BR112019015549B1 - Composições de revestimento, revestimento substancialmente seco,produto alimentício, método e uso dos mesmos - Google Patents

Abstract

São aqui descritas formas de realização de uma composição de revestimento compreendendo nanomateriais de celulose e sistemas de emulsão. As composições de revestimento fornecem uma barreira à umidade melhorada e umectabilidade nas superfícies das frutas e podem controlar a atividade fisiológica e intensificar a capacidade de armazenamento dos produtos alimentícios, tais como frutas durante armazenamento em temperatura ambiente. São também aqui descritas formas de realização de revestimentos, películas, produtos secos e substancialmente secos feitos com as composições de revestimento secas e substancialmente secas, e métodos de preparação e uso das composições de revestimento aqui descritas.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELATIVO

[001] Este pedido reivindica o benefício da data de depósito anterior do Pedido de Patente Provisório U.S. No 62/452.897, depositado em 31 de janeiro de 2017, que é aqui incorporado por referência em sua totalidade.

CAMPO

[002] São aqui descritas formas de realização de composições e películas de revestimento para produtos alimentícios e métodos para fabricar e usar os mesmos.

FUNDAMENTOS

[003] A banana Cavendish (Musa acuminate) é uma rica fonte de vitaminas e compostos bioativos (por exemplo, fibra dietética e compostos fenólicos), e uma das frutas mais consumidos no mundo inteiro. Como fruta climatérica, no entanto, as bananas têm uma vida útil relativamente curta, em relação a distúrbio fisiológico, doenças pós- colheita e senescência. As bananas são apenas um exemplo de alimentos que tipicamente requerem uma modificação externa para preservar a vida de prateleira dos alimentos. Permanece uma necessidade na técnica de composições e revestimentos melhorados que podem melhorar a vida de prateleira e/ou a integridade pré-colheita de vários artigos alimentícios, tais como, alimentos perecíveis, plantas e partes de plantas.

SUMÁRIO

[004] São aqui descritas formas de realização de uma composição de revestimento, compreendendo um nanomaterial de celulose e um sistema de emulsão, compreendendo um agente hidrofóbico (por exemplo, um ácido graxo) e um surfactante. As composições de revestimento podem compreender adicionalmente um agente funcional, um plastificante ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose pode compreender nanocristais de celulose ou nanofibrilas de celulose.

[005] Também são aqui descritas formas de realização de um revestimento seco (ou substancialmente seco) compreendendo um nanomaterial de celulose e um sistema de emulsão, compreendendo um agente hidrofóbico e um surfactante e substancialmente isento de umidade. Em algumas formas de realização, a composição de revestimento ou o revestimento seco (ou substancialmente seco) pode ser usado para revestir um artigo alimentício, tal como uma planta ou parte de planta.

[006] Também são aqui descritas formas de realização de um método, compreendendo revestir ou substancialmente revestir uma planta ou parte de planta com uma forma de realização da composição de revestimento aqui descrita.

[007] O exposto e outros objetos, características e vantagens da presente descrição tornar-se-ão mais evidentes a partir da seguinte descrição detalhada, que segue com referência às figuras anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A FIG. 1 é um diagrama esquemático que mostra os mecanismos de desenvolvimento de diferentes formas de realização da composição de revestimento aqui descritas e os seus efeitos no retardamento da biossíntese de etileno em bananas pós-colheita.

[009] A FIG. 2A é um gráfico que mostra o efeito de diferentes composições de revestimento na degradação da clorofila da banana durante um período de armazenamento de 10 dias a 25±2°C e 50±5% de umidade relativa, em que “Ctrl” representa amostras não revestidas; “Semp” representa amostras revestidas com uma solução SemperfreshÔ comercial de 1,2%; e “CNC” representa revestimentos formados a partir de uma composição compreendendo nanocristais de celulose (0,2% em p/p em base úmida), quitosana (2% em p/p em base úmida) e glicerol (0,4% em p/p em base úmida) e “CNF” representa revestimentos formados a partir de uma composição compreendendo nanofibrilas de celulose (0,3% em p/p em base úmida), ambas com os seguintes sistemas de emulsão: apenas Tween 80 (“CNCA” e “CNFA”); Tween 80 e ácido oleico (“CNCB” e “CNFB”); e éster de sacarose de ácido graxo e ácido oleico (“CNCC” e “CNFC”).

[0010] A FIG. 2B é um gráfico que mostra o efeito de diferentes composições de revestimento na perda de peso da banana durante um período de armazenamento de 10 dias a 25±2°C e 50±5% de umidade relativa, em que “Ctrl” representa amostras não revestidas; “Semp” representa amostras revestidas com uma solução SemperfreshÔ comercial a 1,2%; e “CNC” representa revestimentos formados a partir de uma composição compreendendo nanocristais de celulose (0,2% em p/p em base úmida), quitosana (2% em p/p em base úmida) e glicerol (0,4% em p/p em base úmida) e “CNF” representa revestimentos formados a partir de uma composição compreendendo nanofibrilas de celulose (0,3% em p/p em base úmida), ambas com os seguintes sistemas de emulsão: apenas Tween 80 (“CNCA” e “CNFA”); Tween 80 e ácido oleico (“CNCB” e “CNFB”); e éster de sacarose de ácido graxo e ácido oleico (“CNCC” e “CNFC”).

[0011] A FIG. 2C é um gráfico que mostra o efeito de diferentes composições de revestimento na capacidade de comercialização da banana durante um período de armazenamento de 10 dias a 25±2°C e 50±5% de umidade relativa, em que “Ctrl” representa amostras não revestidas; “Semp” representa amostras revestidas com uma solução SemperfreshÔ comercial a 1,2%; e “CNC” representa revestimentos formados a partir de uma composição compreendendo nanocristais de celulose (0,2% em p/p em base úmida), quitosana (2% em p/p em base úmida) e glicerol (0,4% em p/p em base úmida) e “CNF” representa revestimentos formados a partir de uma composição compreendendo nanofibrilas de celulose (0,3% em p/p em base úmida), ambas com os seguintes sistemas de emulsão: apenas Tween 80 (“CNCA” e “CNFA”); Tween 80 e ácido oleico (“CNCB” e “CNFB”); e éster de sacarose de ácido graxo e ácido oleico (“CNCC” e “CNFC”).

[0012] A FIG. 3A é um gráfico de barras que mostra uma comparação da produção de etileno entre bananas não revestidas e revestidas, em que as amostras revestidas compreenderam um revestimento feito com SemperfreshÔ (“Tratamentos com Semperfresh”) ou uma forma de realização de um revestimento de nanofibras de celulose (“CNFC”) feita de uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) de CNF, 1% em p/p de éster de sacarose de um ácido graxo e 1% em p/p de ácido oleico (em base úmida), em que a produção de etileno foi medida após 48 horas de armazenamento de banana em uma frasco de 1,5 L.

[0013] A FIG. 3B é um gráfico de barras que mostra uma comparação da produção de CO2 e O2 entre bananas não revestidas e revestidas, em que as amostras revestidas um revestimento feito com SemperfreshÔ (“Tratamentos com Semperfresh”) ou uma forma de realização de um revestimento de nanofibras de celulose (“CNFC”) feita de uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) de CNF, 1% em p/p de éster de sacarose de um ácido graxo e 1% em p/p de ácido oleico (em base úmida), em que os valores de produção de O2 e CO2 foram avaliados após 24 horas de armazenamento de banana em frasco de 1,5 L.

[0014] A FIG. 3C é um gráfico que mostra a concentração de ACC monitorada durante o período de armazenamento de 10 dias a 25±2°C e 50±5% de umidade relativa, em que as bananas revestidas e não revestidas foram avaliadas e em que as bananas revestidas compreendiam um revestimento feito com SemperfreshÔ (“Tratamentos com Semperfresh”) ou uma forma de realização de um revestimento de nanofibras de celulose (“CNFC”) feita de uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) de CNF, 1% em p/p de éster de sacarose de um ácido graxo e 1% em p/p oleico ácido (em base úmida).

[0015] A FIG. 3D é um gráfico que mostra a atividade de ACS monitorada durante o período de armazenamento de 10 dias a 25±2°C e 50±5% de umidade relativa, em que as bananas não revestidas e revestidas foram avaliadas e em que as bananas revestidas compreendiam um revestimento feito com SemperfreshÔ (“Tratamentos com Semperfresh”) ou uma forma de realização de um revestimento de nanofibras de celulose (“CNFC”) feito de uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) CNF, 1% em p/p de éster de sacarose e 1% em p/p de ácido oleico (em base úmida).

[0016] A FIG. 4A inclui imagens SEM mostrando as propriedades morfológicas da superfície de bananas não revestidas em duas resoluções diferentes, 100 μm (imagem superior) e 5 μm (imagem inferior).

[0017] A FIG. 4B inclui imagens SEM mostrando as propriedades morfológicas da superfície de bananas revestidas com um revestimento SemperfreshÔ a 1,2% em duas resoluções diferentes, 100 μm (imagem superior) e 5 μm (imagem inferior).

[0018] A FIG. 4C inclui imagens SEM mostrando as propriedades morfológicas da superfície de bananas revestidas com um revestimento formado por uma composição de revestimento de CNFC compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) CNF, 1% em p/p (em base úmida) éster de sacarose de ácido graxo e 1% em p/p (em base úmida) ácido oleico a duas resoluções diferentes, 100 μm (imagem superior) e 5 μm (imagem inferior).

[0019] A FIG. 5A fornece imagens fotográficas mostrando comparações entre o aparecimento de bananas não revestidas (imagem da esquerda), revestidas com SemperfreshÔ (imagem intermediária) e revestidas com CNFC (imagem da direita) por 10 dias de armazenamento a 25±2°C e 50±5% de umidade relativa, em que as bananas revestidas com CNFC compreendiam um revestimento formado de uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) de CNF, 1% em p/p (em base úmida) de éster de sacarose de ácido graxo e 1% em p/p (em base úmida) de ácido oleico.

[0020] A FIG. 5B é um gráfico de barras que mostra comparações entre a firmeza de bananas não revestidas, revestidas com SemperfreshÔ e revestidas com CNFC durante 10 dias de armazenamento a 25±2°C e 50±5% de umidade relativa, em que as bananas revestidas com CNFC compreendiam um revestimento formado de uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) de CNF, 1% em p/p (em base úmida) de éster de sacarose de ácido graxo e 1% em p/p (em base úmida) de ácido oleico.

[0021] A FIG. 5C é um gráfico de barras que mostra comparações entre o teor de sólidos solúveis de bananas não revestidas, revestidas com SemperfreshÔ, e revestidas com CNFC durante 10 dias de armazenamento a 25±2°C e 50±5% de umidade relativa, em que as bananas revestidas com CNFC compreendiam revestimento formado de uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) de CNF, 1% em p/p (em base úmida) de éster de sacarose de ácido graxo e 1% em p/p (em base úmida) de ácido oleico.

[0022] A FIG. 5D é um gráfico de barras que mostra comparações entre a acidez titulável de bananas não revestidas, revestidas com SemperfreshÔ e revestidas com CNFC durante 10 dias de armazenamento a 25±2°C e 50±5% de umidade relativa, em que as bananas revestidas com CNFC compreendiam um revestimento formado de uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) de CNF, 1% em p/p (em base úmida) de éster de sacarose de ácido graxo e 1% em p/p (em base úmida) de ácido oleico.

[0023] A FIG. 6 mostra imagens fotográficas comparando a aparência, perda de peso e firmeza de diferentes frutas que não compreendem um revestimento (“Controle”) e que compreendem um revestimento (“Revestido”) formado de uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) de CNF, 1% em p/p (em base úmida) de éster de sacarose de ácido graxo e 1% em p/p (em base úmida) de ácido oleico.

[0024] A FIG. 7 mostra imagens fotográficas em comparação com as aparências externa e interna de mangas após 12 dias de armazenamento, em que as mangas estavam não revestidas (“Amostras não revestidas”) Ou revestidas (“Amostras revestidas”) com um revestimento formado por uma composição compreendendo 0,3% em p/p (em base úmida) de CNF, 1% em p/p (em base úmida) de éster de sacarose de ácido graxo e 1% em p/p (em base úmida) de ácido oleico.

[0025] A FIG. 8A fornece imagens fotográficas de pastas de carne separadas por películas formadas usando uma composição de nanomaterial de celulose antes do armazenamento (imagem mais à esquerda) e depois sendo armazenadas durante 1 semana a 5-7°C (em que a segunda imagem da esquerda usa uma película compreendendo apenas CNF, a terceira imagem da esquerda usa uma película compreendendo CNF modificado com quitosana de baixo peso molecular e a imagem mais à direita usa uma película compreendendo CNF e CNF de alto peso molecular.

[0026] A FIG. 8B é um gráfico da absorção de água com uma função do tipo de película, em que uma película de controle (CNF) foi comparada com duas películas modificadas com quitosana diferentes (“CNF-CH de baixo peso molecular” e “CNF-CH de alto peso molecular”).

DESCRIÇÃO DETALHADA Visão geral dos termos

[0027] As seguintes explicações de termos são fornecidas para descrever melhor a presente descrição e para guiar os qualificados na técnica na prática da presente descrição. Como usado aqui, “compreendendo” significa “incluindo” e as formas singulares “um” ou “uma” ou “o” ou “a” incluem referências plurais, a menos que o contexto dite claramente o contrário. O termo “ou” refere- se a um único elemento de elementos alternativos declarados ou uma combinação de dois ou mais elementos, a menos que o contexto indique claramente o contrário.

[0028] Salvo indicação em contrário, todos os termos técnicos e científicos aqui usados têm o mesmo significado que o geralmente entendido por um qualificado na técnica à qual esta descrição pertence. Embora métodos e materiais semelhantes ou equivalentes aos aqui descritos possam ser usados na prática ou teste da presente descrição, métodos e materiais adequados são descritos abaixo. Os materiais, métodos e exemplos são apenas ilustrativos e não se destinam a ser limitativos, salvo indicação em contrário. Outras características da descrição são evidentes a partir da seguinte descrição detalhada e das reivindicações.

