças significativas entre as amostras, pelo teste de Tukey (p < 0,05).
Fonte: A autora (2019).
As formulações F1 e F4 e as formulações F1 e F2 não apresentaram diferenças significativas a nível de significância de 5 % pelo teste de Tukey. A formulação F5 mostrou diferença significativa, comparada a todas as outras formulações a nível de significância de 5 % pelo teste de Tukey.
4.7 PERMEABILIDADE AOS GASES CO2 E O2
Os filmes utilizados para medir a permeabilidade aos gases CO2 e O2 foram
confeccionados em espessura maior variando de 0,36 a 0,47 mm, devido ao problema de quebra na câmara de permeação.
O gás oxigênio é muito importante para a existência de vida, é o gás principal utilizado na respiração. Ele também é o principal componente causador de oxidação, sendo assim, inicia diversas alterações indesejáveis nos alimentos, afetando principalmente sua deterioração. A casca do ovo é feita quase que inteiramente de carbonato de cálcio, sendo uma membrana semi permeável, o que significa que o ar passa facilmente por seus poros. O filme assume o papel de barreira para a diminuição de sua permeabilidade e assim ocasionar um aumento na sua vida útil.
Já o CO2 é muito utilizado em embalagens com atmosfera modificada. Mostrando que
a permeabilidade ao CO2 irá diminuir com a aplicação do filme, o uso de coberturas possibilita
uma nova alternativa para o aumento da vida útil de ovos.
Wangensteen (1970) estudou cascas de ovos de galinha removidas de sua membrana interna para determinar a permeabilidade difusiva do oxigênio e do gás carbônico nas cascas. Ele mediu o fluxo de oxigênio através de uma seção da casca por uma diferença na pressão parcial do oxigênio, mas não na pressão total do gás. Os valores de permeabilidade encontrados
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por Wangenstenn para o gás oxigênio e gás carbônico para cascas de ovos de galinha removidas de sua membrana interna estão descritos na Tabela 8.
Tabela 8 – Dados de permeabilidade de cascas de ovos de galinha removidas de sua membrana interna. Permeabilidade (cm3CPTP/s.cm2.mmHg).106 CO2 O2 2,5 3,2 Fonte: Wangensteen (1970).
Os valores de permeabilidade deste trabalho estão em SI, então foi preciso converter sua unidade e as de Wangenstenn para a mesma unidade, a fim de que seus valores possam ser comparados.
Standard Temperature and Pressure é o que significa STP, padrão de temperatura e
pressão em tradução livre, o equivalente às condições padrão de temperatura e pressão (CPTP) no Brasil, que correspondem às condições de temperatura e pressão de 273,15 K (0 °C) e 1x105
Pa (1 bar), respectivamente.
Utilizando-se da equação da lei dos gases ideais:
𝑃 ∗ 𝑉 = 𝑛 ∗ 𝑅 ∗ 𝑇 (8) Onde P é a pressão do gás, V o volume do gás, n o número de mols do gás, R a constante dos gases ideais e T a temperatura do gás.
Encontra-se que a equivalência de 1 cm3STP = 4,405-5 mol.
Na Tabela 9 encontra-se os valores obtidos para permeabilidade aos gases CO2 e O2
para os filmes feitos com as formulações F1 e F4.
Tabela 9 – Dados de permeabilidade dos revestimentos, na forma de filmes para as formulações expressos no sistema internacional (SI).
Formulações/ Códigos Gás analisado (mol.um/m².s.Pa.).1011 CO2 O2 F1 11,25 8,83 F4 25,77 18,88 Fonte: A autora (2019).
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Tabela 10 – Valores de permeabilidades para as formulações e para a casca do ovo nas mesmas unidades. Formulações/ Códigos Gás analisado (mol/m².s.Pa.) CO2 O2 F1 3,19.10-13 2,45.10-13 F4 5,57.10-13 4,28.10-13 Casca do ovo 8,26.10-9 1,05.10-8 Fonte: A autora (2019).
Com os dados da Tabela 10 percebe-se que a permeabilidade dos filmes de goma laca são no geral mais de mil vezes menos permeáveis aos gases oxigênio e carbônico e que a formulação sem cera é menos permeável ao oxigênio e ao gás carbônico o que comprova assim a eficiência de se utilizar o recobrimento na casca do ovo com a intenção de diminuir suas trocas gasosas evitando assim a oxidação de seus componentes e por consequência aumentando sua vida útil.
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5 CONCLUSÃO
As formulações propostas mostraram-se eficientes para recobrimento de ovos. Entretanto, é importante enfatizar que duas das formulações (F3 e F6) não apresentaram características de filmes após a secagem e não foram efetivas para serem destacadas do Teflon.
Todos os filmes foram formulados com mesmas quantidades em massa dos componentes (exceto os filmes formulados para o equipamento de permeabilidade aos gases). Porém os filmes com menos porcentagem de goma laca possuíam mais compostos evaporáveis e com isso suas espessuras médias ficaram menores. Por isso, os filmes com maiores quantidades de goma laca obtiveram melhores valores no teste de ensaio de tração. Os resultados do ensaio de compressão foram inconclusivos, devido a variação nos valores obtidos.
A perda de massa foi menor para os ovos revestidos, indicando a eficiência dos revestimentos, com menor perda para as formulações com maior porcentagem de goma laca.
Para as análises de permeabilidade, tanto para permeabilidade ao vapor de água, quanto para permeabilidade aos gases oxigênio e carbônico o recobrimento comestível se mostrou eficaz.
Por fim conclui-se que as formulações com maior porcentagem de goma laca, independe de ser com ou sem cera, são mais eficazes como revestimento para ovos comerciais e que os revestimento a base de goma laca podem ser uma boa alternativa para recobrimento de ovos, entretanto mais estudos devem ser realizados.
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6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Realizar as análises de permeabilidade ao gás oxigênio e ao gás carbônico para as formulações F2 e F5, pois não foram concluídas devido ao curto período de tempo para a realização deste trabalho.
Realizar as análises de compressão com maior número de repetições para aumento da confiabilidade dos dados.
Realizar analise microbiológica e de Salmonella spp dos ovos. Por fim realizar análises colorimetricas em equipamento eficaz.
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ANEXO A – Descrição do dispositivo montado por Tosati (2013) para medir permeabilidade de filmes
