UTILIZAÇÃO DE CERA DE ABELHA EM REVESTIMENTOS COMESTÍVEIS APLICADOS EM FRUTOS
Capítulo de livro publicado no livro: Ciência e tecnologia de alimentos: Pesquisas e avanços. Para acessa-lo clique aqui.
DOI: https://doi.org/10.53934/9786585062060-17
Este trabalho foi escrito por:
Rutinéia Martins Freitas1 *; Lucas Silva Peixoto1 ;
Hygor Rodrigues de Oliveira2 ; Alex Fonseca Souza2 ; Osvaldo Resende3 ; Geovana Rocha Plácido3
*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: [email protected]
1 Discente do Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos do Instituto Federal Goiano, Campus Rio Verde
2 Docente do Instituto Federal de Mato Grosso do Sul, Campus Coxim
3 Docente do Instituto Federal Goiano, Campus Rio Verde
Resumo: Os revestimentos aplicados às superfícies dos frutos são uma tecnologia sustentável promissora, pois podem prolongar a vida útil das frutas após a colheita. Os revestimentos lipídicos têm sido usados para proteger alimentos frescos por séculos. Entre os lipídios, as ceras são a melhor barreira ao vapor d’água, mas devido à sua dureza, criam filmes quebradiços. A cera de abelha é um subproduto da produção de mel e é a base da estrutura do favo de mel composta principalmente por ésteres de ácidos graxos e álcoois. As ceras apresentam resultados promissores em retardar o amadurecimento, a respiração e o amaciamento dos frutos. O objetivo desta revisão integrativa foi catalogar estudos publicados nos últimos cinco anos avaliando o desempenho de revestimentos comestíveis contendo cera de abelha aplicados a frutas. O uso de revestimentos comestíveis mostrou-se como uma importante alternativa para redução de perdas e aceitação do consumidor. A utilização de cera de abelha apresenta resultados promissores como constituinte de revestimentos comestíveis em diferentes frutos preservando suas características e prolongando o tempo de vida útil.
Palavras–chave: cera de abelha; fruta; pós-colheita; revestimento comestível
INTRODUÇÃO
Durante o armazenamento, frutas e vegetais continuam o processo de respiração, levando ao metabolismo de substratos e à degradação dos carboidratos. Com isso, ocorrem diversas alterações fisiológicas e de envelhecimento que reduzem a qualidade comercial, como produção de etileno, perda de água e alterações de cor. Além disso, frutas e hortaliças são suscetíveis a danos mecânicos durante o armazenamento e transporte, o que acelera o processo de envelhecimento (1).
Novas técnicas de pós-colheita estão sendo pesquisadas e aplicadas para prolongar a vida útil de vários produtos fresco (2). Os revestimentos aplicados às superfícies dos frutos são uma tecnologia sustentável promissora, pois podem prolongar a vida útil das frutas após a colheita, o que não é apenas benéfico para a economia, mas também melhora a qualidade e a segurança dos frutos (3).
Filmes feitos de proteínas e polissacarídeos têm propriedades mecânicas importantes, mas regiões hidrofílicas tornam os filmes sensíveis à perda de água. Os lipídios, por outro lado, oferecem melhor proteção contra a água devido à sua natureza hidrofóbica (4).
Os revestimentos lipídicos têm sido usados para proteger alimentos frescos por séculos. Entre os lipídios, as ceras são a melhor barreira ao vapor d’água, mas devido à sua dureza, criam filmes quebradiços, exigindo a adição de substâncias que aumentam a flexibilidade e a elasticidade (5).
A cera de abelha é um subproduto da produção de mel e é a base da estrutura do favo de mel. Em 2020, a produção mundial de cera de abelha foi de US$ 46,991 milhões. Esse produto contém mais de 300 substâncias diferentes, principalmente ésteres de ácidos graxos e álcoois. A cera de abelha tem uma estrutura física e química estável e torna-se quebradiça à temperatura ambiente, mas pode ser moldada acima de 30 °C. Quando produzida, é branca, mas devido à transferência de pigmento torna-se amarela e depois escurece (6, 7).
Filmes biodegradáveis e revestimentos comestíveis têm usado cera de abelha para melhorar as propriedades de barreira devido às suas propriedades hidrofóbicas (Huang et al., 2022). As ceras apresentam resultados promissores em retardar o amadurecimento, a respiração e o amaciamento dos frutos, reduzindo a umidade e a permeabilidade ao vapor de água, mantendo a cor, o frescor e a atividade antioxidante da casca e da polpa, ou seja, melhorando as propriedades mecânicas e as propriedades de barreira (8, 9, 10, 3).
Portanto, o objetivo nesta revisão integrativa é catalogar estudos publicados nos últimos cinco anos avaliando o desempenho de revestimentos comestíveis contendo cera de abelha aplicados a frutas. Esta revisão é de interesse da comunidade científica, pois demonstra o potencial de uso de revestimentos com cera de abelha para preservação de frutas, extensão da vida útil, qualidade, segurança e preservação dos recursos naturais.
