BR112016020331B1 - Produto compreendendo um item perecível e um revestimento de proteção e método para conservar um produto perecível - Google Patents

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Abstract

preservação baseada em biopolímero de produtos perecíveis. a invenção refere-se a revestimentos e produtos à base de biopolímeros que incorporam tais revestimentos. a invenção também refere-se a métodos e uso relacionados.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[001] O presente pedido de patente reivindica prioridade e o benefício do pedido provisório de patente dos Estados Unidos número de série 61/949.995, depositado em 7 de março de 2014, intitulado "BIOPOLYMER-BASED PRESERVATION OF PERISHABLE PRODUCTS", todo o conteúdo do qual é aqui incorporado por referência.
ANTECEDENTES
[002] A conservação de produtos perecíveis, alimentos, em particular, tipicamente envolve a prevenção do crescimento de bactérias, fungos (como leveduras), e outros micro-organismos, assim como retardar a oxidação de gorduras que causam o ranço. A conservação de alimentos também pode envolver inibir processos enzimáticos, que levam a descoloração e/ou alterações na textura dos produtos perecíveis. Além de ou em simultâneo com a deterioração visual, a manutenção de valor nutricional e sabor, também é um aspecto importante de conservação de alimentos.
[003] Há uma série de técnicas que tem sido usada tradicionalmente para melhorar a preservação de artigos perecíveis. Estas incluem, por exemplo, secagem, pasteurização, refrigeração, congelamento, embalagem a vácuo, salga ou cura, adoçamento, defumação, aditivos químicos, decapagem, lixívia, enlatamento e engarrafamento, irradiação, etc.
[004] Mais recentemente, revestimento de alimentos (por vezes referido como envidraçar) tem sido explorado como um meio de melhorar a preservação, bem como propriedades organolépticas. Várias classes de biopolímeros foram contemplados como materiais de reves- timento: polissacarídeos, proteínas, lipídeos, bem como várias combinações destes biopolímeros (revisto, por, exemplo, em: Biopolymers - New Materials for Sustainable Films and Coatings. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd., Editor(es): David Plackett; Print ISBN: 9780470683415; ISBN on-line: 9781119994312; CH. 10 "Food Packaging Applications of Biopolymer-Based Films"; CH. 11 "Biopolymers for Edible Films and Coatings in Food Applications"; o conteúdo dos quais é aqui incorporado por referência). Polissacarídeos e proteínas, são conhecidos para formar filmes com boas propriedades mecânicas, mas com baixa permeabilidade, enquanto que os lipídeos formam filmes frágeis, mas com uma melhor permeabilidade. Revestimento de frutas e legumes com um material ceroso também é um exemplo comum. As razões primárias para a cera são para evitar a perda de água e, assim, retardar o encolhimento e a deterioração, e para melhorar a aparência. Os materiais cerosos utilizados para estes fins dependem em certa medida da regulamentação no país de produção e/ou de exportação; ambas as ceras naturais (por exemplo, cana de açúcar, carnaúba, goma-laca, e resina) e ceras à base de petróleo são usadas. A cera pode ser aplicada em um solvente à base de petróleo volátil, mas é agora mais vulgarmente aplicado através de uma emulsão à base de água. Ceras de parafina misturadas aplicadas como um óleo ou pasta são muitas vezes utilizados em vegetais. Tais técnicas são úteis para produtos seletivos, mas não para os outros.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[005] A presente invenção proporciona, entre outras coisas, as composições à base de biopolímero e métodos para a conservação de bens perecíveis, incluindo alimentos. Em particular, a invenção inclui o reconhecimento de que certos biopolímeros oferecem características estruturais que são particularmente adequadas para a produção de materiais de revestimento para produtos perecíveis, sem o requisito de plastificante adicionado para alcançar a maleabilidade desejável. Por conseguinte, aqui descritos são os revestimentos seguros, simples e versáteis que melhoram a conservação de produtos perecíveis.
[006] Em algumas modalidades, os materiais de revestimento à base de biopolímeros usados para preservar os produtos perecíveis são úteis para a formação de uma barreira entre um produto perecível e um ou mais elementos no seu ambiente. Em algumas modalidades, tais materiais de revestimento proporcionam uma barreira seletiva entre o produto perecível e, pelo menos, um dos aspectos do seu ambiente. Por exemplo, tais materiais fornecem uma barreira seletiva entre o item perecível e pelo menos um aspectos do seu meio ambiente, como a luz (por exemplo, certas faixas de comprimentos de onda da luz), temperatura, umidade ou conteúdo em água, micróbios (por exemplo, bactérias, fungos, etc.), e assim por diante.
[007] A invenção abrange também a noção de que os revestimentos à base de biopolímeros aqui descritos podem ser usados como um carreador para um ou mais agentes. Em algumas modalidades, tais revestimentos incorporam um agente ou agentes para melhorar ainda mais a preservação de um item perecível. Exemplos incluem, sem limitação, inibidores de enzimas, agentes antimicrobianos e agentes de captura de etileno.
[008] Adicionalmente ou em alternativa, em algumas modalidades, tais revestimentos transportam um agente ou agentes que são usados para outros fins além da preservação aumentada de um item perecível. Por exemplo, tais revestimentos podem incorporar um agente ou agentes para fornecer atributos ou características adicionais, incluindo, sem limitação, adicionado ou melhorado o sabor ou odor, aparência, teor nutricional, aromas, etc. Em algumas modalidades, os agentes adicionais podem proporcionar funcionalidade, tal como a rotulagem ou codificação que fornece determinadas informações. Qual- quer informação adequada ou desejável pode ser codificada ou incluída, incluindo, sem limitação, informações de identificação, como informações sobre a fonte ou origem de um produto, ingredientes, informação nutricional, informações de produção, datas de processamento (data da colheita, data de revestimento ou embalagem, etc.), data de validade, informações sobre preços, autenticação, propaganda, informações de atendimento ao cliente, ou qualquer combinação dos mesmos.
[009] Em algumas modalidades, os revestimentos à base de bio- polímero aqui descritos podem melhorar uma ou mais característica de um item perecível. Por exemplo, tais revestimentos podem proporcionar o aspecto melhorado (por exemplo, cor, brilho/brilho, etc.), textura reforçada (por exemplo, crocância, etc.) e assim por diante.
[0010] Em algumas modalidades, os materiais de revestimento à base de biopolímeros usados para preservar os produtos perecíveis são aplicadas diretamente para aderir à superfície de um item perecível.
[0011] Em algumas modalidades, os materiais de revestimento à base de biopolímeros usados para preservar os produtos perecíveis proporcionar uma embalagem para artigos perecíveis.
[0012] Em algumas modalidades, os materiais de revestimento à base de biopolímeros usados para preservar os produtos perecíveis formam um revestimento comestível de um item perecível, por exemplo, alimentos. Em algumas modalidades, tais materiais de revestimento não necessitam ser lavados antes do consumo. Em algumas modalidades, tais materiais de revestimento podem ser lavados, por exemplo, com água, antes do consumo.
[0013] Em algumas modalidades, os revestimentos comestíveis à base de biopolímero aqui descritos não afetam o sabor, aroma e/ou aparência do item perecível revestido com estes. Em algumas modali- dades, tais revestimentos comestíveis à base de biopolímero aqui descritos não afetam negativamente o sabor, o aroma e/ou aparência do alimento perecível revestido com estes.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0014] A FIG. 1 fornece imagens de lapso de tempo do processo de envelhecimento de bagas. Bagas foram armazenadas a 22°C e 38% de RH tal como recebidas (controle) e após o revestimento com uma solução de fibroína de seda (DxCx). Dx significa 'x' etapas dere- vestimento de imersão. Cx significa horas 'x' de recozimento em água. Assim, D1C0 significa morangos que foram revestidos por imersão apenas uma vez e que não foram expostas ao recozimento em água.
[0015] A FIG. 2 fornece imagens comparativas mostrando tecidos internos de bagas após sete dias de armazenamento em condições padrão. Bagas foram armazenadas a 22°C e 38% de RH tal como recebidas (controle) e após o revestimento com uma solução de fibroína de seda (DxCx). Dx significa 'x' etapas derevestimento de imersão. Cx significa horas 'x' de recozimento em água. Assim, D1C0 significa morangos que foram revestidos por imersão apenas uma vez e que não foram expostas ao recozimento em água.
[0016] A FIG. 3 apresenta um gráfico que mostra a perda de peso de bagas armazenadas como uma função de tempo (mais de sete dias, em condições normais). Bagas foram armazenadas a 22°C e 38% de RH tal como recebidas (controle) e após o revestimento com uma solução de fibroína de seda (DxCx). Dx significa 'x' etapas de revestimento de imersão. Cx significa horas 'x' de recozimento em água. Assim, D1C0 significa morangos que foram revestidos por imersão apenas uma vez e que não foram expostas ao recozimento em água. Teste ANOVA de duas vias com análise média de Tukey foi utilizado para avaliar os dados. A cristalinidade da seda, mas não o número de etapas de revestimento afetou a desidratação dos morangos considera- dos. Os controles não revestidos perderam cerca de 50% em peso de seus pesos originais nos 7 dias considerados (destacado dentro dos retângulos vermelhos). Morangos revestidas com seda amorfa (DxC0 - dentro dos retângulos azuis) retiveram mais água em comparação com controles nos dias 3 (p <0,05). Morangos revestidos com cristalinidade da seda diminuem ainda mais a desidratação da fruta em comparação com revestimento amorfo (p <0,05) e controle (p <0,05), mas nenhuma diferença estatística foi encontrada para diferentes tempos de recozi- mento em água (p> 0,05).
