Estudo físico-químico das propriedades emulsificantes dos polissacarídeos de goma de acácia-negra oriunda de plantações brasileiras

Abstract

A goma arábica é um biopolímero utilizado deste a antiguidade e que continua sendo um importante insumo para diversas indústrias até os dias atuais. O Brasil possui uma das maiores plantações florestais de Acacia mearnsii de Wild, concentrada na região sul, com a finalidade de extração de tanino e produção de carvão vegetal. Esta árvore exsuda goma, que é desperdiçada e, em determinados casos, vista como um foco de problemas. Este trabalho visa o estudo das propriedades emulsificantes da goma de acácia-negra de árvores plantadas no Rio Grande do Sul, a fim de permitir a proposição de utilização deste biopolímero como substituinte da goma arábica das espécies A. senegal e A. seyal, amplamente importadas pela indústria brasileira. Para isto, goma in natura de árvores de acácia-negra foi coletada e submetida a processo de extração resultando em duas amostras (GNF e GNA), posteriormente caracterizadas e aplicadas em emulsões O/A para avaliação do potencial de estabilização de emulsões. Uma goma arábica de origem comercial (GAC) foi submetida aos mesmos ensaios para fins comparativos. Como resultado pode-se observar que os polissacarídeos extraídos da goma de acácia negra mostraram-se mais eficientes em estabilizar emulsões do que GAC, onde o perfil de distribuição do conteúdo proteico entre as moléculas de alta massa (AGP) e baixa massa (GP) exerceu papel de extrema importância na propriedade estabilizante. O potencial zeta, em função da concentração salina e pH do meio, em conjunto com o perfil de fases, indicou que GAC estabiliza as emulsões pela combinação do efeito estérico e repulsão eletrostática, enquanto que GNF atua unicamente por estabilização estérica. Por outro lado revelou que GNA atua por vários mecanismos de estabilização, exercendo estabilização eletroestérica e, quando em presença de eletrólito, forma uma estrutura semelhante a um gel, aumentando a viscosidade do meio e reduzindo a velocidade de separação de fases. Com isso, a goma de acácia-negra apresentou resultados promissores indicando que pode ser empregada em processos industriais como possível substituinte da goma arábica comercial ou como matéria-prima nova, podendo contribuir no desenvolvimento econômico da cadeia de exploração de produtos e subprodutos da Acacia mearnsii De Wild no Brasil. Palavras chave: goma arábica, Acacia mearnsii, acácia-negra, emulsão, propriedade emulsificante.

Gum arabic is a biopolymer used since ancient times and remains as an important ingredient for many industries until the present day. Brazil has one of the largest Acacia mearnsii de Wild forest plantations, concentrated in the southern region, exploited for charcoal and tannin extraction. This tree exudes gum, which is wasted and in some cases seen as a focus of problems. This work aims to study the emulsifying properties of black- wattle gum from trees planted in Rio Grande do Sul, in order to allow the proposal of using this biopolymer as a substituent of gum acacia from species A. senegal and A. seyal, widely imported by Brazilian industry. For this, black-wattle crude gum was collected and submitted to extraction procedure, giving rise to two samples (GNF and GNF), subsequently characterized and applied in O/W emulsions and evaluated to determine the emulsifier potential. As comparative purposes, commercial gum arabic (GAC) was submitted to the same tests. As result the polysaccharides extracted from black-wattle gum were more efficient in stabilizing emulsions than GAC, where the distribution profile of the protein content between molecules of high mass (AGP) and low mass (GP) showed to be very important in emulsifier property. The zeta potential, as a function of salt concentration and pH of medium, together with the phase’s profile indicated that GAC stabilize emulsions by the combination of steric and electrostatic repulsion, while GNF acts solely by steric stabilization. On the other hand, GNA stabilizes by several mechanisms, generating electrostatic and steric stabilization and, when in the presence of electrolyte, forms a gel-like structure, which increases the medium viscosity reducing the phase separation rate. With that black-wattle gum showed promising results indicating that it can be used in industrial processes as a possible substituent of commercial gum arabic or as a new ingredient and may contribute to the economic development of exploration chain of products and by-products of Acacia mearnsii de Wild in Brazil.