ESTUDOS SELECIONADOS
O estudo foi realizado por meio de levantamento bibliográfico de artigos de pesquisa com as palavras-chave “beeswax”, “edible” e “coating” nas bases de dados Science Direct e Scielo, considerando publicações de 2019 a 2023. A pesquisa retornou 141 resultados, dos quais, após a leitura dos resumos, foram selecionados oito artigos com aplicação de revestimentos comestíveis em frutas. Posteriormente, os artigos foram lidos na íntegra e compilados com os resultados mais significantes relacionados a cera de abelha (Tabela 1).
Tabela 2 – Artigos selecionados conforme metodologia
| Título / Referência / Ano | Formulação | Fruto | Principais resultados |
| Effect of beeswax and chitosan treatments on quality and shelf life of selected mango (Mangifera indica L.) cultivars / (11) / 2019 | Cera de abelha, ácido oleico e trietanolamina | Manga maçã e Tommy Atkins (Mangifera indica L.) | Redução da perda de massa e incidência de doenças. Preservação dos sólidos solúveis, acidez titulável, pH e firmeza. Aumento da vida útil em 15 dias. |
| Use of edible coatings based on hydroxypropyl methylcellulose and beeswax in the conservation of red guava ‘Pedro Sato’ / (8) / 2019 | Cera de abelha e ácido salicílico | Goiaba Pedro Sato (Psidium guajava L.) | Retardaram a maturação e preservaram a firmeza dos frutos. Teor de clorofilas é inversamente proporcional a de cera de abelha. Equilíbrio entre hidroxipropilmetilcelulos e cera de abelha melhora as propriedades de barreira do revestimento. |
| Influence of carboxy methylcellulose, chitosan and beeswax coatings on cold storage life and quality of Kinnow mandarin fruit / (12) / 2020 | Cera de abelha, ácido oleico e trietanolamina | Tangerina Kinnow (Citrus nobilis L. x Citrus deliciosa L) | Retardo da perda de massa e deterioração. Preservação da firmeza, teor de vitamina C, carotenoides e características sensoriais. |
| Effect of a multifunctional edible coating based on cassava starch on the shelf life of Andean blackberry / (13) / 2020 | Amido de mandioca, proteína de soro de leite, cera de abelha, quitosana, glicerol, ácido esteárico e ácido acético glacial | Framboesa andina (Rubus glaucus Benth) | Retardo dos processos fisiológicos e perda de massa. Preservação da firmeza, textura, sabor e aroma. Aumento da vida útil em cinco dias. |
| Effect of novel coconut oil and beeswax edible coating on postharvest quality of lemon at ambient storage / (14) / 2020 | Óleo de coco e cera de abelha | Limão (Citrus limon L.) | A vida útil do limão aumentou em no mínimo doze dias (tempo máximo de armazenamento), enquanto aberto foi aumentada em nove dias. |
| Conservation of ‘Palmer’ mango with an edible coating of hydroxypropyl methylcellulose and beeswax / (3) / 2021 | Hidroxipropilmetil-celulose, cera de abelha, ácido esteárico e glicerina | Manga cv. Palmer (Mangifera indica L.) | Retardaram a maturação e respiração. Preservaram a firmeza, cor da casca e polpa e atividade antioxidante. Inibiriam a atividade da peroxidase e álcool desidrogenase. Aumentaram em seis dias a vida útil da fruta. |
| Salicylic acid enriched beeswax coatings suppress fruit softening in pears by modulation of cell wall degrading enzymes under different storage conditions / (15) / 2022 | Cera de abelha e hidroxipropilmetil-celulose | Pêra cv. Punjab Beauty (Pyrus pyrifolia × Pyrus communis) | Adiaram o pico respiratório. Retardaram a perda de massa, aumento da permeabilidade da membrana e conteúdo de malondialdeído. Preservaram a firmeza. Inibiram a ação da atividade da pectina metilesterase, poligalacturonase e celulase. |
| Effects of edible coatings on the quality and storage of early harvested guava / (16) / 2022 | Cera de abelha, hidroxipropilmetil-celulose, ácido esteárico e glicerol | Goiaba Pedro Sato (Psidium guajava L.) | Retardaram a maturação e respiração. Inibiram a atividade da poligalacturonase. Aumentaram em seis dias a vida útil do fruto. |
DISCUSSÃO
A utilização de materiais derivados de lipídios está atualmente em evidência na indústria de alimentos, pois eles são uma das novas matérias-primas renováveis e sustentáveis sendo exploradas para substituição do uso de polímeros à base de petróleo (20). Observa-se através dos dados encontrados que os revestimentos comestíveis com cera de abelha aplicados em frutas são uma alternativa para preservação da qualidade e recursos naturais, considerando os atributos de perda de massa, firmeza, amadurecimento, aumento da vida útil dos frutos e respiração.