[0017] A FIG. 4 representa interação entre água e membranas de biopolímeros finas. A FIG. 4 mostra no painel (a) absorção; (b) permeabilidade hidrodinâmica; e, (c) a difusividade da água. Para estudo de absorção, membranas cristalinas de fibroína de seda (espessura = 130 μm) mostrou absorção de água tingida em Z e direção XY, indicando a difusão capilar da água através de construções finas de fibroína de seda. Investigação de permeabilidade hidrodinâmica não mostrou nenhum efeito estatisticamente relevante (p> 0,05) da cristalinidade de fibroína de seda na permeação de água (como por um teste ANOVA com análise média Tukey). O estudo da difusividade de água revelou que cristalinidade das membranas de seda afetadas ligeiramente o transporte de massa de água através de seda (de acordo com um teste ANOVA de uma via com análise média de Tukey).
[0018] A FIG. 5 fornece imagens do processo de amadurecimento de bananas para a avaliação de bananas amadurecendo com e sem revestimento de seda. As frutas foram armazenadas a 22°C e 38% de RH tal como recebidas (controle) e após o revestimento com filmes de fibroína de seda cristalinos (revestidos com seda). Bananas foram penduradas da sua respectiva haste durante todo o experimento. A FIG. 5 mostra no painel (a) decurso de tempo de amadurecimento da banana indicando que o revestimento de seda diminuiu a taxa de amadurecimento. A FIG. 5 mostra no painel (b) Investigação de banana revestida de seda (i) quando comparado ao controle não revestido (ii). O teste foi realizado no dia 9 após o revestimento. As bananas revestidas de seda mostraram um aumento da firmeza, quando comparadas com o controle não revestido. A FIG. 5 mostra no painel (c) fotografia de carne interna de bananas não revestidas (i) e revestidas (ii) no dia 9 pós-tratamento de revestimento de seda. Carne de bananas não revestidas apresentou uma cor marrom, enquanto as frutas revestidas de seda preservaram a carne de sebo, indicação de uma taxa de amadurecimento diminuída dentro da amostra revestida de seda.
[0019] A FIG. 6 fornece um gráfico que mostra a caracterização química do revestimento de fibroína de seda na casca da banana. ATR-FTIR foi utilizado para investigar a estrutura de seda em cascas de banana (linha azul) no revestimento por imersão (linha vermelha) e em recozimento com água por 12 horas (linha verde).
[0020] A FIG. 7 mostra os revestimentos de frutas perecíveis com fibroína de seda comestível. A FIG. 7 no painel (a) mostra o impacto do revestimento comestível de fibroína de seda foi investigada em morangos recentemente escolhidas. A FIG. 7 no painel (a) (i) mostra fi- broína de seda foi extraído a partir de fibras do casulo de Bombyx mori por dissolução em solução de 9,3 M de LiBr e a FIG. 7 no painel (a) (ii) diálise em água deionizada. A concentração da proteína em água foi então ajustada para 1% em peso. A FIG. 7 no painel (a) (iii) mostra o revestimento de morangos foi então conseguido por um processo de revestimento por imersão na solução de fibroína de seda (1% em peso). O processo de revestimento por imersão foi repetido até 4 vezes. A FIG. 7 no painel (a) (iv) mostra a cristalinidade de fibroína de seda de revestimento comestível foi modulada utilizando pós- processamento com recozimento em água. Quanto maior o tempo de exposição ao vapor de água (até 12 horas), maior será o grau de cris- talinidade da proteína. A FIG. 7 no painel (a) (v) mostra morangos revestidos por fibroína de seda foram, em seguida, deixados em condições ambiente (T = 22°C, RH = 38%) para investigar o impacto do revestimento comestível sobre a qualidade do fruto. Corante violeta cristal foi usado para tingir o revestimento fibroína de seda. A FIG. 7 no painel (b) mostra imagens macroscópicas representativas de morangos corados. A FIG. 7 no painel (b) (i) mostra recém-colhidos, FIG. 7 no painel (b) (ii) mostra revestido com um revestimento comestível de fibroína de seda amorfo (4 processos de revestimento por imersão, sem recozimento em água aplicado), e a FIG. 7 no painel (b) (iii) mostra revestido com um revestimento comestível de fibroína de seda cris-talino (4 processos de revestimento por imersão, 12 horas de recozi- mento em água). O corante de violeta de cristal é pouco visível sobre a superfície dos morangos revestidos (pontos pretos), devido à espessura de poucos micra do revestimento. A FIG. 7 no painel (c) mostra imagens estereoscópicas da superfície e da secção transversal (inserções) de morangos frescos corados com violeta cristal. 7 no painel (c) (i) mostra como colhidos, a FIG. 7 no painel (c) (ii) mostra revestidos com um revestimento comestível de fibroína de seda amorfa, e a FIG. 7 no painel (c) (iii) mostra revestidos com um revestimento comestível de fibroína de seda cristalino. Barras de escala: 2 mm.
[0021] A FIG. 8 mostra amadurecimento e perda de peso de morangos com revestimento de fibroína de seda comestível. A FIG. 8 no painel (a) mostra lapso de tempo de amadurecimento de morangos. Conforme morangos escolhidos foram armazenados a 22°C e 38% RH (sem revestimento) ou revestidos por imersão em solução de fibroína de seda (revestimento de seda amorfo). recozimento de água foi utilizado como pós-processo para modular grau de cristalinidade fibroína de seda. No dia 7, o revestimento cristalino de fibroína de seda mostrou apenas melhorar a qualidade dos morangos armazenados. A FIG. 8 no painel (b) mostra a perda de peso de morangos armazenados durante até 14 dias a 22°C e 38% de HR. Morangos foram armazenados como escolhidos (ou seja, sem revestimento) ou após o revestimento com uma solução de fibroína de seda (DxCx). Dx significa 'x' etapas de revestimento de imersão. Cx representa 'x' horas de pós-processo de recozimento de água (por exemplo. Assim, D1C0 significa que morangos foram revestidos por imersão apenas uma vez e que não foram expostas ao recozimento em água). Teste ANOVA de duas vias com análise média Tukey foi utilizado para avaliar os dados de perda de peso. A cristalinidade de seda, mas não o número de etapas de revestimento por imersão afetou a desidratação dos morangos considerados. Nenhum controle de revestimento perdeu cerca de 70% em peso dos seus pesos originais nos 14 dias considerados (realçado dentro dos retângulos vermelhos). Morangos revestidas com seda amorfa (DxC0) retiveram mais água do que os controlos sem revestimento no dia 3 (p <0,05). O revestimento de fibroína de seda cristalino ainda diminuiu a desidratação da fruta em comparação com revestimento de fibroína de seda amorfa (p <0,05) ao controle sem revestimento (p <0,05), mas nenhuma diferença estatística foi encontrada para diferentes tempos de recozimento em água (p> 0,05).
[0022] A FIG. 9 mostra a permeabilidade e difusividade de água e oxigênio em filmes de fibroína de seda, como uma função de cristalini- dade de proteína e os seus efeitos sobre a qualidade do revestimento comestível. A FIG. 9 no painel (a) mostra a permeabilidade hidrodinâmico de filmes de fibroína de seda. O grau de cristalinidade da proteína não afeta a fuga de água através do filme (p <0,05). A FIG. 9 no painel (b) mostra a difusividade da água em filmes de fibroína de seda. O grau de cristalinidade da proteína afeta a difusividade da água no estado transitório (0 <t<25 minutos), mas não no estado estável (t>25 minutos). A FIG. 9 no painel (c) mostra a difusão de oxigênio em filmes de fibroína de seda. Polimorfismo de fibroína de seda afeta fortemente a difusão de oxigênio como uma diminuição de 50 vezes no coeficiente de difusão eficaz de oxigênio foi medido entre um filme de fibroína de seda amorfo e altamente cristalino. A FIG. 9 no painel (d) mostra a taxa de respiração de morangos revestidos com seda foi medida como uma função de cristalinidade de revestimento, em que graus mais elevados de cristalinidade corresponderam a uma diminuição estatisticamente significativa na produção de CO2 (p<0,05). A FIG. 9 no painel (e) mostra efeitos de revestimento de seda sobre a firmeza de morangos como uma função do tempo de armazenamento e cristalinidade de revestimento. Decaimento natural dos morangos provoca uma diminuição na firmeza das frutas, como medida por uma diminuição depen-dente do tempo na força necessária para penetrar a fruta (p<0,05). Um aumento na cristalinidade de revestimento correspondeu a um atraso estatisticamente significativo no decaimento da firmeza da fruta nos dias 3 e 7.
