Géis e filmes: A aplicação da análise de textura nos últimos desenvolvimentos
abril 30, 2024
Há uma série de desenvolvimentos neste campo onde a análise de textura já está sendo aplicada. Exemplos incluem o desenvolvimento de filmes biodegradáveis a partir de amido de banana falsa ou subproduto de própolis brasileira , o desenvolvimento de hidrogéis que são antimicrobianos para superfícies de alimentos, ou capazes de regular de forma inteligente a radiação solar para janelas inteligentes , géis imprimíveis em 3D para a indústria alimentícia e pesquisa em dietas para disfagia, filmes comestíveis (PDF) para embalagens, ou o desenvolvimento de filmes para aplicações de cobertura morta.
Essas inovações empolgantes exigem uma grande quantidade de pesquisa e a ferramenta objetiva certa para avaliar mudanças na fórmula ou nos parâmetros do processo – e é aí que um analisador de textura é a ferramenta perfeita para o trabalho.
Quais são as novas ideias de ingredientes e produtos em pesquisa, desenvolvimento e produção de produtos em gel e filme e como um Analisador de Textura pode ser aplicado?
Géis e filmes têm uma ampla gama de aplicações, de alimentos a produtos farmacêuticos e produtos de cuidados pessoais. Aqui estão algumas das ideias mais recentes de ingredientes e produtos em pesquisa, desenvolvimento e produção de géis e filmes e uma referência acadêmica típica para mostrar como o Texture Analyser já está sendo aplicado:
- Géis e filmes comestíveis: Usados em embalagens de alimentos, os filmes comestíveis podem reduzir o desperdício e são feitos de ingredientes como proteínas (por exemplo, gelatina, proteína de soro de leite) ou polissacarídeos (por exemplo, quitosana, alginato). Inovações na gastronomia usando agentes gelificantes para criar texturas e apresentações únicas também são populares.
Exemplo: Influência da aplicação ultrassônica em filme comestível composto à base de extrato aquoso de soja: Caracterização e sua aplicação alimentar - Filmes bioativos: Filmes que liberam compostos benéficos ao longo do tempo, como agentes antimicrobianos, vitaminas, antioxidantes ou agentes aromatizantes.
Exemplo: Otimização e Caracterização de Filme Biocompósito Bioativo Baseado em Casca de Laranja Incorporado com Goma Arábica Reforçada por Nanopartículas de Cr2O3 - Filmes biodegradáveis e compostáveis: feitos de polissacarídeos, proteínas ou biopolímeros (como PLA ou PHA) para reduzir o impacto ambiental.
Exemplo: ozonização de amido de mandioca para produzir filmes biodegradáveis - Filmes solúveis em água: usados em aplicações como detergentes de uso único ou cápsulas de produtos que se dissolvem em água, eliminando a necessidade de recipientes de plástico.
Exemplo: Filmes antifúngicos de proteína de soro ativados com baixas quantidades de quitosana solúvel em água - Géis responsivos: Géis que podem mudar suas propriedades em resposta a estímulos externos, como pH, temperatura ou luz.
Exemplo: Design e otimização de gel preenchido com emulsão responsivo a estímulos para administração tópica de óleo-resina de copaíba - Filmes nanocompósitos: Incorporação de nanopartículas em filmes para melhorar suas propriedades mecânicas ou de barreira.
Exemplo: Preparação e caracterização de filmes nanocompósitos à base de goma guar metilada - Géis medicinais: Géis tópicos que administram medicamentos, que podem incluir hidrogéis para tratamento de feridas, engenharia de tecidos ou administração de medicamentos.
Exemplo: Pesquisa sobre o desenvolvimento da base de gel combinada para o tratamento de mastopatia (PDF) - Adesivos de hidrogel: usados em cuidados com a pele para fornecer hidratação e outros ingredientes ativos.
