Aplicação tecnológica da gelatina de peixe em microencapsulação e filmes biodegradáveis | Technological application of fish gelatin in microencapsulation and biodegradable films

The fish processing industries generate a large polluting materials quantity, such as furs, from which gelatine can be obtained for the several products elaboration. The aim of this study was to extract gelatine from yellow hake skin (Cynoscion acoupa) for icroencapsulation of fish oil use by spray drying and biodegradable films production with the addition of diferente vegetal oils. The first paper consisted of the fish oil microencapsulation, in which four formulations with different concentrations of gum arabic and gelatine of the yellow hake skin were made as wall material and fish oil as a filling. The results showed excellent encapsulation efficiency of fish gelatine, above 94%, and it is possible to totally replace gum arabic with fish gelatin in the microencapsulation process. In the second paper it was proposed to determine by means of a complete factorial design 23 the optimal process conditions for a biodegradable film fish gelatine development with addition of buriti oil and to characterize it in relation to its physical, mechanical specificities and antioxidants. The process optimization conditions were 2.3% fish gelatine, 30% buriti oil and 13.18% plasticizer. This study showed that fish gelatine and buriti oil are promising sources for biodegradable packaging development, which can reduce the environmental impact caused by fishery and petroleum-based plastics. The third paper aimed to develop active packaging materials with added essential and fixed oils and to select the best packaging using computational intelligence. The oil addition provided greater elasticity and thickness, without modifying the permeability to water vapor. The films presented good antioxidant and antimicrobial properties, being able to inhibit S. aureus and E. coli. The added clove oil film was considered the best by artificial intelligence using the KNN algorithm and palm oil may be a potential for use in active packaging due to its excellent properties and low cost. With the results presented, it can be concluded that biodegradable fish gelatine films production and oil of clove, oregano, buriti and palm oil are promising alternatives and can reduce the environmental impact caused by fishing industry waste and plastics derived from polyethylene and polypropylene.

As indústrias de beneficiamento de pescado geram uma grande quantidade de materiais poluentes, como peles, da qual pode ser obtida gelatina para a elaboração de diversos produtos. Diante disto, o objetivo desta tese foi extrair gelatina da pele de pescada amarela (Cynoscion acoupa) e utilizar na microencapsulação de óleo de peixe por spray-drying e produção de filmes biodegradáveis com adição de óleos. O primeiro artigo consistiu na microencapsulação do óleo de peixe, na qual foram elaboradas quatro formulações com diferentes concentrações de goma arábica e gelatina da pele de pescada amarela como material de parede e óleo de peixe como recheio. Os resultados mostraram excelente eficiência de encapsulação da gelatina de peixe, acima de 94%, sendo possível substituir totalmente a goma arábica por gelatina de peixe no processo de microencapsulação. No segundo artigo foi proposto determinar por meio de um planejamento fatorial completo 23, as condições ótimas de processo para o desenvolvimento de um filme biodegradável, de gelatina de peixe com adição de óleo de buriti e caracterizá-lo em relação as suas especificidades físicas, mecânicas e antioxidantes. As condições de otimização do processo foram 2,3% de gelatina de peixe, 30% de óleo de buriti e 13,18% de plastificante. Este estudo mostrou que a gelatina de peixe e óleo de buriti são fontes promissoras para o desenvolvimento de embalagens biodegradáveis, podendo reduzir o impacto ambiental provocado pelos resíduos da indústria de pesca e plásticos derivados do petróleo. O terceiro artigo, teve como objetivo desenvolver materiais de embalagens ativas adicionadas de óleos essenciais e fixos e selecionar a melhor embalagem utilizando a inteligência computacional. A adição de óleo proporcionou maior elasticidade e espessura, não modificando a permeabilidade ao vapor de água. Os filmes apresentaram boas propriedades antioxidantes e antimicrobiana, sendo capaz de inibir S. aureus e E. coli. O filme adicionado de óleo de cravo, foi considerado o melhor, por meio da inteligência artificial utilizando o algoritmo dos K-vizinhos mais próximos (KNN) e o óleo de dendê pode ser um potencial para utilização em embalagens ativas em decorrência de suas excelentes propriedades e baixo custo. Com os resultados apresentados pode-se concluir que a produção de filmes biodegradáveis de gelatina de peixe e óleo de cravo, orégano, buriti e dendê, são alternativas promissoras, podendo reduzir o impacto ambiental provocado pelos resíduos da indústria de pesca e plásticos derivados do polietileno e polipropileno.