PROLAMINAS

O que é Prolamina?

 

Prolaminas são proteínas isoladas de vegetais, sendo a zeína a mais conhecida.

Zeína é uma proteína vegetal isolada do milho. Essa proteína insolúvel em água é uma das biomacromoléculas mais bem compreendidas e classificada como SEGURA pela Food and Drug Administration dos EUA ( FDA). É único em sua capacidade de formar revestimento comestível inodoro, insípido, claro, duro e quase invisível.

 

A zeína, uma barreira de umidade altamente eficaz, é amplamente usada nas indústrias alimentícia e farmacêutica / nutracêutica para revestimento e encapsulamento. Sendo notavelmente resistente a ataques bacterianos, tornando-o o revestimento ideal para prolongar a vida útil de frutas e vegetais frescos, nozes inteiras e sem casca e proteína crua.

 

Ela pode ser fundida ou pulverizada em um filme que pode ser usado para criar plásticos biodegradáveis ​​/ comestíveis para produtos como canudos, recipientes para alimentos e bolsas.

 

Devido à sua hidrofobicidade e biodegradabilidade inerentes, as nanopartículas de zeína foram aplicadas com sucesso como transportador para liberação controlada de drogas hidrofóbicas e como biomaterial para o desenvolvimento de sistemas de entrega coloidal.

 

Podendo ser combinado com muitos ingredientes diferentes para criar uma ampla gama de propriedades e cores de revestimento.

A zeína é a proteína insolúvel em água do milho, extraída por meios físicos e não químicos. É, portanto, totalmente natural. É um ingrediente alimentar, não um aditivo. É único em sua capacidade de formar películas comestíveis inodoras, insípidas, claras, duras e quase invisíveis. Como os filmes são completamente seguros para ingestão, eles são o revestimento perfeito para alimentos e ingredientes farmacêuticos. As prolaminas demonstraram ser notavelmente resistentes ao ataque bacteriano, que frequentemente decompõe outro material proteico.

 

 

A zeína pode ser combinado com muitos ingredientes diferentes para criar uma ampla gama de propriedades e cores de revestimento. É um revestimento melhor do que goma-laca (confeiteiro ou esmalte farmacêutico) porque as soluções de revestimento oferecem vida útil prolongada, principalmente em condições de alta umidade e calor.

 

  • Utilização das Prolaminas:

 

  1. Prazo de validade estendido: atende às especificações do prazo de validade do Departamento de Defesa para nozes e frutas secas; 3 anos a 27 C ( 80 F).

  2. Encapsulamento: fornece uma superfície protetora contra a perda de umidade interna e gorduras comestíveis e os efeitos externos do oxigênio e micróbios.

  3. Barreira de Sabor: Ingredientes desagradáveis de sabor podem ser encapsulados com zeína. Os sabores também podem ser misturados a zeína.

  4. Liberação de tempo: reveste pós, adoçantes e sabores para preparações de liberação de tempo.

  5. Revestimento entérico: protege os ingredientes ativos do ataque de ácidos estomacais.

  6. Adesivo: Embora de secagem rápida, a zeína aplicado tenha aderência, permitindo a introdução de sabores, aditivos e inclusões.

  7. Industrial: comprovadamente eficaz em uma variedade de aplicações industriais, incluindo: reparo de lâminas de turbinas, revestimento de papel, tintas e embalagens biodegradáveis para alimentos e bebidas.

 

 

  • Histórico: Um produto com histórico usado para aplicações modernas

 

As prolaminas tem extenso estudo e a zeína tem sido examinado como uma possível matéria-prima para aplicação de polímeros desde o início do século XX. John Gorham descreveu pela primeira vez em 1821, depois de isolar a proteína do milho. Ele nomeou o material "Zeine". A descrição que Gorham deu a Zein seria facilmente reconhecida hoje. Parecia cera de abelha e era macio, dúctil, tenaz e elástico. Tinha algumas das propriedades do glúten de trigo e era análogo à resina. Outro trabalho inicial sobre zeína colocou-o em sua classificação atual como prolamina.

 

A pesquisa sobre os possíveis usos de zeínas estava bem encaminhada no início do século XX. A natureza macia e dúctil de zeína, depois de precipitada do solvente, sem dúvida o levou a ser experimentado como plástico, sozinho ou em misturas. Um dos primeiros a promover zeínas como plástico foi Goldsmith (1909). Ele propôs que a zeína pudesse ser misturado com compostos que ele descreveu como agentes de conversão e depois aquecidos. Seus agentes de conversão eram, com toda a probabilidade, plastificantes. Uma vez aquecido, a zeína amoleceu e outros materiais, como outras resinas ou cargas, podem ser adicionados. A mistura macia pode então ser moldada em artigos acabados. Desvaux e Allaire (1909) mostraram que Zein poderia substituir parte da nitrocelulose ou cânfora usada na produção de celulóide. O novo plástico era menos inflamável e caro, mantendo as propriedades do celulóide. Zeína também foi mencionado para uso em reforços de tecido (Swett 1920), couro artificial (Satow 1917), laca (Satow 1917), filamento e filme (Ostenberg 1919) durante o mesmo período. Essas primeiras patentes não estabeleceram muita utilidade para zeína, mas prepararam o terreno para a pesquisa nas próximas duas décadas, mostrando o que poderia ser produzido a partir dela.