[0023] A FIG. 10 mostra uma avaliação das bananas amadurecendo com e sem revestimento de seda cristalino. As frutas foram armazenadas a 22°C e 38% de RH tal como recebidas (sem revestimento) e depois do revestimento com filmes de fibroína de seda (revestimento cristalino). Bananas foram penduradas da sua respectiva haste durante todo o experimento. A FIG. 10 no painel (a) mostra fotografia do lapso de tempo de amadurecimento de bananas indicando que o revestimento de seda diminuiu a taxa de amadurecimento. A FIG. 10 no painel (b) mostra uma investigação da turgidez da banana revestida com seda. A FIG. 10 no painel (b) (i) mostra uma turgidez de controle não revestido. Turgidez foi estudada qualitativamente através da aplicação de uma carga morta (200 g) sobre a superfície do fruto. A FIG. 10 no painel (b) (ii) mostra o teste foi realizado no dia 9 após o revestimento. As bananas revestidas de seda mostraram um aumento da firmeza, quando comparado com o controle não revestido. A FIG. 10 no painel (c) (i) mostra imagens de carne interna de uma banana não revestida e a FIG. 10 no painel (c) (ii) mostra imagens de carne interna de uma banana revestida no dia 9 pós-tratamento de revestimento com seda. Carne de bananas não revestida apresentou uma cor marrom, enquanto as frutas revestidas com seda preservaram a carne de sebo, indicação de uma taxa de amadurecimento diminuída para as amostras revestidas com seda.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE CERTAS MODALIDADES
[0024] A presente divulgação proporciona revestimentos comestíveis à base de biopolímero adequadas para o revestimento de produtos perecíveis, como itens de alimentação. Entre outras coisas, a presente invenção abrange (isto é, à base de polipeptídeos) materiais de revestimento à base de proteínas e métodos relacionados que não requerem o uso de plastificantes adicionados. Certos materiais desejáveis e características físico-químicas de tais proteínas (isto é, peptí- deos) são descritos em mais detalhes abaixo. Os revestimentos preparados de acordo com a presente invenção apresentam uma capacidade superior para preservar perecíveis, como frutas frescas, em comparação com os revestimentos comestíveis conhecidos. Além disso, tais revestimentos permitem versatilidade funcional, em que agentes adicionais podem ser incorporados para controlar ainda mais o processo de preservação dos artigos perecíveis ou para outros fins. Ainda mais, determinadas características (por exemplo, fragilidade) de tais revestimentos talvez moduladas sem requerer aditivos, proporcionando assim capacidade de sintonizar, dependendo da sua aplicação.
[0025] Os revestimentos de alimentos à base de biopolímeros têm sido extensivamente estudados e amplamente utilizados na indústria alimentar. Talvez o exemplo mais comum é o uso de cera para revestir frutas e legumes. As ceras são compostos orgânicos que consistem caracteristicamente em cadeias alquil longas. Ceras naturais são tipicamente ésteres de ácidos graxos e álcoois de cadeia longa. Ceras sintéticas são hidrocarbonetos de cadeia longa desprovidas de grupos funcionais. A hidrofobicidade de cera torna esta uma barreira à umidade atraente para manter frutas e legumes frescos. Cera adequada para o revestimento de alimentos é, no entanto, também quebradiça e é normalmente usada em conjunto com um agente de plastificação (isto é, plastificante). Por exemplo, a cera pode ser misturada com um bio- polímero (por exemplo, quitosana, gelatina) que age como um plastifi- cante.
[0026] Outros biopolímeros que têm sido empregados como materiais de revestimento incluem, mas não estão limitados a, diversas proteínas, como colágeno, gelatina, zeína de milho, glúten de trigo, caseína e soro de leite. Ambos colágeno e gelatina são muito hidrofílicos e, portanto, não fornecem uma barreira de umidade eficaz. Zeína do milho, por outro lado, é uma proteína altamente hidrofóbica e também devido à sua abundância tem sido explorada na indústria alimentar para um número de aplicações. No entanto, como um material de revestimento, por causa da sua fragilidade, esta normalmente requer a utilização de plastificante adicionado. Além disso, as proteínas zeína não permanecem transparente na medida em que se tornam brancas em contato com a água (por exemplo, umidade), o que em algumas aplicações não é desejável. O glúten de trigo também requer um agente plastificante para ser utilizado como materiais de revestimento. Caseína e soro de leite também podem ser usados para a produção de materiais de filme comestíveis, mas, geralmente, estes são utilizados como filmes compósitos. Além disso, a adição de agentes plastificantes é normalmente necessária.
[0027] Em contraste com estes revestimentos à base de biopolí- mero comercialmente exploradas até o momento, revestimentos à ba se de biopolímero aqui descritos fornecem características de material superiores com atributos funcionais desejáveis. Por exemplo, esses revestimentos (i) podem ser usados para formar uma barreira entre um item perecível e seu ambiente; (ii) pode ser utilizado como um carrea- dor para um agente; (iii) pode ser utilizado como um melhorador de pelo menos uma propriedade do item perecível, ou qualquer combinação dos mesmos. Em qualquer um destes parâmetros funcionais, os revestimentos à base de biopolímero aqui descritos exibem um desempenho superior em comparação com revestimentos comercialmente disponíveis descritos na técnica anterior. Produtos perecíveis revestidos
[0028] Por conseguinte, em um aspecto, os produtos que compreendem um item perecível e um revestimento são fornecidos. Tais produtos incluem, pelo menos, um item perecível, pelo menos, parte dos quais se encontra em contato com um material de revestimento à base de biopolímero.
[0029] No contexto da presente divulgação, produtos "perecíveis" referem-se aos artigos que são sensíveis a pelo menos um tipo de dano (por exemplo, redução da qualidade), que tipicamente envolve alterações em um ou mais parâmetros, como o teor de água, a cor, aspecto geral, o sabor ou aroma, textura (por exemplo, textura visual como suavidade e textura estrutural, como crocância), integridade estrutural, o cheiro, o crescimento de bactérias ou fungos, etc. Exemplos não limitativos de itens perecíveis podem incluir, mas não estão limitados a: itens alimentares, como produtos frescos (por exemplo, frutas e legumes), produtos de carne (por exemplo, carne processada e produtos de carne crua), grãos, nozes, sementes, esporos, produtos lácteos (por exemplo, queijo), bebidas (por exemplo, espíritos, vinho, sucos), alimentos processados (por exemplo, snacks), comprimidos e cápsulas, como cápsulas gelatinosas, plantas e flores, e semelhantes.
[0030] Como descrito em detalhes, em algumas modalidades da invenção, os revestimentos utilizados para um item perecível compreendem um biopolímero. Em algumas modalidades, os revestimentos aqui descritos são feitos de materiais de revestimento à base de proteínas. Os termos "proteína" e "polipeptídeo" são aqui utilizados indiferentemente a menos que especificado de outra forma.
[0031] Em algumas modalidades, os materiais de revestimento à base de biopolímero contêm uma ou mais proteínas. Esses materiais podem ainda conter componentes adicionais de biopolímeros. Por exemplo, materiais de revestimento à base de biopolímero da presente invenção incluem aqueles com um segundo biopolímero (ou seja, co- polímero) nele misturados. Os componentes adicionais podem incluir, sem limitação, polipeptídeos, ácidos graxos, ceras, amidos, carboidratos e polissacarídeos, para citar alguns. Em algumas modalidades da invenção, um revestimento à base de biopolímero englobado pela presente invenção consiste essencialmente em uma proteína e água. Características estruturais de polipeptídeos preferidos
[0032] Enquanto vários revestimentos de alimentos à base de proteínas têm sido explorados até o momento, a presente invenção abrange o reconhecimento de que peptídeos tendo certas características estruturais são especialmente úteis como um material de revestimento de acordo com os métodos aqui fornecidos. Em particular, descobriu-se que os peptídeos, em geral hidrofóbicos, mas também anfifí- licos na natureza são adequados como revestimento de produtos perecíveis.
[0033] O termo "anfifílico" refere-se a tendo ambas as propriedades hidrofóbicas e hidrofílicas. Por exemplo, surfactantes e zwiterions são substâncias anfifílicos comuns. Tipicamente, uma proteína anfifí- lica contém uma ou mais porções hidrofóbicas (por exemplo, extensões, domínios ou frações), bem como uma ou mais porções hidrofíli- cas (por exemplo, extensões, domínios ou frações), tornando a proteína anfifílica. Em algumas modalidades, os peptídeos anfifílicos podem formar estruturas micelares (isto é, micelas) numa solução.
[0034] Por conseguinte, em algumas modalidades, um polipeptí- deo anfifílico adequado para a presente invenção contém uma ou mais porções hidrofóbicas e uma ou mais porções hidrofílicas. Em algumas modalidades, um polipeptídeo anfifílico adequado para a presente invenção contém segmentos hidrofóbicos e hidrofílicos interveniente. Em algumas modalidades, um polipeptídeo anfifílico adequado para a presente invenção contém segmentos hidrofóbicos e hidrofílicos organizadas em tandem. Em modalidades particularmente úteis, os segmentos hidrofóbicos de um polipeptídeo anfifílico são predominantes sobre os segmentos hidrofílicos. Por exemplo, em algumas modalidades, grandes segmentos hidrofóbicos de um polipeptídeo anfifílico são ligados por segmentos mais curtos de motivos ligantes hidrofílicos.