[0029] Salvo indicação em contrário, todos os números que expressam quantidades de componentes, pesos moleculares, percentagens, temperaturas, tempos e assim por diante, como usados na especificação ou reivindicações, devem ser entendidos como sendo modificados pelo termo “cerca de”. Adequadamente, a menos que indicado de outra forma, implícita ou explicitamente, os parâmetros numéricos apresentados são aproximações que podem depender das propriedades desejadas procuradas e/ou limites de detecção sob condições/métodos de teste padrão. Quando distinguir, de forma direta e explícita, formas de realização da técnica anterior discutida, os números da forma de realização não são aproximados, a menos que a palavra “cerca de” seja recitada. Além disso, nem todas as alternativas aqui citadas são equivalentes.

[0030] O termo “nanocristal de celulose”, como aqui usado, refere-se a um objeto celulósico composto por pelo menos uma fibrila elementar, contendo regiões predominantemente cristalinas e paracristalinas, que não exibem ramificações ou emaranhamento entre nanocristais de celulose ou estruturas semelhantes a redes.

[0031] O termo “nanofibrila de celulose”, como usado aqui, refere-se a um objeto celulósico composto por pelo menos uma fibrila elementar, contendo regiões cristalinas, paracristalinas e amorfas, que podem exibir divisórias longitudinais, emaranhamento entre nanofibrilas de celulose ou estrutura semelhante a uma rede.

[0032] O termo “reticulação”, como usado aqui, refere- se ao uso de uma substância (molecular ou iônica) para ligar pelo menos duas moléculas (sejam iguais ou diferentes) através de uma ligação química, tal como uma ligação covalente, iônica e/ou eletrostática.

[0033] O termo “fibrila elementar” ou “fibrila”, como aqui usado, refere-se a uma estrutura celulósica, originária de um único complexo enzimático terminal, tendo uma configuração de cadeias de celulose específicas para cada espécie vegetal, animal, de alga e bacteriana.

[0034] O termo “encapsulamento”, como usado aqui, refere-se à formação de uma barreira completa ou parcial em torno de uma partícula ou um objeto para controlar especificamente o movimento de substâncias dentro ou fora da partícula ou objeto encapsulado.

[0035] O termo “exógeno” refere-se a qualquer material que esteja presente em ou sobre um organismo ou célula viva ou sistema ou objeto, mas que se originou fora desse organismo/célula/sistema/objeto, em oposição a algo que é endógeno. Como aqui usado, exógeno distingue as películas sintéticas aqui descritas a partir de películas naturais ou cutículas produzidas por plantas ou partes de plantas.

[0036] O termo “lixiviação”, como usado aqui, refere- se à extração de certos materiais orgânicos e inorgânicos de uma planta ou parte de planta em um líquido, tal como uma composição de processamento ou outra composição aquosa ou não aquosa adequada.

[0037] O termo “mitigar(ando)” como é usado no presente documento refere-se à capacidade da composição descrita, ou a um revestimento, ou película, seco (ou substancialmente seco) feito a partir da composição, ou a um método usando a composição para reduzir substancialmente (por exemplo, tal como 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90%) que danos pré- ou pós-colheita ocorram. Em algumas formas de realização, os danos pré- ou pós-colheita podem ser causados por estresse biótico, estresse abiótico, armazenamento e/ou processamento (por exemplo, processamento térmico).

[0038] O termo “nanofibra”, como usado aqui, refere-se a um nano-objeto com duas dimensões externas em nanoescala e a terceira dimensão significativamente maior.

[0039] O termo “nutrientes” como usado aqui refere-se a qualquer componente que é encontrado em uma planta ou parte de planta, seja de ocorrência natural ou tendo sido absorvido durante o crescimento. Nutrientes podem incluir, mas não estão limitados a, macronutrientes primários, tais como, nitrogênio, fósforo, potássio; macronutrientes secundários, tais como, cálcio, enxofre e magnésio; micronutrientes ou traços de minerais, tais como, boro, manganês, ferro, zinco, cobre, níquel e semelhantes.

[0040] O termo “planta”, como usado aqui, refere-se a uma planta inteira incluindo quaisquer estruturas de raiz, tecidos vasculares, tecidos vegetativos e tecidos reprodutivos. Uma “parte de planta” inclui qualquer porção da planta. Por exemplo, as partes da planta podem ser obtidas após a colheita de uma planta. As partes da planta abrangidas pela presente descrição incluem, mas não se limitam a flores, frutas, sementes, folhas, vegetais, caules, raízes, ramos e combinações dos mesmos, que são menores que toda a planta da qual derivam.

[0041] O termo “preven(ir)(indo)” como usado aqui refere-se à capacidade da composição descrita, ou a um(a) revestimento ou película seco(a) (ou substancialmente seco(a)) feito(a) a partir da composição, ou a um método usando a composição para parar completamente ou que substancialmente danos pré- ou pós-colheita ocorram. Em algumas formas de realização, os danos pré- ou pós-colheita podem ser causados por estresse biótico, estresse abiótico, armazenamento e/ou processamento (por exemplo, processamento térmico).

[0042] O termo “dano por UV”, como usado aqui, refere- se a qualquer tipo de dano aos objetos descritos aqui, que é causado por luz ultravioleta. Em algumas formas de realização, tais danos podem incluir murchamento, descoloração, encolhimento, manchas e similares.

[0043] O termo “agente estabilizante” refere-se a um composto que pode melhorar as propriedades do material, particularmente resistência à água e propriedades mecânicas do(a) revestimento ou película seco(a) (ou substancialmente seco(a)) feito(a) a partir da composição de revestimento, e também a afinidade entre o nanomaterial de celulose e o componente sal inorgânico.

[0044] As quantidades dos componentes de composição que podem ser usados nas composições de revestimento são expressadas como percentagem em peso/peso com base na base úmida, salvo indicação em contrário. Nos casos em que os componentes de composição estão na forma de, ou combinados como, uma solução aquosa, as quantidades de componentes podem ser expressadas como percentagem em peso/volume (p/v%) ou percentagem em peso/peso (p/p%) como estas unidades são essencialmente idênticas. Abreviações CH Quitosana OA Ácido oleico SEFA éster de sacarose de ácido graxo ACC ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico CNC nanocristal de celulose CNF nanofibra de celulose ACS ACC sintase CNFC Nanofibra contendo quitosana CN Nanomaterial de celulose CNCC Nanocarbonato de cálcio contendo quitosana NCC Nanocarbonato de cálcio SEM Microscopia por varredura eletrônica

Introdução

[0045] Várias tecnologias pós-colheita, tais como, baixa temperatura, revestimentos comestíveis, e armazenamentos de atmosferas hipobárica e controlada, têm sido aplicadas para atrasar o amadurecimento e a deterioração da qualidade da fruta durante o armazenamento pós-colheita. No entanto, o armazenamento em baixa temperatura pode causar ferimentos causados pelo frio e danos fisiológicos em frutas de banana, e os armazenamentos de atmosferas hipobárica e controlada são intensivos em termos de capital e dispendiosos. Os revestimentos comestíveis têm sido amplamente aplicados como uma tecnologia de pós-colheita eficiente em termos de custos e ecológica para frutas e legumes. Tais revestimentos podem gerar uma atmosfera modificada criando uma barreira semipermeável contra oxigênio, dióxido de carbono, umidade e movimento do soluto.

[0046] Embora revestimentos à base de lipídios e/ou hidrocolóides tenham sido utilizados para estender a vida de prateleira de várias frutas, tais como bananas pós- colheita, existem vários desafios, tais como, umidade insuficiente e barreira a gases e baixa aderência nas superfícies das frutas que devem ser abordados na técnica. A presente descrição descreve composições de revestimento únicas, revestimentos e películas que ajudam itens alimentícios (por exemplo, alimentos, plantas e partes de plantas acondicionados) a reter várias propriedades (por exemplo, firmeza, perda de peso reduzida etc.) e assim melhorar e manter a integridade e capacidade de comercialização do item alimentar. As composições, os revestimentos e as películas descrita(o)s incluem uma combinação única de nanomateriais de celulose e sistemas de emulsão que ajudam a manter esta integridade e capacidade de comercialização.

Formas de realização de Composição e Revestimento

[0047] São aqui descritas formas de realização de uma composição que pode ser usada para formar revestimentos na superfície exterior de um artigo alimentício, tal como um produto alimentício acondicionado, perecível, uma planta ou uma parte de planta.

[0048] Em algumas formas de realização, os componentes das composições de revestimento aqui descritas são comestíveis e em alguns exemplos têm um estatuto regulador geralmente reconhecido como seguro (GRAS) conforme fornecido pela Food and Drug Administration dos Estados Unidos. Em outros exemplos, os componentes são listados nas listas 4A e 4B da Agência de Proteção Ambiental como sendo seguros para o meio ambiente.

[0049] As formas de realização da composição de revestimento aqui descritas compreendem um nanomaterial de celulose. Nanomaterial de celulose, como usado aqui, é um material celulósico consistindo principalmente em cadeias lineares de cem a mais de dez mil unidades de b-D- glucopiranose ligadas por ligações glicosídicas nas suas posições C1 e C4, com dimensões externas em nanoescala, ou em algumas formas de realização, tendo uma estrutura interna ou estrutura de superfície em nanoescala. Em algumas formas de realização, os nanomateriais de celulose podem compreender nanofibrilas de celulose (que são também aqui referidas como “CNF”) ou nanocristais de celulose (que são também aqui referidos como “CNC”). Em algumas formas de realização independentes, tais nanomateriais podem conter uma porção de microcristais de celulose ou microfibrilas de celulose. A quantidade de microcristais de celulose e/ou microfibrilas de celulose presentes em tais formas de realização pode(m) ser reduzida(s) ou aumentada(s) dependendo do uso do método de extração para preparar o nanomaterial de celulose e/ou variando as espécies contendo celulose das quais esses componentes são extraídos. Em algumas formas de realização, os nanomateriais de celulose consistem em nanofibrilas de celulose ou nanocristais de celulose. O nanomaterial de celulose tipicamente é selecionado para fornecer um revestimento translúcido e uma matriz melhorada para incorporação de outros materiais/componentes aqui descritos.

[0050] O nanomaterial de celulose da composição de revestimento descrita é tipicamente selecionado para ter uma estrutura adequada e propriedades químicas adequadas para uso nas formas de realização da composição particular e métodos de uso das composições aqui descritas. Por exemplo, o nanomaterial de celulose é tipicamente selecionado para fornecer um revestimento absorvivelmente claro e resistente à água. Em algumas formas de realização, a estrutura nanomaterial de celulose e as propriedades do composto são otimizadas para fornecer um tipo de nanomaterial de celulose que compreende regiões cristalinas e regiões amorfas. Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose pode ter dimensões de 3 nm a 300 nm de largura. Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose pode ter um comprimento que varia de 15 nm a 100.000 nm, tal como 50 nm a 100.000 nm, ou 100 nm a 10.000 nm, 100 nm a 5.000 nm, 100 nm a 2.500 nm, 100 nm a 2.000 nm, ou 100 nm a 1.000 nm. Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose descrito é aqui descrito pode ter uma razão de aspecto remanescente de fibrilas elementares nas paredes de células de plantas. Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose tem uma razão de aspecto (razão da dimensão mais longa para a dimensão mais curta) que varia de 5 a 1000, tal 10 a 1000, ou 20 a 1000 ou 30 a 1000 ou 50 a 1000. Um nanomaterial de celulose de exemplo tendo razões de aspecto dentro desta faixa é o material de nanocristal de celulose aqui descrito. Em outras formas de realização, o nanomaterial de celulose pode ter uma razão que varia de 5 a 1000, tal como 5 a 500, ou 5 a 250, ou 5 a 200 ou 5 a 150 ou 5 a 100. Um nanomaterial de celulose de exemplo tendo uma razão de aspecto dentro desta faixa é o material de nanocristal de celulose aqui descrito. Em formas de realização descritas particulares, o nanomaterial de celulose pode ser nanofibrilas de celulose que podem ser preparadas usando métodos típicos conhecidos por uma pessoa de qualificação comum na técnica com o benefício desta descrição, tal como fibrilação com ou sem pré-tratamento químico na refino mecânico de celulose derivado de fibra de madeira ou fibra vegetal não madeireira. O método usado para preparar as nanofibrilas de celulose pode ou não fornecer uma composição de nanofibrilas de celulose contendo hemiceluloses residuais. Em algumas formas de realização, as nanofibrilas de celulose podem ser adquiridas a partir de uma fonte comercial e depois usadas nas composições descritas.

[0051] As formas de realização de composição de revestimento aqui descritas podem compreender adicionalmente um sistema de emulsão, um aditivo funcional, um plastificante, ou quaisquer combinações dos mesmos e tipicamente são composições aquosas. Em algumas formas de realização, o sistema de emulsão pode compreender um ou mais agentes hidrofóbicos (por exemplo, ácido graxo), um ou mais surfactantes, ou quaisquer combinações dos mesmos. Formas de realização do sistema de emulsão, aditivos funcionais e plastificantes são descritos em mais detalhes abaixo. Em formas de realização descritas particulares, a composição de revestimento compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em um nanomaterial de celulose, um aditivo funcional (por exemplo, quitosana, aloe vera, sorbato de potássio, ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), um sal de amônio quaternário ou qualquer combinação dos mesmos), um plastificante (por exemplo, glicerol, sorbitol, polietileno glicol 400 ou qualquer combinação dos mesmos) e um sistema de emulsão. Em uma forma de realização representativa, a composição de revestimento compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em nanocristais de celulose, quitosana, glicerol e o sistema de emulsão. Ainda em formas de realização adicionais, a composição de revestimento compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em um nanomaterial de celulose e em um sistema de emulsão. Em formas de realização representativas, a composição de revestimento compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em nanofibrilas de celulose e no sistema de emulsão. Em “consistindo essencialmente em” formas de realização, a composição de revestimento pode compreender outros componentes além daqueles especificados em tais formas de realização; no entanto, estes componentes adicionais não prejudiciais afetam as propriedades do revestimento (como determinado por comparação de um produto alimentício compreendendo um revestimento feito a partir de tal composição com um produto alimentício sem o revestimento), tal como pela diminuição da umectabilidade do revestimento sobre o produto alimentício, aumentando a degradação de cor, aumentando a perda de peso, diminuindo a capacidade de comercialização, aumentando a produção de etileno, aumentando a concentração de CO2 enquanto diminui a concentração de O2, ou qualquer combinação dos mesmos. Quantidades particulares de componentes das composições de revestimento são descritas abaixo; estas quantidades são expressadas como uma percentagem da composição total e, a menos que indicado de outro modo, as percentagens descritas abaixo referem-se a p/p como determinado em uma base úmida.

