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Nanofibras inteligentes funcionalizadas com pigmentos naturais: uma nova abordagem para o monitoramento da qualidade de alimentos

Processo: 21/13260-7
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2022
Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
Área de conhecimento:Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Tecnologia de Alimentos
Pesquisador responsável:Luiz Henrique Capparelli Mattoso
Beneficiário:Josemar Gonçalves de Oliveira Filho
Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):23/02038-7 - Mantas de nanofibras inteligentes produzidas por fiação por sopro de solução e fiação por sopro supersônica eletricamente assistida para monitoramento da qualidade de alimentos, BE.EP.PD
Assunto(s):Embalagens de alimentos   Embalagens inteligentes   Nanofibras   Corantes naturais   Segurança alimentar   Qualidade dos alimentos   Betalaínas   Queijo minas frescal   Salmão
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:betalaínas | embalagens inteligentes | filés de salmão | nanofibras | Queijo Minas Frescal | Segurança dos alimentos | Embalagens para alimentos

Resumo

A vida útil de alimentos perecíveis é geralmente determinada por estimativas feitas a partir de análises microbiológicas, químicas e sensoriais de amostras estocadas sob condições padronizadas. Além de caras e demoradas, tais estimativas são imprecisas quando se trata de prever a estabilidade real de alimentos, já que não preveem a ocorrência de estocagem inadequada, como o desligamento noturno de sistemas de refrigeração e congelamento em estabelecimentos comerciais. Assim, métodos colorimétricos simples, de baixo custo e com capacidade de detecção em tempo real podem oferecer alternativas promissoras para aplicações no monitoramento da qualidade dos alimentos. O objetivo desta proposta é desenvolver indicadores colorimétricos baseados em nanofibras poliméricas funcionalizadas com pigmentos naturais de plantas, produzidos por meio da técnica de fiação por sopro de solução para aplicação no monitoramento da qualidade de alimentos. Os pigmentos naturais antocianinas, betalainas, clorofila e curcumina serão obtidos na forma de extratos hidroetanólicos produzidos a partir de resíduos de perdas no varejo de hortaliças (beterraba, repolho roxo, espinafre e açafrão). Os extratos ricos em pigmentos serão avaliados individualmente e combinados em diferentes proporções, em termos de variação da coloração em diferentes valores de pH (2-11), para selecionar a combinação com maior gama de variação de cor. Cinco diferentes matrizes poliméricas serão testadas para produção de nanofibras utilizando a técnica de fiação por sopro em solução. Duas ou três matrizes que apresentarem as melhores características nos testes preliminares serão combinadas com a mistura de pigmentos selecionada na etapa anterior para produção de filmes de nanofibras inteligentes. Os filmes serão investigados em relação às suas propriedades morfológicas, físico-mecânicas, térmicas e espectroscópicas, além de análises de ângulo de contato, permeabilidade a vapor de água, solubilidade em água, difração de raios-X e estabilidade de cor em relação à temperatura, umidade, luz e tempo de armazenamento. O potencial indicador das nanofibras será avaliado pela mudança de cor em diferentes valores de pH (2-11) e na presença de amônia (produto típico de degradação de pescados). Serão selecionadas duas ou três formulações que resultarem em melhor sensibilidade a mudanças de pH, que serão submetidas a um estudo detalhado de seu impacto no monitoramento da qualidade de filés de salmão e de queijo minas frescal. Espera-se que as nanofibras inteligentes produzidas por meio da técnica de fiação por sopro de solução sejam capazes de monitorar em tempo real a qualidade dos alimentos, de forma rápida e não destrutiva, apresentando baixo custo e impacto mínimo ao meio ambiente e à saúde humana. (AU)

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Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE OLIVEIRA FILHO, JOSEMAR GONSALVES; BERTOLO, MIRELLA ROMANELLI VICENTE; FERNANDES, SIBELE SANTOS; LEMES, AILTON CESAR; SILVA, GUILHERME DA CRUZ; BOGUSZ JUNIOR, STANISLAU; CORDEIRO DE AZEREDO, HENRIETTE MONTEIRO; MATTOSO, LUIZ HENRIQUE CAPPARELLI; EGEA, MARIANA BURANELO. Intelligent and active biodegradable biopolymeric films containing carotenoids. Food Chemistry, v. 434, p. 16-pg., . (21/13260-7, 19/18748-8, 18/22214-6)
DE OLIVEIRA, JOSEMAR GONCALVES; SILVA, CHRISTIAN DE OLIVEIRA; DO CANTO, RENAN ASSALIM; EGEA, MARIANA BURANELO; TONON, RENATA VALERIANO; PASCHOALIN, RAFAELLA TAKEHARA; DE AZEREDO, HENRIETTE MONTEIRO CORDEIRO; MATTOSO, LUIZ HENRIQUE CAPPARELLI. Fast and sustainable production of smart nanofiber mats by solution blow spinning for food quality monitoring: Potential of polycaprolactone and agri-food residue-derived anthocyanins. Food Chemistry, v. 457, p. 11-pg., . (21/13260-7, 18/22214-6)
DE OLIVEIRA FILHO, JOSEMAR GONCALVES; SILVA, CHRISTIAN DE OLIVEIRA; EGEA, MARIANA BURANELO; DE AZEREDO, HENRIETTE MONTEIRO CORDEIRO; MATTOSO, LUIZ HENRIQUE CAPPARELLI. Employing alternative culture media in kefiran exopolysaccharide production: Impact on microbial diversity, physicochemical properties, and bioactivities. International Journal of Biological Macromolecules, v. 246, p. 10-pg., . (21/13260-7, 18/22214-6)
DE OLIVEIRA FILHO, JOSEMAR GONSALVES; DE SOUSA, TAINARA LEAL; BERTOLO, MIRELLA ROMANELLI VICENTE; JUNIOR, STANISLAU BOGUSZ; MATTOSO, LUIZ HENRIQUE CAPPARELLI; PIMENTEL, TATIANA COLOMBO; EGEA, MARIANA BURANELO. Next-generation food packaging: Edible bioactive films with alginate, mangaba pulp (Hancornia speciosa), and Saccharomyces boulardii. FOOD BIOSCIENCE, v. 54, p. 10-pg., . (21/13260-7, 18/22214-6)