[0035] Em algumas modalidades, os polipeptídeos anfifílicos adequados para a presente invenção compreendem uma porção hidrofó- bica que é capaz de formar uma estrutura secundária de folha beta (β- folha) (por exemplo, cristalina). Em algumas modalidades, os polipep- tídeos anfifílicos adequados para a presente invenção compreendem uma pluralidade de porções hidrofóbicas que é capaz de formar uma estrutura secundária de folha beta (β-folha). Em algumas modalidades, os polipeptídeos anfifílicos adequados para a presente invenção compreende uma porção hidrofílica que é amorfa (por exemplo, uma espiral aleatória). Em algumas modalidades, os polipeptídeos anfifílicos adequados para a presente invenção compreendem uma pluralidade de porções hidrofílicas que forma uma espiral aleatória. Em algumas modalidades, os polipeptídeos anfifílicos adequados para a presente invenção compreendem uma pluralidade de porções hidrofóbicas capazes de formar uma estrutura secundária de folha beta (β-folha) e uma pluralidade de porções hidrofílicas capazes de formar uma espiral aleatória. Em algumas modalidades, a pluralidade de porções hidrofó- bicas que pode ser chamada para formar uma estrutura secundária de folha beta e a pluralidade de porções hidrofílicas capazes de formar enrolamento aleatório são organizadas em tandem.
[0036] Foi ainda descoberto que os peptídeos anfifílicos que têm hidrofobicidade global relativamente alta são adequados para a realização da invenção aqui descrita. Definir hidrofobicidade das proteínas numa base estrutural é complexo, uma vez que esta pode ser modulada não apenas pela estrutura primária (isto é, sequência de aminoáci- dos), mas também envolve as estruturas secundárias e terciárias. No contexto da presente divulgação, no entanto, os peptídeos anfifílicos adequados para a realização da invenção descritos tipicamente possuem uma hidrofobicidade líquida de pelo menos 65% ao nível de aminoácidos, por exemplo, pelo menos 70%, pelo menos 75%, pelo menos 80 %, pelo menos 85%, pelo menos 90%, pelo menos 95%, ou maior. Assim, tal como aqui utilizado, "hidrofobicidade líquida" de um peptídeo ou proteína é determinada dividindo-se o número de aminoá- cidos hidrofóbicos presentes na sequência primária pelo número total de aminoácidos, multiplicado por 100, expressa como percentagem (%).
[0037] Entre os 20 aminoácidos que ocorrem mais comumente, os seguintes são considerados aminoácidos "hidrofóbicos": Alanina (Ala/A), isoleucina (Ile/I), leucina (Leu/L), fenilalanina (Phe/F), valina (Val/V), prolina (Pro/P), glicina (Gly/g). Por outro lado, os aminoácidos polares ou carregados têm maior propensão para estar em contato com a água (isto é, "hidrofílicos") ou por outras palavras, energetica- mente favorável para estar em contato com a água. Entre os 20 ami- noácidos que ocorrem mais comumente, os resíduos de aminoácidos "carregados" incluem arginina (Arg/R), Lisina (Lys/K), ácido aspártico (Asp/D) e ácido glutâmico (Glu/E). Entre os 20 aminoácidos de ocorrência mais comumente, os resíduos de aminoácidos "polares" incluem Glutamina (Gln/Q), asparagina (Asn/N), histidina (His/H), serina (Ser/S), Treonina (Thr/T), tirosina (Tyr/Y), cisteína (Cys/C), Metionina (Met/M) e Triptofano (Trp/W).
[0038] Por conseguinte, em algumas modalidades, os polipeptí- deos anfifílicos úteis para a presente invenção contêm pelo menos 65% de resíduos de aminoácidos que compõem as porções hidrofóbi- cas (por exemplo, estruturas secundárias hidrofóbicas) do peptídeo, por exemplo, pelo menos 65%, pelo menos 70%, pelo menos 75%, pelo menos 80%, pelo menos 85%, pelo menos 90%, pelo menos 95%, ou maior. Em algumas modalidades, um polipeptídeo anfifílico adequado para a presente invenção contém pelo menos 65% dos seus resíduos de aminoácidos que participam na formação das estruturas secundárias de folha-beta, por exemplo, pelo menos 65%, pelo menos 70%, pelo menos 75 %, pelo menos 80%, pelo menos 85%, pelo menos 90%, pelo menos 95% ou maior.
[0039] Além disso, os inventores do presente pedido de patente reconheceram que a porção ou porções hidrofílicas de um polipeptídeo anfifílico aqui descrito surpreendentemente pode funcionar como um "plastificante embutido" quando utilizado como um material de revestimento. Como tal, os revestimentos feitos a partir de tais polipeptídeos anfifílicos não requerem um agente plastificante adicionado.
[0040] Por conseguinte, em algumas modalidades, os polipeptí- deos anfifílicos úteis para a presente invenção contêm até 35% de resíduos de aminoácidos que compõem as porções hidrofílicas do peptí- deo, por exemplo, 35% ou menos, 30% ou menos, 25% ou menos, 20% ou menos, 15% ou menos, 10% ou menos, e 5% ou menos. Em algumas modalidades, um polipeptídeo anfifílico adequado para a presente invenção contém até 35% dos seus resíduos de aminoácidos que formam estruturas espiral aleatórias, por exemplo, 35% ou menos, 30% ou menos, 25% ou menos, 20% ou menos, 15% ou menos, 10% ou menos, e 5% ou menos.
[0041] Ainda, além disso, foi reconhecido pelos inventores da presente divulgação que interagem ao nível molecular entre os domínios hidrofóbicos (por exemplo, cristalinos) e os domínios hidrofílicos (por exemplo, amorfo) de uma proteína de revestimento determina o equilíbrio de maleabilidade do resultante revestimento. Isto é, a formação cristalina depende principalmente das interações intra e intermolecular de domínios hidrofóbicos através de ligações de hidrogênio, bem como interações hidrofóbicas, enquanto a flexibilidade estrutural ou maleabilidade do revestimento exige o efeito plastificante processado pelos domínios amorfos de tais proteínas.
[0042] Isto também significa que, pesos ou faixas de pesos moleculares de tais peptídeos que formam um revestimento molecular relativo têm um efeito sobre a formação cristalina, ou "embalagem", bem como a sua estabilidade e a flexibilidade estrutural, porque polipeptí- deos com frações hidrofóbicas relativamente maiores pode proporcionar maiores interações moleculares (por exemplo, mais ligações de hidrogênio, etc.) para estabilizar a estrutura da proteína. Por conseguinte, em algumas modalidades da invenção, as proteínas utilizadas para um material de revestimento têm um peso molecular médio de pelo menos 50 quilo-Dalton (kDa). Em algumas modalidades, as proteínas utilizadas para um material de revestimento de acordo com a invenção têm pesos moleculares médios variando entre cerca de 50 kDa e cerca de 400 kDa. Em algumas modalidades, uma proteína utilizada para um material de revestimento de acordo com a invenção tem um peso molecular médio de cerca de 50 kDa, cerca de 60 kDa, cerca de 70 kDa, cerca de 80 kDa, cerca de 90 kDa, cerca de 100 kDa, cerca de 110 kDa, cerca de 120 kDa, cerca de 130 kDa, cerca de 140 kDa, cerca de 150 kDa, cerca de 160 kDa, cerca de 170 kDa, cerca de 180 kDa, cerca de 190 kDa, cerca de 200 kDa, cerca de 210 kDa, cerca de 220 kDa, cerca de 230 kDa, cerca de 240 kDa, cerca de 250 kDa, cerca de 260 kDa, cerca de 270 kDa, cerca de 280 kDa, cerca de 290 kDa, cerca de 300 kDa, cerca de 310 kDa, cerca de 320 kDa, cerca de 330 kDa, cerca de 340 kDa, cerca de 350 kDa, cerca de 360 kDa, cerca de 370 kDa, cerca de 380 kDa, cerca de 390 kDa, cerca de 400 kDa, e maior. Tipicamente, tais polipeptídeos são capazes de formar revestimentos flexíveis e menos frágeis sem a necessidade de agentes plastificantes adicionados.
[0043] Para conferir apenas um exemplo, fibroína de seda é uma proteína estrutural hidrofóbica tendo propriedades anfifílicas. A cadeia pesada de fibroína de seda é feita de frações amorfas e cristalinas. Foi observado que as folhas betas de proteínas de fibroína se empilham de modo a formar cristais, enquanto que os outros segmentos formam domínios amorfos. É a interação entre os segmentos cristalinos rígidos, e as regiões semiamorfas elásticas esticadas, que, pelo menos em parte, confere seda suas propriedades extraordinárias.