[0052] As formas de realização do sistema de emulsão aqui descritas podem compreender, consistir essencialmente em, ou consistir em um ou agentes hidrofóbicos, um ou mais surfactantes, ou quaisquer combinações dos mesmos. Em formas de realização descritas particulares, a emulsão compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em um surfactante e um agente hidrofóbico. Em formas de realização em que o sistema de emulsão consiste essencialmente em um ou mais componentes hidrofóbicos, um ou mais surfactantes, ou quaisquer combinações do mesmos, o sistema de emulsão não compreende ou, é isento de quaisquer componentes que afetem prejudicialmente o sistema de emulsão (por exemplo, interromper a capacidade do sistema de emulsão para formar gotas de emulsão e/ou outros tipos de aglomerações). Por exemplo, sistemas de emulsão que “consistem essencialmente” no ou nos componentes hidrofóbicos, um ou mais surfactantes, ou quaisquer combinações dos mesmos, são isentos de componentes que resultariam em cremes, sedimentação, floculação, coalescência ou separação do sistema de emulsão. Em formas de realização em que o sistema de emulsão compreende um ácido graxo e um surfactante, o surfactante é tipicamente selecionado com base na sua capacidade para formar gotas hidrofóbicas (ou outro tipo de estrutura aglomerada) e promover a colocação do sistema de emulsão na matriz de nanomaterial de celulose hidrofílica e/ou para diminuir a tensão superficial da composição de revestimento para melhorar a estabilidade, a uniformidade e a espalhabilidade dos revestimentos em emulsão.

[0053] Em algumas formas de realização, um ou mais componentes hidrofóbicos do sistema de emulsão pode(m) ser um óleo ou um ácido graxo. O óleo pode ser um óleo essencial, tal como, mas não limitado a, óleo de tomilho, óleo de cravo, óleo de orégano, óleo de capim limão, óleo de manjerona, óleo de canela, óleo de coentro ou qualquer combinação dos mesmos; óleo vegetal; azeite; óleo de abacate; óleo de coco; e quaisquer combinações dos mesmos. Em formas de realização descritas particulares, o ácido graxo é um ácido graxo de cadeia média, com uma cauda alifática compreendendo 6 a 12 carbonos (saturados ou insaturados), tais como ácido cáprico e ácido láurico; um ácido graxo de cadeia longa, com uma cauda alifática compreendendo 13 a 21 carbonos (saturados ou insaturados), tais como ácido oleico, ácido linoleico, ácido α- linolênico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico; ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas formas de realização, um ou mais surfactantes do sistema de emulsão pode(m) ser selecionado(s) a partir de um surfactante polissorbato (por exemplo, monolaurato de polioxietileno (20) sorbitano, também conhecido como “TWEEN 20”, ou monolaurato de polioxietileno (80) sorbitano, também referido como como “Tween 80”), um surfactante sorbitano (por exemplo, monolaurato de sorbitano, também conhecido como “SPAN 20”; ou monooleato de sorbitano, também conhecido como “SPAN 80”), um éster de sacarose de um ácido graxo (por exemplo, um éster de sacarose de um ácido graxo tendo de um a oito carbonos na cadeia de hidrocarboneto do ácido graxo, tal como um éster de sacarose de ácido propiônico, ácido butírico, ácido valérico, ácido caprílico ou versões insaturadas dos mesmos), ou quaisquer combinações dos mesmos. Em formas de realização descritas particulares, o surfactante é Tween 80, SEFA ou uma combinação dos mesmos. Em formas de realização representativas, o sistema de emulsão compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em TWEEN 80. Ainda em formas de realização adicionais, o sistema de emulsão compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em TWEEN 80 e ácido oleico. Ainda em formas de realização adicionais, o sistema de emulsão compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em SEFA e ácido oleico.

[0054] Ainda em algumas formas de realização adicionais, a composição de revestimento pode compreender adicionalmente um ou mais componentes adicionais, tal como um estabilizante (por exemplo, polissacarídeos contendo carboxi ou sulfato selecionados de, mas não limitados a, ácido algínico, alginato de sódio, celulose, derivados de celulose, polissacarídeos pécticos, carboximetil dextrano, goma xantana, carboximetilamido, ácido hialurônico, sulfato de dextrano, polissulfato de pentosano, carragenanos, fuciodanos, ou quaisquer combinações dos mesmos), um sal inorgânico (por exemplo, um sal contendo sódio, sal contendo potássio, sal contendo cálcio, sal contendo magnésio, sal contendo estanho ou quaisquer combinações dos mesmos), um composto ácido (por exemplo, ácido ascórbico ou outro ácido orgânico), ou quaisquer combinações dos mesmos. Em formas de realização compreendendo quaisquer desses componentes adicionais, o estabilizador pode estar presente em uma quantidade que varia de 0,05% em p/p (em base úmida) a 2% em p/p (em base úmida), tal como 0,05% em p/p (em base úmida) a 0,1% em p/p (em base úmida), ou 0,05% em p/p (em base úmida) a 0,75% em p/p (em base úmida), ou 0,05% em p/p (em base úmida) a 0,5% em p/p (em base úmida), ou 0,05% em p/p (em base úmida) a 0,25% em p/p (em base úmida). O sal inorgânico pode estar presente em uma quantidade que varia de 0,05% em p/p (em base úmida) a 2% em p/p (em base úmida), tal como 0,05% em p/p (em base úmida) a 0,1% em p/p (em base úmida), ou 0,05% em p/p (em base úmida) a 0,75% em p/p (em base úmida), ou 0,05% em p/p (em base úmida) a 0,5% em p/p (em base úmida), ou 0,05% em p/p (em base úmida) a 0,25% em p/p (em base úmida). Um composto ácido pode estar presente em uma quantidade que varia de 0,5% em p/p (em base úmida) a 3% em p/p (em base úmida), tal como 0,5% em p/p (em base úmida) a 2% em p/p (em base úmida), ou 0,5% em p/p (em base úmida) a 1,5% em p/p (em base úmida), ou 0,5% em p/p (em base úmida) a 1,0% em p/p (em base úmida), ou 0,05% em p/p (em base úmida) a 0,75% em p/p (em base úmida). Tais componentes não afetam prejudicialmente o sistema de emulsão ou as propriedades da composição de revestimento.

[0055] Também são contempladas composições de revestimento compreendendo adicionalmente um ou mais agentes agrícolas selecionados de nutrientes (por exemplo, fertilizantes), estimulantes de crescimento, reguladores de crescimento de plantas, herbicidas, fungicidas, pesticidas ou combinações dos mesmos. Tais composições podem ser feitas usando qualquer um dos métodos aqui descritos e podem ser aplicadas em cultivos, árvores, arbustos, vinhas, plantas vegetais, plantas ornamentais e decorativas, tais com plantas cultivadas para as suas flores (por exemplo, rosas, cravos, lírios, e assim por diante) ou por sua folhagem decorativa (por exemplo, hera, samambaias e assim por diante) e similares. A quantidade de agente agrícola usada em tal composição de revestimento pode ser selecionada para estar dentro das limitações estabelecidas nas diretrizes da EPA. Uma pessoa com qualidade comum na técnica reconhecerá que tais quantidades podem ser determinadas revendo as diretrizes da EPA relativas ao agente agrícola selecionado e selecionando uma quantidade dentro dos limites inferior e superior fornecidos aqui. Em algumas dessas formas de realização, o agente agrícola é tipicamente fornecido em uma quantidade que varia de 1 ppm a 5.000 ppm, tal como 1 ppm a 4.000 ppm, 1 ppm a 3.000 ppm, 1 ppm a 2.000 ppm, ou 1 ppm a 1.000 ppm. Quantidades menores que o, ou iguais ao, nível de aplicação sugerido pelo fabricante também podem ser usadas e seriam prontamente reconhecidas pelos qualificados comuns na técnica.

[0056] Em algumas formas de realização, a quantidade de nanomaterial de celulose e sistema de emulsão que é usado na composição de revestimento é selecionada para fornecer uma razão de nanomaterial de celulose: sistema de emulsão que varia de 1:1 a 1:20, como 1:2 a 1:8 ou 1:1 a 1:5. Em formas de realização descritas particulares, o nanomaterial de celulose nanofibrilas de celulose e este material é incluído na composição de revestimento com o sistema de emulsão em uma razão de 1:2 a 1:20 ou 1:2 a 1:8. Em outras formas de realização particularmente descritas, o nanomaterial de celulose é nanocristais de celulose e este material está incluído na composição de revestimento com o sistema de emulsão em uma razão de 1:1 a 1:20 ou 1,1 a 1:5.

[0057] Em algumas formas de realização, a quantidade de nanomaterial de celulose usado na composição de revestimento varia de 0,1% em p/p (em base úmida) a 1% em p/p (em base úmida), tal como 0,1% em p/p (em base úmida) a 0,75% em p/p (em base úmida), ou 0,1% em p/p (em base úmida) a 0,5% em p/p (em base úmida), ou 0,1% em p/p (em base úmida) a 0,4% em p/p (em base úmida), ou 0,1% em p/p (em base úmida) a 0,3% em p/p (em base úmida), ou 0,1% em p/p (em base úmida) a 0,2% em p/p (em base úmida). Em formas de realização representativas particulares, a quantidade do nanomaterial de celulose usado nas composições de revestimento é 0,1% em p/p (em base úmida), 0,2% em p/p (em base úmida), 0,3% em p/p (em base úmida) ou 0,4% em p/p (em base úmida). Em algumas formas de realização, a quantidade do sistema de emulsão usado na composição de revestimento varia de 0,03% em p/p (em base úmida) a 4% em p/p (em base úmida), tal como 0,03% em p/p (em base úmida) a 3,5 % em p/p (em base úmida), ou 0,03% em p/p (em base úmida) a 3% em p/p (em base úmida), ou 0,03% em p/p (em base úmida) a 2,5% em p/p (em base úmida), ou 0,03% em p/p (em base úmida) a 2% em p/p (em base úmida), ou 0,03% em p/p (em base úmida) a 1,5% em p/p (em base úmida), ou 0,03% em p/p ( em base úmida) a 1% em p/p (em base úmida), ou 0,03% em p/p (em base úmida) a 0,5% em p/p (em base úmida). Em tais formas de realização, o sistema de emulsão pode compreender um surfactante em tais quantidades, ou pode compreender uma mistura de um surfactante e um agente hidrofóbico em quantidades tais, em que o surfactante está presente na mistura em uma quantidade que varia de 0,03% em p/p (em base úmida) a 5% em p/p (em base úmida) (tal como 0,03% em p/p (em base úmida) a 2% em p/p (em base úmida), ou 0,03% em p/p (em base úmida) a 1% em p/p (em base úmida), ou 0,2% em p/p (em base úmida) a 1% em p/p (em base úmida)) e o agente hidrofóbico está presente na mistura em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p base) a 5% em p/p (em base úmida) (tal como 0,1% em p/p (em base úmida) a 4% em p/p (em base úmida), ou 0,1% em p/p (em base úmida) a 3% em p/p (em base úmida), ou 0,1% em p/p (em base úmida) a 2% em p/p (em base úmida), ou 0,1% em p/p (em base úmida) a 1,5% em p/p (em base úmida), ou 0,1 % em p/p (em base úmida) a 1% em p/p (em base úmida)). Em formas de realização representativas, o sistema de emulsão compreende 0,03% em p/p (em base úmida), ou 0,2% em p/p (em base úmida), ou 1% em p/p (em base úmida) de um surfactante e/ou 1% em p/p (em base úmida) de um agente hidrofóbico. Em formas de realização compreendendo adicionalmente um aditivo e/ou um plastificante funcional, o aditivo funcional pode ser usado em quantidades que variam de 0,1% em p/p (em base úmida) a 3% em p/p (em base úmida), tal como 0,1% em p/p (em base úmida) a 2,5% em p/p (em base úmida), ou 0,1% em p/p (em base úmida) a 2% em p/p (em base úmida), ou 0,1% em p/p (em base úmida) a 1,5% p/w (em base úmida) e o plastificante pode estar presente em quantidades que variam de 0,02% em p/p (em base úmida) a 1% em p/p (em base úmida), tal como 0,02% em p/p (em base úmida) a 0,5% em p/p (em base úmida) ou 0,02% em p/p (em base úmida) a 0,4% em p/p (em base úmida), ou 0,02% em p/p (em base úmida) a 0,3% em p/p (em base úmida). Composições de revestimento representativas adicionais e quantidades dos componentes usados em tais composições são também descritas na seção de Exemplos e nas figuras da presente descrição.