A cera de abelha por ser um material rígido e quebradiço carece da combinação de outros compostos para aplicação em frutos para maior eficiência do revestimento comestível e adição de características das substâncias (5). Dentre os estudos selecionados (Tabela 1), apenas Sinha et al. (15) avaliaram isoladamente o revestimento de cera de abelha. as substâncias mais utilizadas para compor o revestimento junto a cera de abelha como ácido esteárico (13, 3, 16), hidroxipropilmetilcelulose (8, 3, 16), glicerol ou glicerina (13, 3, 16), ácido oleico (11, 12), trietanolamina (11, 12) e ácido salicílico (15). O ácido esteárico é um emulsificante que oferece menor permeabilidade a vapor d’água e se organiza em filmes homogeneamente melhorando as propriedades de barreira do revestimento (17, 3, 13). A hidroxipropilmetilcelulose é um éter de celulose hidrofílico inodoro, insípido, transparente e estável que possui função formadora de filme, estabilizante e espessante (18, 19). A adição do plastificante glicerol reduz a hidrofobicidade superficial além da textura lisa e uniforme, sem rachaduras (13, 21). O ácido oleico adicionado a revestimentos aumenta a hidrofobicidade e em revestimentos lipídicos o mantém homogêneo, o que não ocorre em revestimentos não-lipídicos (22). A trietanolamina quando incorporada em revestimentos comestíveis reduz a perda de massa e aumenta a flexibilidade da fibra (23, 24). O ácido salicílico age como um regulador do fechamento de estômatos, retardando perdas respiratórias (15). Sendo assim, não há combinação de compostos definida para a melhor utilização em revestimentos comestíveis. O conjunto de compostos podem conferir propriedades únicas de barreira.
A perda de massa ocorre por desidratação (perda de água) devido aos processos de respiração e transpiração, pela perda das reservas de carbono no processo de respiração e osmose (14, 15, 16). O revestimento comestível forma uma barreira hidrofóbica semipermeável que reduz a respiração e a transpiração do fruto, cobrindo total ou parcialmente estômatos, lenticelas e microporos, impedindo as trocas gasosas e a permeabilidade ao vapor de água (8, 11, 15). A perda de massa ocorreu em todos os estudos apresentados (Tabela 1), mas Abonesh et al. (11) encontraram uma relação inversa entre o teor de cera de abelha no revestimento e a perda de massa, enquanto Formiga et al. (8) descobriram que o aumento da concentração de cera de abelha não reduziu a perda de massa. Essa diferença entre os achados pode estar relacionada à quantidade de cera de abelha utilizada nos revestimentos comestíveis, pois Abonesh et al. (11) avaliou as concentrações de cera de abelha em 0,5%, 1,5% e 2%, e Formiga et al. (8) em 10%, 20% e 40%. Desta forma, pode haver um limite de concentração de cera de abelha para minimizar a perda de peso.
A firmeza é um importante atributo dos frutos para aceitação do consumidor, refletindo no valor comercial (15). A firmeza é alterada por processos físicos, químicos e bioquímicos durante o amadurecimento e está relacionada a ação de enzimas hidrolíticas, como amilase, celulase, pectina metilesterase e poligalacturonase, perda respiratória e perda de turgor, amolecendo os frutos no decorrer do tempo (16, 3, 12). As alterações de firmeza são mais lentas em frutos cítricos que frutos climatéricos (14). A aplicação de revestimento comestíveis forma uma barreira a absorção de oxigênio reduzindo a taxa respiratória e biossíntese de etileno que ocasiona a inibição das enzimas e, consequentemente, retarda o processo de amolecimento (8, 15, 16), como ocorreu em todos estudos citados. Devido principalmente a barreira a vapor d’água, visto que a presença do material lipídico afeta a taxa de respiração, a concentração de cera de abelha é inversa a perda de firmeza (11). Estes resultados foram divergentes aos obtidos por Formiga et al. (16) que não encontraram associação entre a concentração e a firmeza, podendo estar relacionado as quantidades de ceras utilizadas pelos autores. Sendo assim, a aplicação de cera de abelha age como uma embalagem de atmosfera modificada por ofertar uma barreira semipermeável, atrasando os processos metabólicos, como respiração e transpiração, prolongando a vida útil do fruto (8, 13).
CONCLUSÕES
O uso de revestimentos comestíveis mostra-se uma importante alternativa para redução de perdas e aceitação do consumidor devido as características sensoriais conferidas aos frutos. Há na literatura estudos com aplicação de diferentes formulações de revestimentos contendo cera de abelha e outros compostos. Entretanto, considerando as diferenças físicas, químicas e bioquímicas dos frutos há a necessidade de mais estudos sobre a aplicação de um mesmo revestimento em diferentes frutos para analisar a ação do revestimento sob as mesmas condições, mas em produtos diferentes.
A utilização de cera de abelha apresenta resultados promissores como constituinte de revestimento comestível em diferentes frutos, contudo é necessário que haja mais estudos sobre o resultado isolado da cera de abelha, assim como das formulações aplicadas e concentrações, estabelecendo um limiar (se houver) da concentração a ser utilizada e constituintes do composto do revestimento.
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