[0044] Além disso, a proteína secundária, bem como estruturas terciárias pode ser ainda mais controlada devido ao polimorfismo da proteína. Esta modulação da estrutura de seda permite um fino controle sobre as propriedades físicas e mecânicas de proteínas que resultam num material de plástico flexível e mais, em comparação com proteínas puramente cristalinas, como zeína de milho. Além disso, o peso molecular de fibroína de seda regenerada (por exemplo, desde cerca de 390 a cerca de 50 kDa, dependendo das condições de processamento, como o tempo de ebulição) é muito mais elevado do que a de um zeína regenerada (cerca de 15-40 kDa). Sem se pretender ficar limitado por uma teoria particular, acredita-se que em tais pesos moleculares baixos, as ligações intermoleculares e o emaranhamento da cadeia são limitados e resultam num material mais frágil, que exige efetivamente um plastificante para tornar um revestimento de filme flexível e conformável. Pela mesma razão, os revestimentos de filme flexíveis podem não ser tipicamente feitos utilizando fibroína de seda em ebulição durante um período de tempo prolongado (por exemplo, 100 min.). Tal processamento faz com que fragmentações da proteína, e que o peso molecular da proteína se tornem demasiado baixo e o material resultante se torna demasiado frágil.
[0045] No entanto, os revestimentos que são frágeis podem ser preferidos em determinadas situações. Por exemplo, em alguns produtos perecíveis, pode ser desejável reter friabilidade. A invenção inclui assim a utilização de proteínas de baixo peso molecular selecionadas para a preparação de revestimentos. Em algumas modalidades, as proteínas de baixo peso molecular têm um peso molecular médio variando entre cerca de 10 kDa e cerca de 45 kDa, por exemplo, cerca de 10 kDa, cerca de 15 kDa, cerca de 20 kDa, cerca de 25 kDa, cerca de 30 kDa, cerca de 35 kDa, cerca de 40 kDa e cerca de 45 kDa.
[0046] Um número de polipeptídeos anfifílicos pode ser considerado para a realização da presente invenção. Em algumas modalidades, um polipeptídeo a partir de uma única fonte (por exemplo, proteínas que ocorrem naturalmente) pode ser usado, que contém ambos um módulo hidrofóbico ou estiramento e um módulo hidrofílico ou estiramento dentro do polipeptídeo, de tal modo que o próprio polipeptídeo único é naturalmente anfifílico. Em algumas modalidades, um módulo hidrofóbico ou estiramento ou um módulo hidrofílico ou estiramento podem estar fundidos ou ligados em conjunto para formar uma entidade anfifílica. Tal "fusão" ou "polipeptídeos" quiméricos podem ser produzidos utilizando técnicas recombinantes, acoplamento químico, ou ambos.
[0047] Ainda, além disso, a presente invenção abrange o reconhe- cimento de que os polipeptídeos que incluem uma porção ou porções de uma sequência de aminoácidos que adotam a estrutura secundária de folha-beta (β-folha) são particularmente úteis para a presente invenção. Por conseguinte, em algumas modalidades, os polipeptídeos anfifílicos são selecionados com base em ter uma estrutura de folha beta ou propensão para formar uma tal estrutura com base na sequência de aminoácidos.
[0048] Em algumas modalidades, os revestimentos à base de pep- tídeos aqui descritos compreendem uma sequência de aminoácidos de polipeptídeos selecionados da lista seguinte: fibroínas, actinas, colá- genos, cateninas, claudinas, coilinas, elastinas, elauninas, extensinas, fibrilinas, laminas, lamininas, queratinas, tublinas, proteínas estruturais virais, proteínas zeína (proteínas de armazenamento de sementes) e quaisquer combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, fibro- ína de seda é usada para realizar a presente invenção. Em qualquer uma das modalidades, os revestimentos aqui descritos podem compreender um polipeptídeo de fibroína de seda. Em algumas modalidades, tais revestimentos podem ser preparados a partir de uma solução aquosa que consiste essencialmente em um polipeptídeo de fibroína de seda e água.
[0049] Os polipeptídeos anfifílicos adequados para a prática da presente invenção podem ser produzidos a partir de várias fontes, incluindo uma proteína regenerada (por exemplo, purificada) a partir de fontes naturais, proteínas recombinantes produzidas em sistemas he- terólogos, sintéticos ou peptídeos produzidos quimicamente, ou combinação dos mesmos.
[0050] Em algumas modalidades, os revestimentos da presente invenção podem ser preparados a partir de um polipeptídeo correspondente a qualquer um da lista acima fornecida, com ou sem uma ou mais variações na sequência de aminoácidos, em comparação com o tipo selvagem ou nativo correspondente. Por exemplo, em algumas modalidades, estas variantes podem apresentar, pelo menos, 85% de identidade de sequência total, em comparação com a sequência de tipo selvagem, por exemplo, pelo menos 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% de identidade de sequência total. Em algumas modalidades, por exemplo, um revestimento é preparado usando de fibroína de seda de acordo com a presente divulgação. Em qualquer uma das modalidades, os revestimentos aqui descritos podem compreender um polipeptídeo de fibroína de seda. Em algumas modalidades, tais revestimentos podem consistir essencialmente em um polipeptídeo de fibroína de seda e água residual. Fibroína de seda
[0051] Tal como aqui utilizado, o termo "fibroína de seda" refere-se a proteína de fibroína de seda ou de um fragmento do mesmo, se produzido pelo bicho da seda, aranha, ou outro inseto, ou de outra forma gerado (Lucas et al., Adv. Protein Chem., 13: 107-242 (1958)). A seda é produzida naturalmente por várias espécies, incluindo, sem limitação: Antheraea mylitta; Antheraea pernyi; Antheraea yamamai; Galleria mellonella; Bombyx mori; Bombyx mandarina; Galleria mellonella; Nephila clavipes; Nephila senegalensis; Gasteracantha mammosa; Ar- giope aurantia; Araneus diadematus; Latrodectus geometricus; Ara- neus bicentenarius; Tetragnatha versicolor; Araneus ventricosus; Do- lomedes tenebrosus; Euagrus chisoseus; Plectreurys tristis; Argiope trifasciata; e Nephila madagascariensis.
[0052] Em algumas modalidades, fibroína de seda é obtida a partir de uma solução contendo um bicho da seda ou aranha de seda dissolvido. Por exemplo, em algumas modalidades, fibroínas do bicho da seda são obtidos, a partir do casulo de Bombyx mori. Em algumas modalidades, fibroínas de seda de aranha são obtidas, por exemplo, a partir de Nephila clavipes. Em alternativa, em algumas modalidades, fibroínas de seda adequadas para utilização na presente invenção são obtidas a partir de uma solução contendo uma seda geneticamente modificada ou produzida de forma recombinante de seda colhida a partir de bactérias, leveduras, células de mamíferos, animais transgê- nicos ou plantas transgênicas. Ver, por exemplo, WO 97/08315 e Patente US 5.245.012, cada uma das quais é aqui incorporada por referência na sua totalidade.
[0053] Assim, em algumas modalidades, uma solução de seda é utilizada para produzir revestimentos da presente invenção contêm proteínas de fibroína, essencialmente livre de sericinas. "Substancialmente livre", tal como aqui utilizado, significa que ele está ausente ou presente a uma concentração que é ou (i) abaixo de detecção medida por quaisquer meios aceitos na técnica; ou, (ii) tem pouco ou nenhum impacto sobre a aplicação a jusante, de tal modo que esta é considerada negligenciável.
[0054] Em algumas modalidades, as soluções de seda usadas para fabricar várias composições da presente invenção contêm a cadeia pesada de fibroína, mas são essencialmente isentas de outras proteínas. Em outras modalidades, as soluções de seda usadas para fabricar várias composições da presente invenção contêm ambas as cadeias pesadas e leves de fibroína, mas são essencialmente isentos de outras proteínas. Em certas modalidades, as soluções de seda usadas para fabricar várias composições da presente invenção compreendem ambas uma cadeia pesada e uma leve de fibroína de seda; em algumas de tais modalidades, a cadeia pesada e a cadeia leve de fibroína de seda são ligadas por meio de pelo menos uma ligação dissulfeto. Em algumas modalidades, onde as cadeias pesada e leve de fibroína estão presentes, estão ligadas através de uma, duas, três ou mais ligações dissulfeto.
[0055] Apesar de diferentes espécies de organismos produtores de seda, e diferentes tipos de seda, têm diferentes composições de aminoácidos, várias proteínas de fibroína partilham determinadas características estruturais. Uma tendência geral na estrutura de fibroína de seda é uma sequência de aminoácidos que é geralmente caracterizada por alternando glicina e alanina, ou alanina isolada. Tal configuração permite que as moléculas de fibroína se automontam em uma conformação de folha beta. Estes blocos hidrofóbicos "ricos em Ala" e "ricos em Gly" são tipicamente separados por segmentos de aminoáci- dos com grupos laterais volumosos (por exemplo, espaçadores hidrofí- licos).
[0056] Em algumas modalidades, as sequências de núcleo de repetição dos blocos hidrofóbicos de fibroína são representados pelas seguintes sequências e/ou fórmulas aminoácidos: (GAGAGS)5-15 (SEQ ID NO: 1); (GX)5-15 (X=V, I, A) (SEQ ID NO: 2); GAAS (SEQ ID NO: 3); (S1-2A11-13) (SEQ ID NO: 4); GX1-4 GGX (SEQ ID NO: 5); GGGX (X=A, S, Y, R, D V, W, R, D) (SEQ ID NO: 6); (S1-2A1-4)1-2 (SEQ ID NO: 7); GLGGLG (SEQ ID NO: 8); GXGGXG (X=L, I, V, P) (SEQ ID NO: 9); GPX (X=L, Y, I); (GP(GGX)1-4 Y)n (X=Y, V, S, A) (SEQ ID NO: 10); GRGGAn (SEQ ID NO: 11); GGXn (X=A, T, V, S); GAG(A)6-7GGA (SEQ ID NO: 12); e GGX GX GXX (X=Q, Y, L, A, S, R) (SEQ ID NO: 13).