[0058] Em uma forma de realização representativa, composições de revestimento compreendendo nanofibrilas de celulose e um sistema de emulsão compreendendo ácido oleico e um éster de sacarose de um ácido graxo foram particularmente eficazes para intensificar a capacidade de armazenamento pós-colheita de fruta de banana durante o armazenamento ambiental através do controle da atividade fisiológica e melhorar a aderência de revestimentos nas superfícies das frutas. Em algumas formas de realização, o sistema de emulsão intensificou a hidrofobicidade, a estabilidade e a umectabilidade dos revestimentos nas superfícies das frutas. Tais composições de revestimento também atrasaram a via de biossíntese do etileno e reduziram a produção de etileno e CO2 da fruta, bem como modificaram a morfologia da superfície da fruta para fornecer uma cobertura de revestimento mais uniforme. Além disso, tais formas de realização de revestimento são eficazes para reduzir a degradação da clorofila das cascas de banana e a perda de peso e firmeza da fruta, intensificando assim a capacidade de comercialização e o armazenamento durante a armazenamento em temperatura ambiente.

[0059] Também são aqui descritos revestimentos formados a partir das formas de realização da composição de revestimento aqui descritas. O termo “revestimento”, como aqui usado, refere-se a uma camada da composição criada no exterior de um produto alimentício, tal como uma planta ou parte de planta. A camada não precisa ter uma espessura uniforme ou ser completamente homogênea na composição. Estas composições de revestimento podem ser secas para formar revestimentos secos (ou substancialmente secos), que são descritos abaixo. Também aqui descritas são formas de realização de uma película que pode ser feita usando as formas de realização da composição descritas. Tais formas de realização de película podem ser usadas como componentes de acondicionamento flexíveis (por exemplo, placas biodegradáveis, películas e embalagens) para vários produtos alimentícios perecíveis, tais como, carnes, frutos do mar e semelhantes. As formas de realização da película são comestíveis e, assim, evitam as preocupações do consumidor quanto à segurança alimentar. Em algumas formas de realização, a película pode ser fibrosa ou cristalina e pode formar um revestimento durável, inerte e resistente à água sobre o objeto a ser revestido. Em algumas formas de realização, a película compreende um nanomaterial de celulose e um agente funcional, tal como quitosana.

[0060] O revestimento, o revestimento seco (ou substancialmente seco) ou a película não precisam cobrir todo o objeto ao qual ele é aplicado. Em algumas formas de realização, o revestimento ou a película pode revestir substancialmente o objeto. Em tais formas de realização, a película ou o revestimento pode cobrir 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90% da área superficial do objeto. Em outras formas de realização, a película ou o revestimento pode revestir completamente o objeto - isto é, pode cobrir 100% do objeto. Em algumas formas de realização, a película ou o revestimento pode ter uma espessura que varia em 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90% em relação ao objeto.

[0061] Os revestimentos e/ou as películas feito(a)s a partir de formas de realização da composição de revestimento descrita são extremamente resistentes à água e fortes. Os revestimentos e as películas podem fornecer resistência à água e propriedades de barreira enquanto retêm a funcionalidade única dos componentes não celulósicos da composição. Os revestimentos, e as películas, aqui descritos fornecem proteção contra a perda de água causada pela transpiração e/ou perda por gotejamento relacionada com o congelamento-descongelamento, e permitem resistência à água melhorada e propriedades de barreira, enquanto mantém a funcionalidade única dos componentes não celulósicos da composição. Ainda em formas de realização adicionais, os revestimentos e as películas exibem uma aderência aumentada entre as superfícies nanomateriais e hidrofóbicas de celulose (por exemplo, superfícies de frutas hidrofóbicas).

[0062] Quando aplicadas à superfície alvo de plantas, partes de plantas ou outros artigos alimentícios, as composições descritas formam uma forte barreira externa após a secagem. As composições podem ser secas para formar os revestimentos secos (ou substancialmente secos) permitindo que a água na composição de revestimento evapore. Em algumas formas de realização, os revestimentos são secos usando calor para facilitar a secagem mais rápida da composição de revestimento, prevenindo ou reduzindo, assim, a exposição a longo prazo a oxigênio e luz. Temperaturas que variam de 30oC a 35OC podem ser usadas para secar as composições depois de terem sido aplicadas a um objeto. Em algumas formas de realização, uma técnica de secagem por ar quente pode ser usada para secar (pelo menos parcialmente) a composição de revestimento depois de ser aplicada ao objeto. Tais técnicas de secagem por ar quente podem usar temperaturas que variam de 60°C a 90°C por um período de tempo que varia de 2 minutos a 10 minutos. Os revestimentos produzidos usando formas de realização das composições de revestimento descritas podem reduzir a perda de aspecto de cor e integridade física associada com a lixiviação de antocianinas e outros pigmentos biológicos (por exemplo, betalaínas), nutrientes e compostos solúveis em água. Em plantas e artigos alimentícios, a prevenção da perda de água antes e depois da colheita é importante para a capacidade de comercialização dos produtos. As composições e os revestimentos descrita(o)s formada(o)s a partir de tais composições podem ser usadas para evitar essa perda de água em plantas susceptíveis, e outros produtos alimentícios.

[0063] Em formas de realização descritas particulares, uma planta ou parte de planta que compreende um revestimento feito a partir das composições aqui descritas apresenta propriedades que não seriam exibidas por uma planta equivalente ou parte de planta (isto é, uma planta ou parte de planta não modificada idêntica) não compreende tal revestimento. Por exemplo, em algumas formas de realização, a planta ou parte de planta que compreende um revestimento formado a partir da composição descrita apresenta perda de peso reduzida (tal como redução de 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90%) após o descongelamento em comparação com uma planta equivalente ou parte de planta que não é revestida com o revestimento. Em algumas formas de realização, a planta ou parte de planta compreendendo um revestimento feito a partir da composição aqui descrita exibe defeitos morfológicos reduzidos (tais como redução de 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% ou 100%) em comparação com uma planta ou parte de planta equivalente que não esteja revestida com o revestimento. Ainda em outras formas de realização, a planta ou parte de planta compreendendo um revestimento feito a partir da composição descrita exibe menos perda de firmeza (tal como 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90% menos perda de firmeza) em comparação com uma planta equivalente ou parte de planta que não é revestida com o revestimento.

Formas de realização do Método

[0064] São aqui descritas formas de realização de método para fazer e usar as formas de realização de composição de revestimento descritas aqui.

[0065] As formas de realização do método de preparação da composição descrita podem compreender a dispersão em água (que pode ser deionizada, purificada e semelhantes) em uma quantidade adequada de cada componente da composição aqui descrita. Em algumas formas de realização, os componentes da composição podem ser adicionados à água simultaneamente. Em outras formas de realização, cada componente pode ser adicionado sequencialmente à mesma solução aquosa. Ainda em outras formas de realização, soluções aquosas separadas de cada componente podem ser preparadas e depois misturadas em conjunto. Certos componentes podem não precisar ser dispersados em água antes da mistura e, portanto, podem ser adicionados a uma ou mais soluções contendo outros componentes. Como aqui usado, a “mistura” pode ser realizada por qualquer meio conhecido na técnica. Por exemplo, componentes de mistura, agitação ou copulverização mecânica, podem ser usados para “misturar” os componentes aqui descritos. Em formas de realização descritas particulares, o sistema de emulsão é primeiro preparado separadamente do nanomaterial de celulose e depois combinado com o nanomaterial de celulose (que pode ser formulado com componentes adicionais descritos acima, tal como um aditivo e/ou um plastificante funcional). Em formas de realização descritas particulares, o sistema de emulsão é feito colocando em suspensão um surfactante em água em temperatura ambiente ou sob temperaturas mais altas (por exemplo, 70°C). Em formas de realização de sistemas de emulsão compreendendo adicionalmente um agente hidrofóbico (por exemplo, um ácido graxo), o agente hidrofóbico pode ser adicionado à solução de surfactante, seguido de homogeneização. Em formas de realização em que a composição de revestimento compreende um aditivo e/ou um plastificante funcional, o aditivo funcional pode ser pré-tratado (por exemplo, dissolvido em uma solução ácida) e depois combinado com o plastificante e/ou o nanomaterial de celulose.

[0066] Uma vez que cada componente é dispersado em água (juntos ou separadamente), a solução é então homogeneizada usando um homogeneizador em baixo ou alto cisalhamento. O nível de cisalhamento usado pode ser modificado de acordo com o tipo de composição de revestimento usado. A solução é tipicamente homogeneizada durante um período de tempo adequado para dissolver, dispersar e/ou emulsificar completamente os componentes em água em temperatura ambiente. A composição final pode então ser formulada para administração por embebimento, revestimento por pulverização, imersão, cobertura ou qualquer outra técnica adequada para aplicar a composição a um objeto como aqui descrito. Métodos representativos para fazer composições de revestimento adicionais são descritos na seção de Exemplos da presente descrição.

[0067] Em algumas formas de realização, a composição não se destina a uso imediato, por exemplo, quando a composição é acondicionada para venda futura. Tais composições são estáveis em prateleira, de modo que menos que 20%, 30%, 40% ou 50% da composição se separarão após 5, 10, 20, 30 ou 60 dias de armazenamento. Períodos ainda maiores de armazenamento também são contemplados. Uma pessoa de qualificação comum na técnica apreciará que os métodos de preparar composições estáveis em prateleira podem envolver a escolha de estabilizadores apropriados para serem adicionados à composição.

[0068] As composições aqui descritas podem ser usadas para evitar danos pré- e pós-colheita às plantas, ou partes das mesmas, prolongando assim o tempo de armazenamento e aumentando a capacidade de comercialização de produtos frescos. As composições também podem ser usadas em artigos alimentícios para promover o armazenamento e a aparência de artigos alimentícios, particularmente artigos perecíveis. Os revestimentos e/ou as películas formado(a)s a partir das composições de revestimento aqui descritas podem ser facilmente removidas antes da venda, simplesmente retiradas pelos consumidores e até podem ser ingeridas com segurança.

[0069] Em algumas formas de realização, as composições de revestimento e processamento aqui descritas podem ser usadas para reduzir e prevenir a cor e nutrientes que são lixiviados a partir de frutas e/ou vegetais. As composições descritas também são úteis como revestimentos alimentícios e na preparação de alimentos congelados para evitar perda por gotejamento e para manter a integridade durante o descongelamento. Os artigos alimentícios experimentam perdas significativas de água durante o processo de congelamento e descongelamento devido a sinerese (isto é, perda de água após descongelamento) e evaporação; películas formadas a partir de composições aqui descritas podem reduzir esta perda de água. Por exemplo, as composições descritas podem ser usadas para reduzir a perda/ganho de água em produtos de panificação (por exemplo, biscoitos, bolos e pães) e/ou carne durante o armazenamento (frio ou ambiente). Algumas formas de realização podem ser usadas para reduzir a perda/ganho de água e/ou pegajosidade de doces e outros produtos de confeitaria durante o armazenamento (frio ou ambiente). Ainda em outras formas de realização, as composições descritas podem ser usadas para reduzir a troca de gás (por exemplo, O2 e CO2) ou a exposição a gases prejudiciais (por exemplo, gás etileno) de vários alimentos ou outros materiais orgânicos com ar no ambiente durante o armazenamento e enquanto na prateleira.

[0070] As composições aqui descritas podem também ser usadas em um contexto agrícola para proteger partes de plantas (por exemplo, sementes de cultivos agrícolas), plantas e/ou plântulas contra estresses bióticos e/ou abióticos antes e depois da colheita. Em algumas formas de realização, as composições aqui descritas podem ser usadas isoladamente ou podem ser combinadas com um ou mais agentes agrícolas para inibir estresses bióticos, tais como, infestação por insetos, nematoides e/ou microbianos, e também para resistir a estresses abióticos, tais como estresses ambientais. Um qualificado na técnica apreciará que existem vários métodos que podem ser usados para determinar a diminuição na infestação atribuível à aplicação das composições aqui descritas. Por exemplo, para níveis microbianos podem ser tomadas culturas e o número de unidades formadoras de colônias (CFUs) pode ser determinado e comparado com partes de plantas (por exemplo, sementes de cultivos agrícolas), plantas e/ou plântulas que não foram tratadas com a composição. Similarmente, o número de insetos ou larvas de insetos pode ser contado e partes de plantas (por exemplo, sementes de cultivos agrícolas), plantas e/ou plântulas que foram tratadas com as composições aqui descritas podem ser comparadas com partes de plantas semelhantes (por exemplo, sementes de cultivos agrícolas), plantas e/ou plântulas na mesma geografia que não foram tratadas. Geralmente, as plantas tratadas exibirão 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90% menos de infestação microbiana, nematoide e/ou por insetos em comparação com partes de plantas de controle (por exemplo, sementes de cultivos agrícolas), plantas e/ou plântulas.

[0071] Em alguns exemplos, as composições de revestimento são usadas para prevenir ou reduzir a perda de peso, moldagem e/ou perda de firmeza. Apenas a título de exemplo, as formas de realização da composição descrita podem ser usadas para impedir a moldagem e/ou mudanças morfológicas em partes de plantas (por exemplo, frutas), tais como frutas tropicais. Partes de plantas de exemplos que podem ser revestidas com as composições de revestimento aqui descritas incluem, mas não se limitam, a abacates, cantalupo, papaias, mangas, melão verde e semelhantes.

[0072] As composições também fornecem os revestimentos seguros, visivelmente transparentes, que não transmitem qualquer odor ou sabor significativo aos alimentos e que também previne a descoloração ou outros danos da fruta causados pela exposição a UV. As películas também podem prevenir a perda de umidade causada pelo calor e/ou pela luz solar.

[0073] A modificação das propriedades físicas de produtos biodegradáveis, tais como placas, películas e embalagens, por exemplo, para fornecer maior resistência à degradação, propriedades de barreira melhoradas e/ou resistência melhorada é ainda outra aplicação para películas feitas a partir de composições aqui descritas. Está também contemplado que as películas, revestimentos secos (ou substancialmente secos), e composições de revestimento aqui fornecidos podem ser usados como um tratamento de superfície de proteção ou revestimento para materiais duráveis, tal como para reduzir ou prevenir danos durante o trânsito e a manipulação. A maioria dos materiais de acondicionamento flexíveis na indústria alimentícia são polímeros derivados de petróleo. Sua falta de sustentabilidade e preocupações com resíduos tóxicos resultam em apelo diminuído aos consumidores. Materiais naturais alternativos (por exemplo, celulose e quitosana) não possuem resistência à água. As películas aqui descritas podem ser usadas para fornecer revestimentos que abordam estas limitações.

