Resumo da Pesquisa:
O amido é um material de grande importância na produção de nanoestruturas devido à sua natureza atóxica, biodegradável e biocompatível. Os amidos na nanoescala apresentam dimensões entre 1 e 1000 nm, e possuem ampla aplicabilidade devido ao seu reduzido tamanho, à maior área superficial específica e à maior capacidade de penetração biológica em comparação ao amido nativo. O presente estudo teve como objetivo propor a produção e a caracterização de nanopartículas de amido (NPA) obtidas a partir de fontes não convencionais, como feijão-mangalô, sementes de abacate e sementes de manga, frequentemente descartadas ou subaproveitadas, utilizando a ultrassonicação como método físico de modificação. Em paralelo ao trabalho experimental, foram realizados estudos de prospecção patentária para avaliar as tendências tecnológicas associadas aos nanoamidos e ao emprego do ultrassom no processamento de alimentos. A base de dados Espacenet foi utilizada como plataforma de busca de patentes para a realização das revisões. Em ambos os estudos, a estratégia de busca foi baseada em combinações de palavras-chave e códigos de classificação patentária. Em relação à etapa experimental, os amidos de sementes de abacate e de manga foram previamente extraídos por via úmida e, posteriormente, utilizados juntamente com o amido de feijão-mangalô na produção das nanopartículas. Os três amidos, em suspensão aquosa (0,5% m/v), foram, separadamente, processados por ultrassonicação a 85% de potência durante 30 min. Em seguida, uma fração das NPA obtidas foi liofilizada. As nanopartículas foram caracterizadas quanto ao rendimento, morfologia, transmitância luminosa, potencial zeta, índice de polidispersidade, cristalinidade relativa e propriedades térmicas e estruturais. Quanto aos resultados dos estudos de revisão, a China destacou-se como a principal nação em desenvolvimento tecnológico nos campos dos nanoamidos e do ultrassom aplicado ao processamento de alimentos. As principais fontes não convencionais de amido identificadas nas patentes relacionadas a nanoamidos foram a batata-doce, o feijão-mungo e a ervilha, enquanto o principal setor de aplicação observado foi a área de alimentos. Nas patentes sobre ultrassonicação, as principais aplicações identificadas foram a extração de compostos e a modificação de propriedades tecnológicas. Ambos os campos se encontram em estágio inicial de maturidade tecnológica, conforme indicado por análises de modelagem matemática aplicadas a ambos os casos. Quanto aos resultados experimentais, os tamanhos médios das NPA de feijão-mangalô, abacate e manga foram 316,60 nm, 127,60 nm e 47,95 nm, respectivamente. As nanoestruturas apresentaram estabilidade coloidal razoável em suspensão, porém menor estabilidade térmica em comparação aos respectivos amidos nativos. Observou-se redução da cristalinidade nas três NPA em relação aos amidos nativos, atribuída à ruptura de ligações C–O e O–H nas regiões cristalinas induzida pelo ultrassom, conforme confirmado por difração de raios X e análise espectroscópica. Os resultados experimentais sugerem que as NPA produzidas apresentam potencial de aplicação como substitutas de gordura, carreadores de compostos bioativos, crioprotetores e agentes de reforço. A escassez de estudos toxicológicos de longo prazo sobre NPA obtidas por síntese verde, bem como a necessidade de melhor padronização dos mecanismos de fragmentação dos grânulos de amido induzidos por ultrassom, ainda constituem desafios a serem abordados em estudos futuros.
Palavras-Chave: Nanopartículas de amido. Amidos não convencionais. Cavitação acústica. Sustentabilidade. Análise de patentes.