[0057] Em algumas modalidades, um peptídeo de fibroína contém vários blocos hidrofóbicos, por exemplo, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 e 20 blocos hidrofóbicos dentro do peptídeo. Em algumas modalidades, um peptídeo de fibroína contém entre 4-17 blocos hidrofóbicos.
[0058] Em algumas modalidades da invenção, um peptídeo de fi- broína compreende pelo menos uma sequência hidrofílica espaçadora ("bloco hidrofílico") que é de cerca de 4-50 aminoácidos de compri- mento. Exemplos das sequências espaçadoras hidrofílicas não limitativas incluem: TGSSGFGPYVNGGYSG (SEQ ID NO: 14); YEYAWSSE (SEQ ID NO: 15); SDFGTGS (SEQ ID NO: 16); RRAGYDR (SEQ ID NO: 17); EVIVIDDR(SEQ ID NO: 18); TTIIEDLDITIDGADGPI (SEQ ID NO: 19) e TISEELTI (SEQ ID NO: 20).
[0059] Em certas modalidades, um peptídeo de fibroína contém uma sequência espaçadora hidrofílica que é um derivado de qualquer uma das sequências espaçadoras representativas listadas acima. Tais derivados são, pelo menos, 75%, pelo menos 80%, pelo menos 85%, pelo menos 90%, ou pelo menos 95% idêntica a qualquer uma das sequências espaçadoras hidrofílicas.
[0060] Como observado, sedas são proteínas fibrosas e são caracterizadas por unidades modulares ligadas em conjunto para formar proteínas altamente repetitivas de alto peso molecular. Estas unidades ou domínios modulares, cada uma com sequências de aminoácidos específicas e químicas, parecem proporcionar funções específicas. Por exemplo, os motivos de sequência como poli-alanina (poliA) e poli- alanina-glicina (poli-AG) são inclinados para serem formadores de folha beta; motivos GXX contribuem para a formação de 31-hélice; motivos GXG proporcionam rigidez; e, GPGXX (SEQ ID NO: 22) contribui para a formação de beta-espiral. Estes são exemplos de componen-tes-chaves em várias estruturas de seda, cujo posicionamento e disposição estão intimamente ligados com as propriedades do material final de materiais à base de seda (revisto em Omenetto e Kaplan (2010) Science 329: 528-531). Ver ainda: WO 2011/130335 (PCT/US2011/032195), o conteúdo do qual está aqui incorporado por referência.
[0061] Em qualquer uma das modalidades aqui contempladas, podem ser utilizados polipeptídeos de fibroína de seda de vários pesos moleculares (por exemplo, fragmentos). Em algumas modalidades, por exemplo, revestimentos de fibroína de seda previstos compreendem polipeptídeos de fibroína de seda que tendo peso molecular médio de entre cerca de 3,5 kDa e cerca de 350 kDa. Exemplos não limitantes de faixas adequadas de fragmentos de fibroína de seda incluem, mas não estão limitados a: polipeptídeos de fibroína de seda tendo um peso molecular médio de entre cerca de 50 kDa e cerca de 350 kDa; po- lipeptídeos de fibroína de seda tendo um peso molecular médio de entre cerca de 100 kDa e cerca de 350 kDa; polipeptídeos de fibroína de seda tendo um peso molecular médio de entre cerca de 150 kDa e cerca de 350 kDa; polipeptídeos de fibroína de seda tendo um peso molecular médio de entre cerca de 200 kDa e cerca de 350 kDa, e assim por diante. Polipeptídeos de fibroína de seda que são "reduzidas" em tamanho, por exemplo, menor do que a contraparte do tipo original ou selvagem, pode ser referido como "fibroína de seda de baixo peso molecular". Aditivos opcionais - plastificantes
[0062] Em qualquer das modalidades abrangidas pela presente invenção, os revestimentos à base de biopolímero podem ainda incluir um ou mais aditivos. Embora não seja requerido, exemplos de aditivos adequados podem incluir, sem limitação, um ou mais agentes plastifi- cantes (por exemplo, plastificantes) e outros agentes ativos ou inativos, dependendo do uso particular.
[0063] Tal como utilizado no contexto da presente divulgação, os termos "agente plastificante" e "plastificante" são aqui utilizados indiferentemente e são entendidos para significar qualquer substância adici-onada a uma preparação de revestimento à base de biopolímero para promover a plasticidade e a flexibilidade e reduzir a fragilidade. Tipicamente, um tal agente é uma substância higroscópica, que forma ligações de hidrogênio ou eletrostáticas com o biopolímero e que aumenta a quantidade de ligação de água livre e congelada retida nos materiais biopoliméricas. Um exemplo de um tal agente é glicerol. Deve notar-se, no entanto, que, pelo menos, alguns plastificantes comu- mente utilizados para preparações convencionais (por exemplo, certos óleos) podem não funcionar com revestimentos à base de biopolímero descritos no presente pedido. Em algumas modalidades, os revestimentos à base de biopolímero incluem um ou mais agentes plastifican- tes, incluindo, mas não se limitando a: Glicerina; Gliceril oleato; álcool oleico; PEG-4 PEG-6; PEG-8; PEG-12; PEG-16; PEG-20, PEG-32; PEG-75 (Ref. Handbook of Green Chemistry, Part IV Functio- nal/Application, pp. 2759), ácido esteárico, ácido oleico, lactato de sódio, Emerest® 2618; Emerest® 2619; Hydrobrite® 200PO; Hydrobrite® 380PO; Hydrobrite® 550PO estearato de PEG-20; Laurato de propile- noglicol; Semtol® 40; Semtol® 70; Semtol® 85 Semtol® 100; Semtol® 350 (Ref. Handbook of Green Chemistry, Part IV Functio- nal/Application, pp. 2755).
[0064] Em algumas modalidades, as preparações de revestimento à base de biopolímero podem ainda compreender um ou mais umidifi- cadores. Geralmente, um umectante é um solvente solúvel em água e qualquer um de um grupo de substâncias higroscópicas com propriedades de hidratação, ou seja, utilizado para manter as coisas úmidas. Eles muitas vezes são uma molécula com vários grupos hidrofílicos, mais frequentemente grupos hidroxil; no entanto, aminas e grupos carboxil, por vezes esterificados, podem ser encontrados, como tal (a sua afinidade para formar ligações de hidrogênio com moléculas de água, é a característica essencial).
[0065] Exemplos de alguns umectantes não limitativos incluem: propilenoglicol (E1520), hexileno glicol e butileno glicol; triacetato de gliceril (E1518); álcool vinílico; neoagarobiose; álcoois de açúcar / Po- lióis de açúcar: glicerol/glicerina, sorbitol (E420), xilitol, maltitol (E965); polióis poliméricos (por exemplo, polidextrose (E1200)); quillaia (E999); ureia; gel de aloe vera; MP diol; alfa-hidróxi ácidos (por exemplo, ácido, láctico); e, mel. Aditivos opcionais - Outros Componentes
[0066] De acordo com a presente invenção, os revestimentos à base de biopolímeros podem incluir ainda um ou mais componentes adicionais de interesse. Tais componentes podem ser agentes ativos ou agentes inativos (ou inertes). Exemplos não limitantes de aditivos que podem ser incorporados no revestimento de materiais incluem agentes biologicamente ativos: agentes antimicrobianos, como agentes antibacterianos e antifúngicos; inibidores de enzimas; moléculas de captura/ligação de etileno, como domínios de ligação de etileno dos receptores de etileno; substâncias de absorção de etileno, como alu- mino-silicatos (por exemplo, zeólitos), aerogéis à base de fibroína de seda (Ver, Pedido Provisório US 61/902.145 depositado em 08 de novembro de 2013, intitulado "PEPTIDE-BASED NANOFIBRILLAR MATERIALS" que é aqui incorporado) agentes oxidantes, como perman- ganato de potássio; antagonistas do receptor de etileno; porfirinas; hormônios, agonistas do receptor hormonal e antagonistas dos mesmos.
[0067] Outros aditivos que podem ser incorporados nos materiais de revestimento incluem, mas não estão limitados a: agentes nutra- cêuticos (suplementos alimentares, como: vitaminas, antioxidantes, ácidos graxos, etc.); aromatizantes e outros compostos adicionados para melhorar o sabor, como açúcares; perfumes ou fragrâncias, corantes, corantes e assim por diante. Características funcionais
[0068] Tal como demonstrado na Exemplificação fornecida abaixo, revestimentos à base de biopolímero descritos no presente pedido de patente apresentam uma baixa permeabilidade à água e, portanto, são capazes de formar uma barreira contra a umidade eficaz para evitar a perda de umidade a partir de produtos perecíveis. Isto é importante para manter a umidade no interior de produtos perecíveis com conteúdos relativamente altos de água, como frutas frescas, ao impedir a desidratação, bem como mantendo a umidade para manter produtos secos. Controlar a permeabilidade à água também pode ajudar a controlar o crescimento de micróbios e contaminação.