Essas patentes também demonstraram que métodos químicos e físicos afetaram as propriedades das zeínas. As décadas de 1930 e 40 viram uma explosão na quantidade de pesquisas feitas sobre zeínas. Provavelmente, isso foi estimulado pelo movimento da química da época.

 

Uma pequena planta piloto foi iniciada em 1938 pela Corn Products Refining Company. Na época, o interesse nas zeínas era para uso em plásticos e revestimentos. No entanto, após o início da Segunda Guerra Mundial, a goma-laca ficou escassa e zeína era procurado como substituto de lacas e revestimentos. Para acompanhar a demanda da zeína, a Corn Products Refining Company construiu uma planta muito maior localizada em Pekin, IL, em 1943, que possuía várias vezes a capacidade da planta original. Em 1944, mais da metade da produção da nova fábrica era destinada às indústrias de tintas, vernizes e vernizes, principalmente como substituto do goma-laca.

 

A resistência à graxa e ao solvente é uma das características mais importantes de Zein. Por esse motivo, zeínas encontraram uso como revestimento protetor em resinas de embalagem. Revestimentos foram colocados em cartonagem para donuts, bolachas, tortas e biscoitos. Os revestimentos eram uma mistura de prolaminas e resina, juntamente com plastificantes de ácidos graxos. A zeína também foi usado como revestimento protetor em recipientes de sal de papelão para impedir a penetração de cera adicionada à resistência à umidade. Os revestimentos de zeína dos contêineres de fibra de vidro eram interessantes devido à sua boa resistência à graxa, capacidade de impressão e efeito de dispersão nas ceras. O papel revestido com zeína foi usado durante a Segunda Guerra Mundial para embrulhar peças de avião e máquinas para remessa. Esses papéis revestidos eram resistentes a graxa e impediam a fuga de óleo e graxa nas embalagens. Para proteger etiquetas em garrafas e latas, uma combinação de zeínas e outras resinas foi usada em vernizes de sobre impressão. Como o álcool foi usado como solvente para o verniz de impressão sobreposta, a secagem levou apenas 15 segundos.

 

A prolamina já foi usado em quantidades consideráveis ​​na indústria de papel. Os principais usos  foram para revestimentos de pigmentos e revestimentos de proteção. Nos revestimentos de pigmentos, a zeína é usado como adesivo para colar o pigmento ao papel base. Os revestimentos de pigmento são geralmente usados ​​na fabricação de papéis para publicações de revistas. Ela também foi usado em revestimentos de proteção brilhantes para catálogos, livros infantis e livros de bolso.

 

Em meados do século XX, a maioria dos comprimidos farmacêuticos era revestida com açúcar. O revestimento de açúcar dos comprimidos era trabalhoso e demorado. Devido à capacidade de formação de filme e resistência microbiana da zeína, foi uma escolha natural para o revestimento de comprimidos. O revestimento dos comprimidos com zeína foi rápido, levando menos de 30 minutos. Os comprimidos revestidos resistiram adequadamente ao calor, abrasão e umidade. Os revestimentos também ocultaram o sabor e os odores dos comprimidos originais sem interferir na solubilidade.

 

Um dos primeiros relatos de uso de zeínas em alimentos envolveu seu uso como revestimento protetor em arroz fortificado. O arroz branco moído foi umedecido com tiamina, niacina e ferro em uma solução ácida e seco. Em seguida, uma solução alcoólica de zeína e ácido esteárico foi aplicada. Também foi encontrado para ter a capacidade de proteger nozes contra ranço. Os pedaços de noz pecã revestidos com apenas 1% de zeína podem ser armazenados por nove meses sem ficar encharcado, rançoso ou rançoso. Resultados semelhantes foram obtidos com nozes, amêndoas, amendoins e nozes incorporadas em barras de chocolate. Os revestimentos  eram iguais ou superiores à resistência ao brilho e ao vapor de umidade da goma-laca usada em confeiteiros para gomas duras, doces revestidos com açúcar e balas duras, e tinham a vantagem adicional de serem comestíveis e nutritivos. O revestimento de nozes cruas com zeínas antes da torrefação reduziu a tendência das cascas a descamarem.

 

Nos próximos 20 anos, foram encontrados vários usos para zeínas em todos os campos, incluindo a fabricação de botões, fibras, adesivos, revestimentos e aglutinantes, etc. A produção comercial de zeína atingiu o pico no final da década de 1950, chegando a 15 milhões de lb/ano ( 6800 Ton/ano) nos Estados Unidos. No entanto, com a introdução de produtos sintéticos e outros ingredientes à base de petróleo, a zeína tornou-se muito caro. Em 1978, a produção de zeína havia caído para um milhão de lb/ano ( 454 Ton/ano).

 

O interesse renovado em zeínas como material polimérico foi estimulado, em parte, pelo impacto negativo percebido do plástico na disposição de resíduos sólidos. A zeína oferece várias vantagens em potencial como matéria-prima para aplicações em filmes, revestimentos e plásticos. É biodegradável e é renovável anualmente. Além disso, o custo do uso da zeína é mais uma vez competitivo com goma-laca de alimentos e outros revestimentos de filmes populares.