REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS PARA PRODUÇÃO DE QUITOSANA POR Backusella applanata e Backusella variicolumellata E APLICAÇÃO NA PRODUÇÃO DE FILME PARA ALIMENTOS
Biopolímeros; Filmes; Quitosana; Resíduos Agroindustriais.
A crescente preocupação ambiental tem impulsionado a substituição de polímeros derivados do petróleo por alternativas sustentáveis. Dentre os substitutos, está a quitosana, que pode ser obtida a partir das cascas de crustáceos, moluscos ou fungos. Pode ser utilizada como biopolímero pela sua biocompatibilidade, biodegradabilidade, baixa toxicidade, ação antimicrobiana e ampla aplicabilidade biotecnológica. Sua produção a partir de fungos representa alternativa promissora devido ao menor custo, maior pureza e uso reduzido de reagentes. Além disso, resíduos agroindustriais constituem fonte nutritiva econômica e ambientalmente favorável para o cultivo fúngico em processos fermentativos. O presente estudo teve como objetivo aproveitar resíduos agroindustriais na produção de biomassa e quitosana fúngica visando à obtenção e caracterização de filme de quitosana, tendo como referência o filme produzido com quitosana comercial de crustáceos. Os fungos Backusella applanata e Backusella variicolumellata foram cultivados em meio alternativo à base suco da casca de abacaxi (SCA) e soro de leite (SL), combinados por um planejamento fatorial (DCCR 2²). B. applanata apresentou a maior produção de biomassa de 5,68 g/L (70% SCA / 20% SL) e quitosana 106,53 mg/g (60% SCA / 15% SL). Os resultados obtidos por B. variicolumellata mostram maior rendimentos de biomassa de 3,32 g/L (60% SCA / 7,93% SL), e 59,55 mg/g de quitosana (60% SCA / 15% SL). O grau de desacetilação (GD) obtido através da análise de FTIR da quitosana extraída de B. applanata e B. variicolumellata, foi de 83,57% e 80,83%, respectivamente. Ambas as amostras de quitosana obtiveram na análise de difração de raios-X picos de intensidade de dispersão próximas de 9º, caracterizando a região amorfa da quitosana e intensidade de dispersão de 20º, indicando a região cristalina da macromolécula. A análise termogravimétrica (TGA) indicou estabilidade térmica e estágios de degradação (perda de água e decomposição polimérica) similares para ambas as amostras. Em escala ampliada, a fermentação em biorreator produziu 9,69 g de biomassa seca e 1,01 g de quitosana (104,4 mg/g), rendimento semelhante ao obtido no planejamento experimental, indicando viabilidade de escalonamento. Os filmes obtidos apresentaram estrutura homogênea e flexibilidade adequada. Em relação as características físico-químicas, não foram observadas diferenças significativas entre filmes (fúngico e crustáceo). As análises de FTIR confirmaram a presença das bandas características da quitosana em ambas as amostras. Nos ensaios antibacterianos, não foi observada atividade inibitória frente a Sthaphylococcus. aureus e Escherichia coli, possivelmente devido à baixa difusão do polímero na forma de filme sólido. Os resultados evidenciam o potencial de resíduos agroindustriais como substratos sustentáveis para produção de biomassa e quitosana por B. applanata e B. variicolumellata, destacando-se B. applanata pelos maiores rendimentos de quitosana. A quitosana obtida apresentou elevado grau de desacetilação, reforçando sua qualidade e viabilidade econômica e ambiental. Os filmes produzidos exibiram propriedades físico-químicas adequadas, sendo necessários estudos adicionais para verificar e otimizar sua capacidade antimicrobiana.