[0069] Em algumas modalidades, os revestimentos à base de bio- polímero descritos no presente pedido de patente têm uma difusivida- de em água menor do que 10-6 cm2/s, por exemplo, menor do que 10-7 cm2/s, menor do que 10-8 cm2/s, menor do que 10-9 cm2/s, ou menos. Em algumas modalidades, estes revestimentos têm uma difusividade da água variando entre cerca de 10-6 cm2/s e cerca de 10-9 cm2/s, por exemplo, entre cerca de 10-6 cm2/s e cerca de 10-7 cm2/s, entre cerca de 10-6 cm2/s e cerca de 10-8 cm2/s, entre cerca de 10-7 cm2/s e cerca de 10-8 cm2/s, entre cerca de 10-7 cm2/s em cerca de 10-9 cm2/s, e entre cerca de 10-8 cm2/s e cerca de 10-9 cm2/s.
[0070] Em algumas modalidades, os revestimentos à base de bio- polímero descritos no presente pedido de patente apresentam uma baixa permeabilidade ao gás. Em algumas modalidades, os revestimentos aqui descritos têm um coeficiente de permeabilidade ao oxigênio (DkO2) menor do que 10-10 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)]. Em algumas modalidades, estes revestimentos têm um coeficiente de permeabilidade ao oxigênio (DkO2) variando entre cerca de 10-10 e cerca de 1013 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)], e.g., entre cerca de 10-10 e cerca de 10-12 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)], entre cerca de 10-10 e cerca de 1011 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)], entre cerca de 10-11 e cerca de 10-13 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)], entre cerca de 10-11 e cerca de 10-12 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)]. Em algumas modalidades, um coeficiente de permeabilidade ao oxigênio (DkO2) de revestimentos descritos é de cerca de 10-13 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)], cerca de 10-12 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)], ou cerca de 10-11 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)], cerca de 10-10 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)].
[0071] Em algumas modalidades da invenção, os revestimentos à base de biopolímero descritos no presente pedido de patente são úteis para a capacidade aumentada ou melhorada para preservar produtos perecíveis que são sensíveis à desidratação, susceptíveis a descoloração, susceptíveis a oxidação, susceptíveis a fotodegradação, susceptíveis a degradação enzimática, susceptíveis a decomposição provocada por micróbios, sensíveis ao etileno, emitem etileno, susceptíveis a hematomas mecânico, ou qualquer combinação dos mesmos.
[0072] Em algumas modalidades, os revestimentos à base de bio- polímero feitos a partir de um polipeptídeo anfifílico, mas hidrofóbico são utilizados para preservar produtos frescos. Em algumas modalidades, os produtos perecíveis, como frutas são revestidos uma ou mais vezes com um revestimento de biopolímero.
[0073] Assim, a invenção proporciona métodos para a preservação de itens perecíveis melhorada que são susceptíveis à deterioração ou fermentação causada por fungo (por exemplo, bolor), bactérias, ou uma combinação dos mesmos. Geralmente, a frescura dos produtos perecíveis é mais bem preservada, quando tais produtos são revestidos várias vezes com o revestimento à base de biopolímero aqui descrito, e também quando a formação cristalina da proteína é induzida no material de revestimento, resultando na preservação prolongada observada por integridade estrutural e aparência de tecidos externos e internos dos produtos após armazenamento padrão. Correspondentemente, etapas de revestimento crescentes e a cristalinidade de proteína crescente resultaram na regulação negativa do crescimento microbiano, visível por reduzido decaimento fúngico e de bolor.
[0074] Em algumas modalidades, as condições de armazenamento adequadas envolvem o armazenamento de um item perecível, a uma temperatura variando entre cerca de 2°C e cerca de 50°C, mas mais tipicamente entre cerca de 2°C e cerca de 35°C, por exemplo, cerca de 2°C, 3°C, 4°C, 5°C, 6°C, 7°C, 8°C, 9°C, 10°C, 11°C, 12°C, 13°C, 14°C, 15°C, 16°C, 17°C, 18°C, 19°C, 20°C, 21°C, 22°C, 23°C, 24°C, 25°C, 26°C, 27°C, 28°C, 29°C, 30°C, 31°C, 32°C, 33°C, 34°C, 35°C, etc.
[0075] Em qualquer uma de tais modalidades, as condições de armazenamento adequadas envolvem o armazenamento de um item perecível, sob certos níveis de umidade, por exemplo, menos de 5%, cerca de 5%, cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 20%, cerca de 25%, cerca de 30%, cerca de 35%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, cerca de 70%, cerca de 75%, cerca de 80%, cerca de 85%, cerca de 90%, cerca de 95 %, e cerca de 100%.
[0076] Em qualquer uma das modalidades, as condições de armazenamento adequadas envolvem o armazenamento de um item perecível durante um período de tempo, variando entre cerca de 1 hora e cerca de 3 anos. Mais tipicamente, a duração de armazenamento varia entre cerca de 1 dia e cerca de 1 ano, por exemplo, cerca de 1 dia, 2 dias, 3 dias, 4 dias, 5 dias, 6 dias, 7 dias, 8 dias, 9 dias, 10 dias, 11 dias, 12 dias, 13 dias, 2 semanas, 3 semanas, 4 semanas, 5 semanas, 6 semanas, 7 semanas, 8 semanas, 9 semanas, 10 semanas, 11 semanas, 12 semanas, 4 meses, 5 meses, 6 meses, 7 meses, 8 meses, 9 meses, 10 meses, 11 meses, 12 meses ou mais.
[0077] Os revestimentos preparados e utilizados de acordo com o presente pedido podem prolongar significativamente a vida de prateleira de produtos perecíveis revestidos ou embalados com os mesmos. "Prazo de validade" é geralmente definido como a duração de tempo em que uma mercadoria pode ser armazenada sem se tornar imprópria para utilização ou consumo. Assim, o prazo de validade é o tempo máximo recomendado, para os quais os produtos podem ser armazenados, durante o qual a qualidade definida de uma determinada proporção dos bens continua sendo aceitável sob condições esperadas (ou especificadas) de distribuição, armazenamento e exibição.
[0078] Em algumas regiões, um aviso de melhor até, uso obrigatório por, ou data do frescor são necessários em alimentos perecíveis embalados. Os revestimentos aqui descritos podem incluir tais informações.
[0079] Geralmente, "datas de validade" são usadas como diretrizes baseadas na manipulação e exposição à temperatura normal e esperada. O uso antes da data de expiração não garante a segurança de um item perecível, e tal produto não é necessariamente perigoso ou ineficaz após a data de expiração.
[0080] Para alimentos, o prazo de validade é normalmente diferente da data de expiração em que o primeiro se refere à qualidade dos alimentos, enquanto o segundo se refere à segurança alimentar. Um produto perecível que passou sua vida útil ainda pode ser seguro, mas a qualidade não é mais garantida.
[0081] Em algumas modalidades, o uso de um revestimento aqui descrito, prolonga a vida de prateleira de um produto perecível revestido com este, em comparação com o mesmo produto ou similar sem o revestimento descrito, quando ambos os produtos são processados e armazenados de outro modo sob condições idênticas ou substancialmente idênticas. Com a utilização do revestimento descrito, em algumas modalidades, o período de vida útil de um item perecível que se estende em pelo menos 5%, pelo menos 10%, pelo menos 15%, pelo menos 20%, pelo menos 25%, pelo menos 30%, pelo menos 35%, pelo menos 40%, pelo menos 45%, pelo menos 50%, pelo menos 55%, pelo menos 60%, pelo menos 70%, pelo menos 75%, pelo menos 80%, pelo menos 85%, pelo menos 90%, pelo menos 95%, ou superi or, em relação ao período de vida útil de um produto equivalente de outro modo sob as mesmas condições de processamento e de armazenamento, com a exceção do revestimento.
[0082] Em algumas modalidades, um período de vida útil média de um item perecível revestido com um revestimento descrito no presente pedido é aumentado por entre cerca de 1,1 e cerca de 10 vezes, em comparação com a contraparte correspondente (por exemplo, referência), isto é, um item sem o revestimento da invenção, por exemplo, cerca de 1,2, cerca de 1,3, cerca de 1,4, cerca de 1,5, cerca de 1,6, cerca de 1,7, cerca de 1,8, cerca de 1,9, cerca de 2,0, cerca de 2,1, cerca de 2,2, cerca de 2,3, cerca de 2,4, cerca de 2,5, cerca de 2,6, cerca de 2,7, cerca de 2,8, cerca de 2,9, cerca de 3,0, cerca de 3,1, cerca de 3,2, cerca de 3,3, cerca de 3,4, cerca de 3,5, cerca de 3,6, cerca de 3,7, cerca de 3,8, cerca de 3,9, cerca de 4,0, cerca de 4,5, cerca de 5,0, cerca de 5,5, cerca de 6,0, cerca de 6,5, cerca de 7,0, cerca de 7,5, cerca de 8,0, cerca de 8,5, cerca de 9,0, cerca de 9,5, e cerca de 10 vezes.