[0074] Em formas de realização descritas particulares, as composições de revestimento podem ser aplicadas a um objeto usando qualquer método adequado para revestir parcial ou totalmente o objeto e formar um revestimento após a secagem. Por exemplo, o objeto pode ser imerso na composição de revestimento. Em outras formas de realização, a composição de revestimento pode ser gotejada ou escovada no objeto. Ainda em outras formas de realização, o objeto pode ser revestido (parcial ou totalmente) por revestimento por pulverização da composição de revestimento sobre o objeto. O objeto também pode ser coberto (parcial ou totalmente) usando um aplicador mecânico ou um pincel para aplicar a composição de revestimento ao objeto. Em formas de realização relativas a composições que são usadas para revestir plantas e/ou partes de plantas, tais como frutas e/ou vegetais, a composição pode ser adicionada ao objeto antes de ser colhida ou após a colheita. Pulverizadores e coberturas adequados seriam reconhecidos pelos qualificados na técnica. Em algumas formas de realização, o método de revestimento pode ser escolhido com base na viscosidade da composição de revestimento. Por exemplo, se a composição de revestimento for viscosa e o objeto a ser revestido for um produto pós-colheita (por exemplo, fruta ou vegetal), então os métodos de imersão ou gotejamento são tipicamente usados. A aplicação pré-colheita envolve tipicamente a aplicação do revestimento à planta ou parte de planta usando um método de pulverização.

[0075] Objetos inumeráveis podem ser contactados com formas de realização da composição aqui descrita, fornecendo assim produtos melhorados. Em algumas formas de realização, o objeto é um produto alimentício, tal como uma planta ou parte de planta. Objetos exemplificativos incluem frutas, particularmente frutas tendo superfícies hidrofóbicas, e vegetais, particularmente vegetais tendo superfícies hidrofóbicas.

[0076] Geralmente, os objetos que compreendem um revestimento produzido pela composição incluem componentes como descrito aqui, mas após a secagem a concentração relativa dos componentes é alterada devido, por exemplo, à perda de água da composição. Por conseguinte, um revestimento seco (ou substancialmente seco) formado a partir das composições de revestimento conterá geralmente menos água e concentrações/razões mais altas dos componentes composicionais (não evaporativos). Um revestimento substancialmente seco pode ainda compreender um nível baixo de umidade, tal como maior que 0% a 10% de umidade, ou maior que 0% a 7% de umidade, ou maior que 0% a 5% de umidade, ou maior que 0% a 4% de umidade, ou maior que 0% a 3% de umidade. A Tabela 1 fornece faixas representativas para as quantidades de componentes presentes em um revestimento substancialmente seco, e são expressadas como % em p/p em uma base seca. Em um exemplo representativo, um revestimento substancialmente seco pode compreender nanofibrilas de celulose ou nanocristais de celulose que podem estar presentes em uma quantidade que varia de 4,5% em p/p em base seca a 9,8% em p/p em base seca, tal como 5,0% em p/p em base seca a 8,0% em p/p em base seca. Em algumas formas de realização, a base seca de cada componente de um revestimento substancialmente seco pode ser calculada com uma fórmula: (percentagem de sólidos no revestimento seco) X (percentagem do componente particular)/(soma da percentagem para todos os componentes na composição úmida). Em algumas outras formas de realização, a base seca para cada componente de um revestimento seco pode ser calculada como: Wseca = porção do componente/soma total de todos os componentes. Apenas a título de exemplo, em uma forma de realização representativa, em que a concentração de nanofibrilas de celulose varia de 4,5% em p/p em base seca a 9,3% em p/p em base seca, esta faixa foi obtida usando este cálculo (que representa 5% de umidade a serem retidos no revestimento substancialmente seco): 95 X 1,0/21 e 95 X 0,1/1,02, respectivamente. Em algumas formas de realização, os objetos podem compreender um revestimento seco ou substancialmente seco tendo uma espessura que varia de mais que 0 μm a 50 μm, tal como 1 μm a 40 μm, ou 1 μm a 30 μm. * A base seca foi calculada com base em teor de umidade de revestimento seco a 5%

Visão Geral de Diversas Formas de realização

[0077] São aqui descritas formas de realização de uma composição de revestimento, compreendendo: um nanomaterial de celulose em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 1% em p/p em base úmida; e um sistema de emulsão, compreendendo um ácido graxo e um surfactante, em que o ácido graxo está presente em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 5% em p/p em base úmida e o surfactante está presente em uma quantidade que varia de 0,1 % em p/p em base úmida a 2% em p/p em base úmida.

[0078] Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose compreende nanofibrilas de celulose. Em algumas formas de realização, as nanofibrilas de celulose estão presentes em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 0,5% em p/p em base úmida.

[0079] Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose compreende nanocristais de celulose. Em algumas formas de realização, os nanocristais de celulose estão presentes em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 1% em p/p em base úmida.

[0080] Em qualquer uma ou todas as formas de realização acima, o ácido graxo é ácido oleico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido linoleico, ácido a- linolênico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico e quaisquer combinações dos mesmos.

[0081] Em qualquer ou todas as formas de realização acima, o surfactante é um éster de sacarose de um ácido graxo ou um surfactante polissorbato.

[0082] Em qualquer ou todas as formas de realização acima, compreendendo adicionalmente um agente funcional, um plastificante, ou uma combinação dos mesmos. Em algumas formas de realização, o agente funcional é quitosana.

[0083] Em qualquer ou todas as formas de realização acima, o plastificante é glicerol.

[0084] Em qualquer uma ou todas as formas de realização acima, a composição de revestimento compreende um agente funcional e um plastificante, em que o agente funcional está presente em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 2% em p/p em base úmida e o plastificante está presente em uma quantidade que varia entre 0,02% em p/p em base úmida e 1% em p/p em base úmida.

[0085] Em algumas formas de realização, a composição de revestimento compreende um nanomaterial de celulose em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 1% em p/p em base úmida; e um sistema de emulsão, compreendendo um ácido oleico e um éster de sacarose de um ácido graxo, em que o ácido oleico está presente em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 5% em p/p em base úmida e o éster de sacarose de um ácido graxo está presente em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 2% em p/p em base úmida.

[0086] Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose compreende nanofibrilas de celulose.

[0087] Em algumas formas de realização, a composição de revestimento compreende um nanomaterial de celulose em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 1% em p/p em base úmida; e um sistema de emulsão, compreendendo um surfactante polissorbato presente em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 2% em p/p em base úmida; e um agente funcional, um plastificante ou uma combinação dos mesmos.

[0088] Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose compreende nanocristais de celulose.

[0089] Em qualquer ou todas as formas de realização acima, o agente funcional é quitosana e o plastificante é glicerol.

[0090] Também são aqui descritas formas de realização de um revestimento substancialmente seco, compreendendo um nanomaterial de celulose e um sistema de emulsão, compreendendo um ácido graxo e um surfactante.

[0091] Em algumas formas de realização, o nanomaterial de celulose está presente em uma quantidade que varia de 4,5% em p/p em base seca a 9,8% em p/p em base seca.

[0092] Em qualquer ou todas as formas de realização acima, o ácido graxo está presente em uma quantidade que varia de 9,5% em p/p em base seca a 23% em p/p em base seca.

[0093] Em qualquer uma ou todas as formas de realização acima, o surfactante está presente em uma quantidade que varia de 9,5% em p/p em base seca a 9,8% em p/p em base seca.

[0094] Em qualquer ou todas as formas de realização acima, o nanomaterial de celulose compreende nanofibrilas de celulose.

[0095] Em qualquer ou todas as formas de realização acima, o nanomaterial de celulose compreende nanocristais de celulose. Em algumas formas de realização, a composição compreende adicionalmente quitosana em uma quantidade que varia entre 9,5% em p/p em base seca e 9,8% em p/p em base seca.

[0096] Em qualquer uma ou todas as formas de realização acima, a composição compreende adicionalmente glicerol em uma quantidade que varia de 2% em p/p em base seca a 4,7% em p/p em base seca.

[0097] Também são aqui descritas formas de realização de uma parte de planta compreendendo um revestimento formado a partir da composição de revestimento de acordo com qualquer ou todas as formas de realização da composição de revestimento acima.

[0098] Também são aqui descritas formas de realização de uma parte de planta compreendendo um revestimento substancialmente seco de acordo com qualquer ou todas as formas de realização de revestimento seco acima.

[0099] Em qualquer ou todas as formas de realização acima, a parte de planta é uma fruta tropical.

[00100] Em qualquer ou todas as formas de realização acima, a parte de planta é uma banana, um mamão, um abacate, um melão ou uma manga.

[00101] Também são aqui descritas formas de realização de um método, compreendendo o revestimento ou revestimento substancial de uma planta ou uma parte de planta com uma composição de revestimento compreendendo um nanomaterial de celulose em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 1% em p/p em base úmida; e um sistema de emulsão, compreendendo um ácido graxo e um surfactante, em que o ácido graxo está presente em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 5% em p/p em base úmida e o surfactante está presente em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 2% em p/p em base úmida.

Exemplos

[00102] Os materiais e métodos a seguir podem ser úteis na preparação e no uso de várias formas de realização da presente descrição.

Materiais

[00103] CNF e CNC, derivados de polpa Kraft de madeira macia com teor de sólidos de 2,95% e 11,8%, respectivamente, foram produzidos a partir do Centro de Desenvolvimento de Processos da Universidade do Maine (ME, EUA). A quitosana (grau de 97% de desacetilação, PM de 149 kDa) foi adquirida da Premix (Islândia), Tween 80 da Amresco (OH, EUA), SEFA da TCI American (OR, EUA), OA e glicerol da Alfa Aesar (MA, EUA) e ácido acético da JT Baker (NJ, EUA). O ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico (ACC) e ácido N-(2-hidroxietil)piperazina-N’-3- propanossulfônico (EPPS) foram adquiridos da Chem Impex Internation, Inc. (IL, EUA), HgCl2 da MP biomedicals (CA, EUA), fosfato de piridoxal da TCI American (OR, EUA), ditiotreitol (DTT) da Sigma (MO, EUA) e ácido tricloroacético (TCA) e NaOCl da JT Baker (NJ, EUA).

[00104] As bananas orgânicas Cavendish (Piura, Peru) no estágio de amadurecimento de 2 (verde com traço de amarelo) sem defeitos visuais foram compradas em um supermercado local (OR, EUA) no dia de sua chegada à loja, e revestidas no mesmo dia da compra.

Exemplo 1

[00105] Neste exemplo, dois tipos de surfactantes não iônicos, incluindo Tween 80 e éster de sacarose de ácido graxo (SEFA) que possuem diferentes cabeças hidrofílicas (carboidratos para Tween 80 e etoxilato para SEFA), foram avaliados como surfactantes em composições de revestimento representativas.

[00106] Neste exemplo, o nanomaterial de celulose inclui nanofibras de celulose (CNF), que têm alta flexibilidade e capacidade de absorção, e nanocristais de celulose (CNC), que são estruturas altamente rígidas, semelhantes a bastonetes tendo uma carga de superfície negativa, que podem ser combinadas com um aditivo funcional, tal como quitosana, para fornecer uma matriz. A capacidade de composições de revestimento compreendendo estes componentes para melhorar a capacidade de armazenamento de bananas pós-colheita, melhorando a aderência de revestimentos sobre superfícies de frutas, intensificando a barreira a umidade de revestimentos, controlando a atividade fisiológica e/ou a modificação da morfologia superficial da fruta foi avaliada.

[00107] A aderência das frutas, a hidrofobicidade dos revestimentos e os parâmetros externos de qualidade das frutas (por exemplo, degradação da clorofila, perda de peso e capacidade de comercialização das frutas) foram avaliados, bem como o efeito dos revestimentos nas características superficiais (por exemplo, tensão superficial crítica de cascas de frutas e morfologia celular) e atividade fisiológica (por exemplo, via de biossíntese de etileno e produção de etileno e CO2) de frutas. Adicionalmente, os revestimentos foram avaliados quanto sua capacidade para intensificar a capacidade de armazenamento da fruta, monitorando a qualidade interna da fruta (por exemplo, degradação do amido, firmeza, teores de sólidos solúveis e acidez titulável) durante a armazenamento, em temperatura ambiente, da fruta.

[00108] As composições de revestimento foram preparadas com base na base úmida (p/p) e a faixa de concentração de cada componente foi determinada com base nos nossos estudos preliminares (dados não mostrados). Cada matriz de revestimento, incluindo CNF a 0,3% e quitosana a 0,2% reforçada com CNC a 2%, foi formulada com surfactantes (Tween 80 ou SEFA) e/ou OA e derivada em seis tipos diferentes de revestimentos em emulsão como relatado na FIG. 1 (com referência à Fig. 1, os tipos de surfactantes para formar emulsão de ácido oleico (OA) incluíam Tween 80 e éster de sacarose de ácido graxo (SEFA); q representa o ângulo de contato do líquido de referência na superfície da banana; gL é a tensão superficial de líquidos de referência na casca da banana; e gc é a tensão superficial crítica da casca de banana). Os sistemas de emulsão com diferentes tipos de agentes surfactantes foram primeiro preparados como a seguir: Tween 80 a 1% foi colocado em suspensão em água em temperatura ambiente, e SEFA foi dispersado a 70°C para intensificar a solubilidade em água. Em seguida, OA a 1% (1% em p/p) foi adicionado à solução de surfactante e homogeneizado durante 1 minuto. Uma composição de revestimento com apenas Tween 80 (10% em p/p em base seca) foi também preparada como um controle positivo. Para composições de revestimento em emulsão à base de CNF, CNF a 0,3% foi misturado com surfactantes e/ou OA (CNFA: Tween 80 a 0,03% apenas, CNFB: Tween 80 com OA a a 1%, e CNFC a 1%: SEFA a 1% com OA a 1%) e homogeneizadas durante 1 minuto (Polytron PT10-35, Luzernerstrasse, Suíça). Para composições de revestimento em emulsão de quitosana reforçadas com CNC, quitosana a 2% (p/p) foi dissolvida em solução de ácido acético a 1% (p/v) e homogeneizada com CNC a 0,2% e glicerol a 0,4% durante 1 minuto. As composições de revestimento preparadas foram misturadas com surfactantes e/ou OA (CNCA: Tween 80 a 0,2% apenas, CNFB: Tween 80 a 1% com OA a 1% e CNFC: SEFA a 1% com OA a 1%), homogeneizadas por 3 minutos, e então desgaseificadas usando um sistema de vácuo de fluxo de água de autoconstrução.