Exemplo: adesivos de microarray formadores de hidrogel com reservatórios de dispersão sólida para entrega transdérmica de microdepot de ação prolongada de um medicamento hidrofóbico - Géis e filmes ecológicos: Produtos desenvolvidos usando materiais e métodos sustentáveis, considerando o impacto ambiental.
Exemplo: Revestimentos ecossustentáveis à base de quitosana, pectina e nanoemulsão de óleo essencial de limão e seu efeito na preservação de morangos - Géis auto-reparadores: Géis projetados para “curar” ou retornar ao seu estado original após serem danificados.
Exemplo: Textura e características reológicas de hidrogel composto de quitosana-imina-óxido de grafeno sensível à tensão e ao pH com natureza auto-reparadora rápida - Géis termo-responsivos: Géis que sofrem gelificação ou se liquefazem em temperaturas específicas. Usados em várias aplicações, incluindo administração de medicamentos.
Exemplo: Propriedades texturais e de tração do hidrogel termo-responsivo de poli (2-(2-metoxietoxi) etil metacrilato) - Géis eletroativos: Podem mudar de forma ou tamanho quando expostos a um campo elétrico e têm potencial em robótica suave ou como atuadores.
Exemplo: Hidrogéis condutores iônicos à base de celulose para baterias Al-ar: Influência dos grupos funcionais carregados nas propriedades eletroquímicas - Agentes Gelificantes Naturais: Ágar, pectina, goma gelana e konjac são alternativas vegetais à gelatina, frequentemente usadas em produtos veganos ou vegetarianos.
Exemplo: Propriedades físicas e funcionais de géis mastigáveis pré-emulsionados vegetais para administração oral de nutracêuticos
As áreas de géis e filmes são multidisciplinares, interseccionando com ciência de alimentos, produtos farmacêuticos, ciência de materiais e muito mais. À medida que a tecnologia avança e as indústrias se adaptam aos desafios globais, espera-se que as inovações nesses setores acelerem.
Usando um analisador de textura no desenvolvimento de gel e filme
Os analisadores de textura desempenham um papel vital no reino da pesquisa e desenvolvimento (P&D) de produtos de géis e filmes, oferecendo insights indispensáveis sobre suas características físicas. As aplicações dessas ferramentas são diversas e impactantes, contribuindo para uma compreensão abrangente dos materiais. Eles medem a resistência do gel medindo a força necessária para comprimir ou penetrar, revelando firmeza. A flexibilidade do filme é avaliada, delineando a capacidade do filme de dobrar ou dobrar sem quebrar. O estresse máximo de tração que um gel ou filme pode suportar antes de quebrar é avaliado como resistência à tração. A adesividade, significativa para remendos ou envoltórios, é medida, enquanto a elasticidade é testada para determinar até que ponto um material retorna à sua forma original após a deformação. A coesividade é explorada, oferecendo insights sobre a integridade estrutural interna de géis e filmes. Para hidrogéis, o analisador de textura examina o comportamento de inchaço após a exposição a líquidos. A resistência à ruptura dos filmes é determinada, indicando a pressão necessária para a ruptura.
Embora não esteja exclusivamente ligada à textura, as propriedades de barreira dos filmes, sua capacidade de impedir a passagem de gases ou umidade, também são cruciais, especialmente em embalagens. Além disso, o Texture Analyser contribui para estudos de vida útil monitorando potenciais alterações texturais que géis ou filmes podem sofrer ao longo do tempo. No reino de P&D de produtos de géis e filmes, o Texture Analyser surge como uma ferramenta versátil e vital, permitindo análises meticulosas e promovendo o desenvolvimento de materiais que se alinham com aplicações específicas e padrões de desempenho. Entender as propriedades físicas de géis e filmes usando ferramentas como Texture Analysers é crucial e garante que eles sejam adequados para o propósito, seja em embalagens de alimentos, aplicações farmacêuticas, produtos de cuidados pessoais ou qualquer uma das inúmeras outras utilizações para esses materiais versáteis.
Teste típico de produto em gel e gráfico resultante