[00109] Ao aplicar revestimentos na superfície da fruta, três diferentes métodos de aplicação de revestimento (imersão, pulverização e gotejamento) foram avaliados, e não houve diferença significativa na capacidade de armazenamento das frutas. Foi usado um método de escovação para melhorar adicionalmente a capacidade de espalhamento de revestimentos sobre a superfície da fruta. Cada composição de revestimento foi escovada manualmente em bananas usando um pincel de tinta (largura: 25 mm) para obter um revestimento uniforme. As frutas foram secas sob fluxo de ar forçado durante 1 hora. Frutas não revestidas e revestidas foram armazenadas por 10 dias nas condições ambientais sob luz fluorescente sem acondicionamento (20±2°C e 50±5% de UR). Fruta revestida com SemperfreshÔ (Semp, 1,2% em p/p, Pace International, LLC, Wa, EUA) foi usada como um controle positivo. SemperfreshÔ é um produto de revestimento comercial contendo éster de sacarose de ácido graxo, mono- e di-glicerídeos e carboximetil celulose e tem sido usado para o revestimento de várias frutas e vegetais, incluindo bananas.

Exemplo 2

[00110] O desempenho do revestimento é fortemente influenciado pela umectabilidade da formulação de revestimento associando-se à característica da superfície da fruta. Anteriormente, esforços limitados foram feitos para entender a correlação da umectabilidade do revestimento com as superfícies das frutas. Neste exemplo, o ângulo de contato (CA) da formulação de revestimento e coeficiente de espalhamento (Ws) das composições de revestimento na superfície da banana foi avaliado, bem como a tensão superficial (ST) das composições de revestimento para atender a ST das superfícies de banana para garantir aderência suficiente de revestimentos nas superfícies de banana.

[00111] O CA foi determinado usando um sistema de ângulo de contato de vídeo (FTA 32, First Ten Angstroms, Inc., EUA) equipado com um medidor de ângulo de contato de face. 10 μL de composição de revestimento foram gotejados de 10 mm de altura para uma superfície horizontal da superfície da banana. O CA foi registrado após 30 segundos para todas as amostras excluindo a influência do tempo de dispersão na espalhabilidade. A ST das composições de revestimento foi determinada usando um modelo FTÂ T10 (First Ten Ângstroms, Portsmouth, VA) equipado com um anel Du Nuoy (CSC Scientific Co, Fairfax, VA). Todos os dados foram coletados em 5 minutos para atingir o estado estacionário de ST. A capacidade de espalhamento das composições de revestimento foi calculada e expressada como o coeficiente de espalhamento (Ws = Wa - Wc) derivado do coeficiente de aderência (Wa = gSV + gLV - gSL, impactando o espalhamento) e coeficiente de coesão (Wc = 2gLV, impactando a contração), em que gSV, gSL e gLV representaram sólido- vapor, sólido-líquido e líquido-vapor de tensões interfaciais de uma composição de revestimento.

[00112] Para assegurar uma aderência suficiente e uniforme das composições de revestimento na superfície da fruta revestida, a ST das composições de revestimento desenvolvidas deve ser mais baixa ou próxima da ST crítica (gC) daquela superfície da fruta. A ST crítica da superfície da banana foi obtida por extrapolação do gráfico de Zisman, que foi construído usando água, formamida e 1- metil naftaleno como líquidos de referência. Em algumas formas de realização, a ST crítica das superfícies das frutas depende da textura e composição dessa fruta.

Exemplo 3

[00113] Neste exemplo, o ângulo de contato (CA) da composição de revestimento e WVP de película derivada foram determinados para medir a hidrofobicidade. O CA das composições de revestimento sobre a superfície da pastilha de silício foi determinado usando o mesmo método mencionado acima. Os revestimentos foram derivados de composições de revestimento desenvolvidas. Resumidamente, 60 mL de composições de revestimento foram uniformemente fundidos em uma placa de petri de poliestireno de 150 mm de diâmetro (Falcon, PA, EUA), e secos em temperatura ambiente durante 2 dias. Os revestimentos derivados foram então condicionados a 25°C e 50% de UR em uma câmara automontada antes da medição (Versa, PA, EUA) (Jung et al., 2016). WVP dos revestimentos foram medidas usando um método de taça com base na norma ASTM E96-87 (ASTM 2000; Park & Zhao, 2004). Cada amostra de película (75 x 75 mm) foi vedada com graxa a vácuo entre a tampa e a taça de teste de Plexiglas (57 x 15 mm) preenchido com 11 mL de água destilada (DI), e o anel de vedação foi fechado firmemente usando bandas elásticas. Os conjuntos de taça de teste foram armazenados na câmara automontada a 25OC e 50% de UR e pesados a cada hora durante 6 horas. Os dados foram relatados como o valor médio e desvio padrão de três replicações.

Exemplo 4

[00114] Neste exemplo, teor de clorofila de cascas de banana, perda de peso (%), e capacidade de comercialização (%) de amostras de frutas não revestidas (controle) e revestidas foram avaliadas e usadas como a base científica para selecionar as composições de revestimento para melhorar a capacidade de armazenamento da fruta. Dezoito bananas foram distribuídas aleatoriamente em três grupos (6 frutas/grupo), com cada grupo como uma replicação e três replicações por tratamento. O teor de clorofila das cascas de banana foi medido usando um medidor DA (Sinteleia, Bolonga, Itália), e a porcentagem de degradação da clorofila foi reportada como mudança no teor de clorofila em diferentes tempos de amostragem (1-10 dias) do conteúdo inicial de clorofila. A perda de peso das frutas (%) foi calculada como mudança de peso em diferentes tempos de amostragem do peso inicial e multiplicada por 100. A capacidade de comercialização (%) da fruta foi determinada com base na observação visual de manchas marrons em cascas de banana, em que a fruta foi considerada não comercializável quando 20% das cascas de frutas foram cobertas com manchas marrons. A capacidade de comercialização (%) foi então calculada como o número de frutas comercializáveis em diferentes tempos de amostragem (1-10 dias) dividido pelo número total de frutas por tratamento (18 ea) e multiplicado por 100.

[00115] Formas de realização de composição de revestimento compreendendo nanofibrilas de celulose, tais como, formas de realização de revestimento compreendendo CNF, ácido oleico, e SEFA (por exemplo, um revestimento “CNFC” como descrito em certas figuras) exibiram bom desempenho com base nos parâmetros acima medidos. Tais revestimentos foram adicionalmente validados por revestimento de um novo conjunto de frutas. A degradação do amido, firmeza, acidez titulável (AT) e sólidos solúveis totais (SST) de frutas não revestidas e revestidas (CNFC e Semp) foram avaliados e fotos de frutas foram colhidas em vários tempos de amostragem (0, 3, 7 e 10 dias). durante as mesmas condições de armazenamento testadas acima. O teor de amido da polpa foi determinado usando o método do tingimento com iodo para estimar a conversão do amido em açúcar como resultado do amadurecimento das frutas. A solução de iodo foi preparada recentemente usando 2,5 g/L de iodo e 10 g/L de iodeto de potássio. O corte em seção transversal da banana foi imerso na solução de iodo por 5 segundos a cada tempo de amostragem e visualmente observado para seis cortes em seção transversal selecionados aleatoriamente de seis frutas para cada tratamento. A firmeza da fruta foi determinada como a força máxima de penetração (N) usando um analisador de textura (Analisador de Textura TA-XT2, Texture Technologies Corp., NY, EUA), no qual a banana individual foi penetrada por uma sonda de cilindro de aço inoxidável P/6 com profundidade de 7 mm a uma velocidade de 10 mm/s. Três medições em diferentes locais para cada fruta individual foram realizadas como uma replicação por tratamento. Valores médios e desvios padrão foram reportados com seis replicações. Para SST e TA, 40 g de polpa de banana foram misturadas com 160 ml de água DI usando um misturador (Proctor Silex, NACCO Industry Inc., VA, EUA). A mistura foi filtrada usando um papel de filtro qualitativo com o tamanho de poro de 2,5 μm (Whatman, GE Healthcare Bio-Sciences, PA, EUA). O SST do filtrado foi medido usando um refratômetro (RA250-HE, KEM, Tóquio, Japão). O filtrado foi então titulado com NaOH a 0,1 N até pH 8,3 usando um medidor de pH (Orion 410A, Fisher Scientific, MA, EUA) e titulador digital (Brinkmann, TX, EUA). TA foi relatado como a percentagem equivalente de ácido málico como o ácido predominante na banana madura. Uma medição foi realizada para cada fruta como uma replicação por tratamento, e os valores médios e desvios padrão foram relatados com seis replicações.

Exemplo 5

[00116] Neste exemplo, a atividade fisiológica da fruta e as características da superfície de frutas não revestidas e revestidas foram investigadas para a compreensão dos mecanismos de revestimento eficaz.

[00117] A respiração (O2 e CO2) e a produção de etileno das bananas foram medidas usando um cromatógrafo a gás (CG-2014, analisador de gases de efeito estufa, Shimadzu, Japão) com um detector por ionização de chama (FID, etileno e CO2) e detector de condutividade térmica (TCD, O2). Cinco bananas foram selecionadas aleatoriamente, pesadas, colocadas dentro de um frasco de vidro hermético de 1,5 L com tampa contendo um septo de borracha de 10 mm para amostragem de gás no espaço livre, e armazenadas em temperatura ambiente (20±2°C). As produções de O2 e CO2 foram monitoradas após 24 horas, enquanto a produção de etileno foi medida após 48 horas devido à baixa quantidade de produção de etileno. Para cada frasco, 1 mL de gás do espaço livre foi coletado usando uma seringa hermética (Série A, Valco Instrument Co., EUA) e depois injetado no CG com três tipos de colunas com recheio: 80/100 HAYESEP D, 8/100 HAYESEP N e coluna de peneira molecular 60/80 (Supelco, Bellefonte, PA, EUA). O hélio foi aplicado como gás carreador a uma pressão de 350 kPa e vazão de 21,19 mL min-1. A temperatura do injetor, coluna e detector FID foi estabelecida a 150, 90 e 250°C, respectivamente. Os gases padrão O2, CO2 e etileno foram comprados da Air Liquide (ScottÔ, PA, EUA), e o software de solução de CG (Shimadzu, Japão) foi usado para calcular a quantidade de O2, CO2 e etileno.

[00118] Como ilustrado na FIG. 1, os revestimentos poderiam impactar a via de biossíntese do etileno das frutas, gerando condições de atmosfera modificada. O ACC foi medido como o precursor do etileno e da atividade da ACS como uma enzima que catalisa a síntese de ACC a partir da S-adenosil metionina (SAM).

[00119] Para a medição de ACC e ACS, amostras frescas de banana foram coletadas em diferentes tempos de amostragem (0, 3, 7 e 10 dias), e armazenadas a -80oC antes da análise. Para a extração de ACC, 2 g de banana fresca recém descongelada em 10 mL de TCA a 9% foram homogeneizados por 60 segundos e incubados a 4°C por 24 horas. O extrato foi centrifugado a 10.000 x g durante 30 minutos, e o sobrenadante foi ajustado a pH 7-8 com NaOH 1N. duas das misturas reacionais da amostra foram preparadas com 500 μL de sobrenadante, 100 μL de HgCl2 10 mM (100 μL) e 300 μL de água DI em frascos de 10 mL tampados. Um deles foi contaminado usando ACC de padrão interno (50 μL de ACC 0,05 mM). Ambos foram incubados durante 3 minutos a 4°C após a adição de 100 μL de NaOH saturado e NaOCl a 5,25% para hidrólise de ACC em etileno. Em seguida, foram retirados 5 mL de amostra de gás para as medidas de etileno e quantificados por uso de CG. A concentração de ACC foi expressada em pmol/g de amostra fresca.

[00120] Para a medição de ACS, 5 g de polpa de banana recém descongelada foram homogeneizados em 10 ml de tampão com ácido N-(2-hidroxietil)piperazina-N'-3- propanossulfônico 100 mM (EPPS), fosfato de piridoxal 0,5 μM, e ditiotreitol 4 mM (DTT) durante 60 s, e ajustado para pH 8,5 com KOH. O extrato foi centrifugado a 10.000 x g durante 30 minutos, e o sobrenadante foi dialisado durante a noite a 4OC em solução tampão de diálise (pH 8,5) contendo EPPS 2 mM, fosfato de piridoxal 0,2 μM e DTT 0,1 mM. De modo similar, duas de misturas reacionais contendo 400 μL de de solução de enzima, 50 μL de EPPS 600 mM (pH 8,5), e 90 μL de água DI foram preparadas em frascos de 10 mL tampados. Um deles foi contaminado usando o padrão interno ACC (50 μL de ACC 0,05 mM). Depois de adicionar 60 μL de SAM 0,5 mM, ambas as misturas reacionais foram incubadas durante 3 horas a 30OC e depois misturadas com 100 μL de HgCl2 10 mM e 200 μL de água DI. A mistura reacional foi finalmente hidrolisada adicionando 100 μL de NaOH saturado e NaOCl a 5,25%. 5 mL de gás do espaço vazio foi então coletado após incubação a 4°C durante 3 minutos, e a produção de etileno foi medida usando CG. A atividade da ACS foi expressada em pmol de etileno/g de amostra fresca.

Exemplo 6

[00121] Neste exemplo, o efeito de revestimentos na morfologia da superfície das bananas foi avaliado por um microscópio de varredura eletrônica (SEM) (FEI Quanta 600, Cressington Scientific Instruments Ltd., Reino Unido). Cascas de banana não revestidas, revestidas com Semp e revestidas com CNFC foram cortadas em pedaços de 5 mm e colocadas em um fixador de Karnovsky modificado durante 2 horas. As amostras foram rinsadas em tampão de cacodilato de sódio 0,1 M e desidratadas em uma série graduada de acetona (10%, 30, 50, 70, 90, 95, 100-100%), 10-15 minutos cada. As amostras foram secas em um secador de ponto crítico EMS 850, montadas no SEM no lado de cima de pedaço de pele, e revestidas com ouro e paládio. Imagens digitais foram adquiridas a uma voltagem de aceleração de 5 kV.

[00122] Um desenho de fatorial dois completamente randomizado, considerando dois fatores de tratamento (tipos de matriz de revestimento: quitosana reforçada com CNF e CNC; tipos de emulsões: Tween 80 apenas, Tween 80 com OA e SEFA com OA) foi aplicado para analisar o desempenho de composições de revestimento e revestimentos derivados. O GLM PROC foi usado para identificar diferenças significativas e interações entre cada fator usando o programa SAS (SAS v 9.2, The SAS Institute, EUA), e a diferença menos significativa post-hoc (LSD) foi usada para comparações múltiplas. Todas as medidas foram realizadas em triplicado e os resultados foram considerados significativamente diferentes em P<0,05.

[00123] Um desenho completamente aleatório com um único fator de tratamento (tipo de composições de revestimento: não revestidas, revestidas com Semp e revestidas com CNFC) foi então aplicado para um estudo mais aprofundado sobre a qualidade interna da fruta, atividade fisiológica e características da superfície de bananas. Todas as medidas foram tomadas em duplicatas ou triplicatas. ANOVA de um fator foi realizado para determinar as diferenças significativas entre os tratamentos, e uma LSD post-hoc foi realizada usando um software estatístico (SAS v 9.2, The SAS Institute, EUA). Os resultados foram considerados significativamente diferentes em P<0,05. Tabela 2: Análise de resultados de variância (ANOVA) e testes de comparação múltipla LSD post-hoc para investigar os principais efeitos de matriz e emulsão e suas interações (matriz x emulsão) no coeficiente de espalhamento, ângulo de contato (CA) sobre silicone e casca de banana, tensão de formulações de revestimento e permeabilidade a vapor de água (WVP) das películas derivadas * CNC Foi feito de quitosana a 2% com 0 nanocristais de celulose a ,2% de (CNC) e glicerol a 0,4%. ** CNF foi feito de nanofibra de celulose a 0,3% (CNF). + Teste de comparação de múltiplos LSD post-hoc foi realizado apenas para o fator que mostra o efeito significativo (P<0,05) com base nos resultados da ANOVA. ++ OA indica ácido oleico. +++ SEFA indica éster de sacarose de ácido graxo.

Exemplo 7

[00124] A eficácia dos revestimentos de frutas para reduzir a perda de água e controlar a respiração pós- colheita baseia-se na umectabilidade e aderência suficientes de composições de revestimento nas superfícies das frutas e na hidrofobicidade dos revestimentos formados. Neste exemplo, a umectabilidade e a hidrofobicidade de composições de revestimento foram avaliadas medindo a umectabilidade (ângulo de contato e coeficiente de espelhamento) das composições de revestimento na superfície da fruta e a correlação da tensão superficial (ST) das composições de revestimento com a ST crítica da superfície da fruta, hidrofobicidade (ângulo de contato) das composições de revestimento sobre a pastilha de sílica hidrofóbica, e WVP dos revestimentos derivados.

[00125] O tipo de emulsões incorporadas em composições de revestimento teve impacto significativo (P<0,05) em CA em superfícies de banana, mostrando menor CA na composição de revestimento contendo OA/Tween 80 (36,8°) ou OA/SEFA (31,2°) do que apenas com Tween 80 (44,8°) (Tabela 2). O coeficiente de espalhamento (Ws) das composições de revestimento foi significativamente (P<0,05) afetado pelo efeito interativo entre o tipo de matriz de revestimento e emulsão, com os maiores Ws nas composições de revestimento emulsificadas (CNCB, CNCC, CNFB e CNFC) do que nas sem emulsão (CNCA e CNFA). Para ST, os dois fatores de tratamento (matriz de revestimento e emulsão) tiveram efeito interativo (P<0,05) significativo sobre a ST das composições de revestimento, mostrando a menor ST nas composições de revestimento de CNCC e CNFC (26,0 mM/me 25,4 mM/m, respectivamente) entre todos os tratamentos (Tabela 2). Estes resultados suportaram que as composições de revestimento emulsificadas melhoraram a umectabilidade dos revestimentos sobre as superfícies de banana hidrofóbicas que compõem a cutina e a cera na parede celular. Além disso, a ST das composições de revestimento desenvolvidas foi menor do que a ST crítica das superfícies das frutas, derivada do gráfico de Zisman, foi de 35,2 mN/m (FIG. 1), indicando que as superfícies de banana possuem baixa energia superficial (<100 mN/m). Muitas superfícies de frutas apresentam baixa tensão superficial devido à presença de camada de cera natural. Embora esta camada de cera natural proteja a fruta, pode levar à necessidade de alta umectabilidade dos revestimentos aquosos para serem uniformemente aderidos nas superfícies das frutas. Para intensificar a umectabilidade dos revestimentos na superfície da fruta, a ST de composições de revestimento devem ser mais próximas e/ou mais baixas do que a ST crítica da superfície da fruta. Os resultados acima suportados que todas as composições de revestimento desenvolvidas a partir deste exemplo, exceto o CNFA, tinham ST menor que a ST crítica da superfície da banana, assegurando assim uma aderência suficiente dos revestimentos nas superfícies das bananas.

[00126] No que se refere à hidrofobicidade, a composição de revestimento com OA/SEFA apresentou um CA (P<0,05) significativamente menor em pastilha de silício hidrofóbica do que com OA/Tween 80 (Tabela 2), o que poderia ser atribuído a SEFA mais hidrofóbico em comparação com Tween 80, reduzindo assim a tensão interfacial óleo- água e melhorando a hidrofobicidade dos revestimentos. Entretanto, o tipo de matriz de revestimento e a emulsão incorporada tiveram efeito significativo (P<0,05) em WVP de revestimentos derivados, nos quais WVP da película de CNFC (0,03 g mL/m2 d Pa) teve o valor mais baixo entre todas as composições de revestimento, indicando um barreira à umidade superior (Tabela 2). Sem se limitar a uma única teoria, acredita-se atualmente que o sistema de emulsão de OA/SEFA pode ser bem disperso em fase de CNF contínua com leves cargas superficiais e estrutura flexível em comparação com o revestimento de quitosana reforçado com CNC, evitando assim a difusão de umidade por todo a matriz hidrofóbica de emulsão de CNF. A matriz de quitosana reforçada com CNC pode ser menos compatível com o sistema de emulsão de OA/SEFA, como mostrado pelas cargas superficiais reduzidas devido à interação eletrostática entre a quitosana carregada positivamente e cargas superficiais negativas de CNC e alta cristalinidade da fase contínua. Portanto, o sistema de emulsão composto de OA e SEFA na matriz de revestimento à base de CNF poderia derivar revestimentos hidrofóbicos com função de barreira à umidade melhorada.

Exemplo 8

[00127] O efeito de composições de revestimento na degradação da clorofila, perda de peso e capacidade de comercialização de bananas durante 10 dias de armazenamento em ambiente é relatado nas FIGS 2A-2C. O revestimento de CNFC resultou na menor e mais lenta degradação de clorofila das cascas de banana entre todas as composições de revestimento (FIG. 2A). O revestimento de CNFC também causou a menor perda de peso (~17%) de frutas no final de 10 dias de armazenamento em comparação com tratamentos não revestidos (~24%) e outros tratamentos (~19-23%) (FIG. 2B). Além disso, CNFC reteve a maior capacidade de comercialização da fruta em comparação com outras composições de revestimento durante o período de armazenamento (FIG. 2C). Cerca de 50% das frutas não revestidas (controle) perderam a capacidade de comercialização após 5 dias de armazenamento, enquanto cerca de 90% das frutas revestidas com CNFC ainda eram comercializáveis aos 8 dias de armazenamento. Sem se limitar a uma teoria única, atualmente acredita-se que a eficácia do revestimento de CNFC possa ser atribuída ao sistema de emulsão de OA/SEFA bem dispersado na matriz de revestimento de CNF que interagiu de perto com as superfícies das frutas para fornecer uma cobertura de revestimento uniforme e boa barreira à umidade, evitando assim a perda de umidade, reduzindo a degradação da clorofila, e melhorando a capacidade de comercialização de frutas durante o armazenamento.

Exemplo 9

[00128] Neste exemplo, frutas não revestidas, revestidas com semp, e frutas revestidas com CNFC foram ainda estudadas para o seu efeito sobre a atividade fisiológica (FIG. 3A-3D) e características de superfície (FIG. 4A-4C) de bananas durante o armazenamento em temperatura ambiente. O revestimento de CNFC reduziu significativamente a produção de etileno da fruta (0,82 ppm/g), em comparação com a fruta não revestida (4,41 ppm/g) e a fruta revestida com Semp (2,38 ppm/g) (FIG. 3A). A fruta revestida com CNFC também continha CO2 mais baixo e O2 mais alto em comparação com a não revestida, enquanto tinha CO2 e O2 semelhantes à fruta revestida com Semp (FIG. 3B). A respiração das frutas (O2 e CO2) e a produção de etileno são os principais índices fisiológicos que rastreiam a mudança de amadurecimento e senescência durante o período de armazenamento. Estes dados confirmaram que o revestimento de CNFC suprimiu a respiração e a produção de etileno das bananas através da formação de atmosfera interna modificada dentro da fruta, atrasando assim o amadurecimento e a senescência das frutas.

[00129] A fruta climatérica pós-colheita produz etileno através da biossíntese autocatalítica de etileno, na qual o ACC como o precursor do etileno e ACS como a enzima catalítica sintetizam o ACC de SAM (figura 1). Como mostrado na FIG. 3C, o revestimento de CNFC resultou em uma concentração significativamente maior de ACC nas frutas em comparação com as não revestidas e revestidas com Semp. Este resultado indicou que o revestimento de CNFC modificou a atmosfera interna da fruta, o que limitou a hidrólise do ACC em etileno, assim gerando menor produção de etileno com ACC acumulado na fruta. Este resultado foi consistente com a menor produção de etileno em frutas revestidas com CNFC em comparação com as não revestidas e revestidas com Semp (Figura 3B). Enquanto isso, a atividade de ACS foi atingida no pico aos 0 dias de armazenamento, depois gradualmente reduzida durante os primeiros 4-5 dias de armazenamento, mas aumentou novamente para frutas revestidas com CNFC e Semp durante o resto do armazenamento (FIG. 3D). A maior atividade inicial de ACS poderia estar associada ao início de amarelecimento da casca subsequentemente de amostras de frutas obtidas. Era possível que a banana obtida do mercado local já atingisse o início do amarelecimento da casca antes da loja local. A atividade de ACS aumentada em frutas revestidas com Semp e CNFC após 7 dias de armazenamento pode estar associada ao amadurecimento tardio no estágio de amadurecimento tardio das frutas. O revestimento de CNFC resultou em menor atividade de ACS em frutas do que em revestimentos semp, mostrando um processo de amadurecimento mais lento. Assim, o revestimento de CNFC pode controlar a atividade fisiológica das bananas, como mostrado pela menor produção de etileno e CO2 e menor atividade da ACS, retardando o amadurecimento das frutas.

[00130] A influência de revestimentos nas características da superfície das frutas através da análise SEM é ilustrada nas FIGS. 4A-5C. O revestimento de CNFC (FIG. 4C) cobriu uniformemente a superfície do pericarpo sem clivagem entre células epidérmicas, enquanto algumas fissuras e/ou clivagem entre as células apareceram para a fruta não revestida (FIG. 4A) e revestida com Semp (FIG. 4B). Essa cobertura insuficiente pode potencialmente acelerar a perda de umidade, a respiração e a invasão de fungos. Além disso, o tamanho e a forma das células epidérmicas de frutas revestidas com CNFC foram alterados como marcado nas FIGS. 4C, que pode resultar de interações entre a matriz fibrosa de CNF e as células epidérmicas de cascas de banana. Assim, a morfologia da superfície da fruta assegurou adicionalmente que o revestimento de CNFC fibroso e hidrofóbico poderia estar bem associado com as superfícies de banana para fornecer um desempenho de revestimento eficaz.

Exemplo 10

[00131] Neste exemplo, um estudo de validação foi realizado para frutas sem revestimento, revestidas com Semp, e frutas revestidas com CNFC. A aparência visual da fruta foi monitorada a 3, 7 e 10 dias de armazenamento em temperatura ambiente (Figura 5A). Durante a vida verde- amarelada da banana (0-3 dias de armazenamento), os revestimentos com Semp (imagem do meio da FIG. 5A) e com CNFC (imagem da direita da FIG. 5A) abrandaram a degradação da clorofila. Durante a vida marrom-amarelada (7-10 dias de armazenamento), o revestimento de CNFC reduziu ainda mais a incidência de manchas de escurecimento nas superfícies das frutas em comparação com as não revestidas e revestidas com Semp. Na fase amarela, a fruta da banana continua a amadurecer, a presença da polifenol oxidase (PPO) promove adicionalmente as alterações do fenol para a quinina e aumenta nas macromoléculas pela polimerização, levando assim ao acúmulo de pigmento marrom. O revestimento de CNFC reduziu o escurecimento enzimático no estágio amarelo da fruta, atrasando o amadurecimento e a senescência da banana.

[00132] O teste de amido mostrou o alto teor de amido em bananas revestidas com CNFC, como refletido pela cor azul/preto mais escuro nas superfícies de frutas cortadas cruzadas da reação de iodo em comparação com frutas sem revestimento e revestidas com Semp (FIG. 5A). Observou-se tendência semelhante a partir do SST aos 3 e 7 dias de armazenamento, mostrando que o revestimento com CNFC resultou no SST menor da fruta em comparação com os não revestidos e os revestidos com Semp (Figura 5A). Estes resultados comprovaram que o revestimento de CNFC retardou o amadurecimento da banana, impedindo a hidrólise do amido e sua conversão em açúcares solúveis. Entretanto, o SST de bananas revestidas com CNFC não teve diferença significativa em relação à de não revestidas aos 10 dias de armazenamento, indicando que o processo de amadurecimento adequado continuou nas bananas durante o armazenamento. Este resultado também foi suportado pela atividade de ACS aumentada após 7 dias de armazenamento, indicando que o amadurecimento adequado continuou em bananas revestidas com CNFC.

[00133] Ambas as bananas revestidas com Semp e revestidas com CNFC retiveram maior firmeza do que a amostra não revestida aos 3 e 7 dias de armazenamento (FIG. 5B). Firmeza é um parâmetro importante para determinar o estágio de amadurecimento e a qualidade da banana. Enquanto o amadurecimento, a pectinesterase e a poligalacturonase hidrolisaram a pectina e o amido, levando à destruição e à deterioração da estrutura da parede celular, por sua vez, amaciaram a fruta. Com base nos resultados relatados e discutidos acima, o revestimento de CNFC com superfície uniforme sobre a superfície das frutas através das interações entre CNF e células epidérmicas da casca de banana foi capaz de retardar a atividade fisiológica e o amadurecimento das frutas revestidas, mantendo a firmeza da fruta durante o armazenamento.

[00134] O revestimento de CNFC resultou no menor teor de sólidos solúveis da fruta em comparação com o não revestido e revestido com Semp a 3 e 7 d de armazenamento (FIG. 5C). O teor de sólidos solúveis é um bom indicador do amadurecimento das frutas, uma vez que o amido é hidrolisado em açúcares solúveis durante o amadurecimento. Os dados de teor de sólidos solúveis comprovaram que o revestimento de CNFC retardou adicionalmente o amadurecimento das frutas em comparação com o revestimento de Semp. Entretanto, o teor de sólidos solúveis das bananas revestidas com CNFC não apresentou diferença significativa em relação à não revestida aos 10 dias de armazenamento, indicando que o processo de amadurecimento adequado continuou nas bananas durante o armazenamento. Este resultado também foi suportado pela atividade de ACS aumentada após 7 dias de armazenamento, indicando que o amadurecimento adequado continuou em bananas revestidas com CNFC.

[00135] O TA de frutas revestidas com CNFC foi significativamente (P<0,05) mais alto do que as frutas não revestidas e revestidas com Semp ao longo dos 10 dias de armazenamento (FIG. 5D). Assumiu-se que o revestimento de CNFC reduziu o consumo de ácidos orgânicos como substrato primário para o processo de respiração durante o armazenamento, devido à atividade fisiológica controlada da fruta. O estudo de validação confirmou que o revestimento de CNFC foi eficaz para retardar o amadurecimento, retardar a deterioração da qualidade e estender a capacidade de armazenamento das bananas pós-colheita durante o armazenamento ambiental.

Exemplo 11

[00136] Neste exemplo, o efeito de revestimentos de CNF em emulsão na aparência e parâmetros de qualidade selecionados de várias frutas em armazenamento em temperatura ambiente foi examinado. Os resultados são mostrados na FIG. 6, em que os meios seguidos por diferentes letras sobrescritas entre fruta de controle e revestida são significativamente diferentes (P<0,05) e WL = perda de peso.

Exemplo 12

[00137] Neste exemplo, as mangas foram revestidas usando uma composição de revestimento compreendendo nanofibrilas de celulose e um sistema de emulsão compreendendo ácido oleico e um éster de sacarose de ácido graxo. As mangas foram armazenadas por 12 dias de armazenamento na condição ambiente. Observou-se que a aplicação de revestimento prolongou o estado verde e melhorou a capacidade de armazenamento da fruta (ver FIG. 7).

Exemplo 13

[00138] As frutas não revestidas e revestidas foram medidas para perda de peso, firmeza, sólidos solúveis totais (SST) e acidez titulável (TA) em 12 dias de armazenamento. Apenas uma diferença significativa (P<0,05) foi observada para o TA, mostrando maior na fruta com uma forma de realização de revestimento aqui descrita do que na não revestida. TA maior poderia indicar que o amadurecimento das frutas foi retardado. Os resultados são fornecidos abaixo na Tabela 3.

Exemplo 14

[00139] Neste exemplo, películas feitas de CNF incorporadas em CH foram avaliadas para uso como películas para separação de carne. Consistentemente, películas de CNF incorporadas em CH (incluindo 20% em p/p em base seca de CH a 68 kDa e 287kDa) tiveram absorção de líquido significativamente menor (valores de WA mais baixos) do que películas de CNF sem CH, indicando a resistência à água intensificada de películas de CNF incorporadas em CH. Estes resultados (ver FIGS. 8A e 8B) demonstraram que as películas de CNF incorporadas em CH são duráveis contra condições de umidade alta, pelo que podem ser potencialmente aplicadas a alimentos de superfície altamente úmidos como folhas de separação para evitar a transferência de umidade entre os produtos em camadas. Todas as películas, diferentes das de controle (que compreende apenas o CNF), foram preparadas incorporando CNF a 0,5% (p/p de água em base úmida) e glicerol a 10% (p/p de quitosana em base seca).

[00140] Tendo em conta as muitas formas de realização possíveis às quais os princípios da presente descrição podem ser aplicados, deve reconhecer-se que as formas de realização ilustradas são apenas exemplos preferidos e não devem ser considerados como limitativos do escopo da presente descrição. Em vez disso, o escopo é definido pelas seguintes reivindicações. Nós, portanto, reivindicamos como nossa invenção tudo o que vem dentro do escopo e do espírito dessas reivindicações.

Claims (22)

1. Composição de revestimento caracterizada pelo fato de que compreende: um nanomaterial de celulose em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 1% em p/p em base úmida, em que o nanomaterial de celulose compreende nanofibrilas de celulose, nanocristais de celulose ou uma combinação dos mesmos; e um sistema de emulsão, compreendendo (i) um ácido graxo selecionado de um ácido graxo de cadeia média e/ou cadeia longa, e (ii) um surfactante selecionado dentre um éster de sacarose de um ácido graxo, um polissorbato, um sorbitano, ou qualquer combinação dos mesmos; em que o ácido graxo está presente em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 5% em p/p em base úmida e o surfactante está presente em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 2% em p/p em base úmida.

2. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o sistema de emulsão consiste em uma ou mais gotas de emulsão dispersada(s) no nanomaterial de celulose, e em que o surfactante forma uma região hidrofílica externa de uma ou mais gotas de emulsão e o ácido graxo forma uma região hidrofóbica interna de uma ou mais gotas de emulsão.

3. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que as nanofibrilas de celulose estão presentes em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 0,5% em p/p em base úmida; e/ou os nanocristais de celulose estão presentes em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 1% em p/p em base úmida.

4. Composição de revestimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o ácido graxo é ácido oleico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido linoleico, ácido a-linolênico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico e quaisquer combinações dos mesmos.

5. Composição de revestimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o surfactante é um éster de sacarose de um ácido graxo.

6. Composição de revestimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um agente funcional, um plastificante ou uma combinação dos mesmos; opcionalmente em que o agente funcional é quitosana; e/ou em que o plastificante é glicerol.

7. Composição de revestimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a composição compreende um agente funcional e um plastificante, em que o agente funcional está presente em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 2% em p/p em base úmida e o plastificante está presente em uma quantidade que varia entre 0,02% em p/p em base úmida e 1% em p/p em base úmida.

8. Composição de revestimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que uma porção do nanomaterial de celulose compreende ainda microfibrilas de celulose, microcristais de celulose ou uma combinação dos mesmos.

9. Composição de revestimento caracterizada pelo fato de que compreende: um nanomaterial de celulose em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 1% em p/p em base úmida, em que o nanomaterial de celulose compreende nanofibrilas de celulose, nanocristais de celulose ou uma combinação dos mesmos, e em que uma porção do nanomaterial de celulose compreende ainda microfibrilas de celulose, microcristais de celulose ou uma combinação dos mesmos; e um sistema de emulsão, compreendendo ácido oleico e um éster de sacarose de um ácido graxo, em que o ácido oleico está presente em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 5% em p/p em base úmida e o éster de sacarose de um ácido graxo está presente em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 2% em p/p em base úmida.

10. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o sistema de emulsão consiste em uma ou mais gotas de emulsão dispersada(s) no nanomaterial de celulose, e em que o éster de sacarose do ácido graxo forma uma região hidrofílica externa de uma ou mais gotas de emulsão e o ácido oleico forma uma região hidrofóbica interna de uma ou mais gotas de emulsão.

11. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que o nanomaterial de celulose compreende nanofibrilas de celulose.

12. Composição de revestimento caracterizada pelo fato de que compreende: um nanomaterial de celulose em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 1% em p/p em base úmida, em que o nanomaterial de celulose compreende nanofibrilas de celulose, nanocristais de celulose ou uma combinação dos mesmos; e um sistema de emulsão, compreendendo um ácido graxo de cadeia média e/ou cadeia longa presente em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 3% em p/p em base úmida; e um agente funcional.

13. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o nanomaterial de celulose compreende os nanocristais de celulose; e/ou em que o agente funcional é quitosana.

14. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que uma porção do nanomaterial de celulose compreende ainda microfibrilas de celulose, microcristais de celulose ou uma combinação dos mesmos.

15. Revestimento substancialmente seco caracterizado pelo fato de que compreende: um nanomaterial de celulose compreendendo nanofibrilas de celulose, nanocristais de celulose ou uma combinação dos mesmos; e uma ou mais gotas de emulsão dispersada(s) no nanomaterial de celulose, em que uma ou mais gotas de emulsão compreende(m) (i) um ácido graxo selecionado dentre um ácido graxo de cadeia média e/ou cadeia pesada, e (ii) um surfactante selecionado a partir de um éster de sacarose de um ácido graxo, um polissorbato, um sorbitano ou qualquer combinação dos mesmos, e em que o surfactante forma uma camada hidrofílica externa de uma ou mais gotas de emulsão e o ácido graxo forma uma região hidrofóbica interna de uma ou mais gotas de emulsão.

16. Revestimento substancialmente seco, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o nanomaterial de celulose está presente em uma quantidade que varia de 4,5% em p/p em base seca a 9,8% em p/p em base seca; e/ou em que o ácido graxo está presente em uma quantidade que varia entre 9,5% em p/p em base seca e 23% em p/p em base seca; e/ou em que o agente surfactante está presente em uma quantidade que varia entre 9,5% em p/p em base seca e 9,8% em p/p em base seca.

17. Revestimento substancialmente seco, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que uma porção do nanomaterial de celulose compreende adicionalmente microfibrilas de celulose, microcristais de celulose, ou uma combinação dos mesmos.

18. Revestimento substancialmente seco, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente quitosana em uma quantidade que varia entre 9,5% em p/p em base seca e 9,8% em p/p em base seca; e/ou em que compreende adicionalmente glicerol em uma quantidade que varia de 2% em p/p em base seca a 4,7% em p/p em base seca.

19. Produto alimentício caracterizado pelo fato de que compreende a composição de revestimento conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14; e/ou o revestimento substancialmente seco conforme definido em qualquer uma das reivindicações 15 a 18.

20. Método caracterizado pelo fato de que compreende revestir ou substancialmente revestir uma planta ou uma parte da planta com uma composição de revestimento compreendendo um nanomaterial de celulose em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 1% em p/p em base úmida, em que o nanomaterial de celulose compreende nanofibrilas de celulose, nanocristais de celulose ou uma combinação dos mesmos; e uma ou mais gotas de emulsão dispersada(s) no nanomaterial de celulose, em que as uma ou mais gotas de emulsão compreende(m) (i) um ácido graxo selecionado de um ácido graxo de cadeia média e/ou cadeia longa, e (ii) um surfactante selecionado dentre um éster de sacarose de um ácido graxo, um polissorbato, um sorbitano, ou uma combinação dos mesmos, em que o ácido graxo está presente em uma quantidade que varia entre 0,1% em p/p em base úmida e 5% em p/p em base úmida e o surfactante está presente em uma quantidade que varia de 0,1% em p/p em base úmida a 2% em p/p em base úmida, e em que o surfactante forma uma camada hidrofílica externa de uma ou mais gotas de emulsão e o ácido graxo forma uma região hidrofóbica interna de uma ou mais gotas de emulsão.

21. Uso de uma composição de revestimento conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14 e/ou um revestimento substancialmente seco conforme definido em qualquer uma das reivindicações 15 a 18 caracterizado pelo fato de ser para formar revestimentos na superfície externa de um item alimentício, tal como um produto alimentício perecível embalado, ou uma parte de planta.

22. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que uma porção do nanomaterial de celulose compreende ainda microfibrilas de celulose, microcristais de celulose ou uma combinação dos mesmos.