[0083] Em algumas modalidades, uma vida útil média de um item perecível, revestido com um revestimento descrito aqui, em comparação com um produto de referência sem esse revestimento, é prorrogada pelo menos 1 dia, pelo menos 2 dias, pelo menos de 3 dias, pelo menos 4 dias, pelo menos, 5 dias, pelo menos 6 dias, pelo menos 7 dias, pelo menos 8 dias, pelo menos 9 dias, pelo menos 10 dias, pelo menos 11 dias, pelo menos 12 dias, pelo menos 13, pelo menos 14 dias, pelo menos 15 dias, pelo menos 16 dias, pelo menos 17 dias, pelo menos 18 dias, pelo menos 19 dias, pelo menos 20 dias, pelo menos 21 dias, pelo menos 22 dias, pelo menos 23 dias, pelo menos 24 dias, pelo menos, 25 dias, pelo menos 26 dias, pelo menos 27 dias, pelo menos 28 dias, pelo menos 29 dias, pelo menos 30 dias, pelo menos 5 semanas, pelo menos 6 semanas, pelo menos 7 semanas, pelo menos 8 semanas, pelo menos 9 semanas, pelo menos 10 semanas, pelo menos 11 semanas, pelo menos 12 semanas, pelo menos 4 meses, pelo menos 5 meses, pelo menos 6 meses, pelo menos 7 meses, pelo menos 8 meses, pelo menos 9 meses, pelo menos 10 meses, pelo menos 11 meses, pelo menos 1 ano, pelo menos 18 meses, pelo menos 2 anos, pelo menos 30 meses, pelo menos 3 anos, pelo menos 4 anos, pelo menos 5 anos, ou mais.
[0084] Em algumas modalidades, os revestimentos descritos na presente divulgação podem reduzir a necessidade de, ou mesmo eliminar, o requisito da cadeia de frio convencional normalmente utilizado para um determinado item perecível. Por exemplo, em algumas modalidades, os produtos perecíveis, que são tipicamente transportados e/ou armazenados em determinadas faixas de temperaturas preferidas ou recomendadas podem reter um ou mais parâmetros de qualidade do produto, fora dessas faixas de temperatura, quando revestidos com um revestimento descrito de acordo com a presente invenção. Em algumas modalidades, os produtos revestidos com um tal revestimento podem suportar um maior grau de desvios e/ou flutuações na temperatura, umidade, estresse mecânico, exposição à luz, ou qualquer com-binação dos mesmos, conforme determinado por qualquer um dos parâmetros aqui descritos ou outros métodos adequados conhecidos na técnica. Medições de preservação
[0085] Há um número de parâmetros para medir a eficácia relativa de conservação dos alimentos. Qualquer meio adequado pode ser empregado para medir ou ensaiar para o grau de frescor ou preservação de, ou avaliar a qualidade de produtos perecíveis antes e depois ou durante o curso de armazenamento. Estes incluem, sem limitação, as alterações no peso, o que pode refletir a perda de água, alterações na forma ou na integridade estrutural global, alterações na textura, como a firmeza, alterações nas cores incluindo sombreamento global ou manchas locais, mudanças nas espécies químicas (por exemplo, o conteúdo de açúcar, amido, etc.), alterações na acidez, alterações do olfato, paladar, etc. Taxas de troca de gás relativa (por exemplo, permeabilidade ao oxigênio) podem também ser medidas. Além disso, a emissão de compostos específicos, como o etileno pode ser medida. Exemplos não limitativos de medições selecionadas são fornecidos abaixo na Exemplificação. Frutas climatéricas e frutas não climatéricas
[0086] Frutas que amadurecem através da produção de etileno e aumento da respiração celular são chamadas de climatéricas. Exemplos de frutas climatéricas incluem, sem limitação, maçãs, bananas e tomates. Por outro lado, bagas e uvas são frutas não climatéricas. O evento climatérico é dito para ser associado com mudanças na cor do fruto e com a produção de açúcar no espaço extracelular.
[0087] Como se mostra nos exemplos de trabalho previstos na presente divulgação, os revestimentos à base de biopolímero aqui descritos são eficazes em preservar ambos os tipos climatéricos e não climatéricos de produto. Em algumas modalidades, os revestimentos à base de biopolímero aqui descritos podem ser usados para retardar a velocidade de processo de amadurecimento das frutas. Em algumas modalidades, os revestimentos à base de biopolímero aqui descritos podem ser usados para manter a firmeza das frutas. Em algumas modalidades, os revestimentos à base de biopolímero aqui descritos podem ser usados para retardar o crescimento microbiano. Em algumas modalidades, certas frutas, como frutas não climatéricas (por exemplo, bagas), revestidas com um revestimento à base de biopolímero aqui descrito, podem mostrar presença muito limitada de "pontos pretos", que são tipicamente indicativos da presença de bolor sobre a superfície das frutas.
[0088] Em algumas modalidades, o polimorfismo da proteína pode ser utilizado para ajustar as propriedades do revestimento, que afetam a interação entre a proteína (tal como fibroína de seda) e evaporação da água e a deterioração de alimentos impulsionados por micróbios. Métodos Gerais e Aplicações
[0089] Em outro aspecto, métodos relacionados para conservação de produtos perecíveis são fornecidos.
[0090] Em um sentido mais amplo, tal método envolve a adição de um revestimento a pelo menos uma parte de um item perecível desejado para ser armazenado ou conservado. Tipicamente, pelo menos uma porção do item perecível se encontra em contato direto com pelo menos uma porção de um revestimento compreendendo um biopolí- mero tal como descrito em mais detalhes acima.
[0091] Um item perecível é dito para ser preservado, pelo menos em parte, quando este mantém uma ou mais propriedades ou o estado /características originais, conforme medido por quaisquer parâmetros adequados, como o teor de água, a cor, peso, forma, textura, a integridade estrutural, paladar, sabor, cheiro, e assim por diante.
[0092] Um revestimento de biopolímero aqui descrito é preparado como uma solução aquosa de um biopolímero adequado, por exemplo, polipeptídeos anfifílicos tendo características hidrofóbicas gerais, como descrito acima. Tipicamente, os materiais de revestimento são preparados como uma solução com o biopolímero dissolvido neste, a uma concentração final de cerca de 0,1-20% em peso, por exemplo, cerca de 0,1%, cerca de 0,2%, cerca de 0,3%, cerca de 0,4%, cerca de 0,5%, cerca de 0,6%, cerca de 0,7%, cerca de 0,8%, cerca de 0,9%, cerca de 1%, cerca de 1,5%, cerca de 2%, cerca de 3%, cerca de 4%, cerca de 5%, cerca de 6%, cerca de 7%, cerca de 8 %, cerca de 9%, cerca de 10%, cerca de 11%, cerca de 12%, cerca de 13%, cerca de 14%, cerca de 15%, cerca de 16%, cerca de 17%, cerca de 18%, cer- ca de 19%, cerca de 20%, ou maior.
[0093] Se desejado, certos aditivos podem ser adicionados em tais soluções.
[0094] Quaisquer técnicas adequadas podem ser usadas para realizar a etapa de revestimento (por exemplo, a etapa de deposição de um material de revestimento em um item perecível). Por exemplo, o processo de revestimento pode ser realizado por quaisquer meios adequados, incluindo, mas não estão limitados, revestimento por imersão, revestimento por pulverização, escovação, e assim por diante. Tal etapa pode ser realizada uma vez ou repetida várias vezes, por exemplo, 2 vezes, 3 vezes, 4 vezes, 5 vezes, 6 vezes, 7 vezes, 8 vezes, 9 vezes, 10 vezes, 11 vezes, 12 vezes, 13 vezes, 14 vezes, 15 vezes, 16 vezes, 17 vezes, 18 vezes, 19 vezes, 20 vezes, 21 vezes, 22 vezes, 23 vezes, 24 vezes, 25 vezes, 26 vezes, 27 vezes, 28 vezes, 29 vezes, 30 vezes ou mais.
[0095] Entre ou após cada ou uma das etapas de revestimento, o revestimento à base de biopolímero pode ser seco, e, opcionalmente, recozido, reticulado ou ambos. Os dados apresentados na presente divulgação sugerem que aumentar o grau de cristalinidade no biopolí- mero pode aumentar os efeitos de conservação. Estes efeitos podem envolver pelo menos dois fatores: um é a prevenção de perda de água, e o outro é a prevenção do crescimento microbiano.
[0096] Em algumas modalidades, o processo de recozimento pode envolver induzir a formação de folha beta no biopolímero utilizado como um material de revestimento. Técnicas de recozimento (por exemplo, aumentar a cristalinidade) ou de outro modo promovendo "empacotamento molecular" de biopolímeros foram descritas.
[0097] Em algumas modalidades, o recozimento (por exemplo, a formação de folhas beta) é induzido por adição de um solvente orgânico. Os solventes orgânicos podem incluir, mas não estão limitados a: metanol, etanol, acetona, isopropanol, ou uma combinação dos mesmos.
[0098] Em algumas modalidades, o recozimento é realizado pelo chamado "recozimento em água" ou "recozimento em vapor de água", em que o vapor de água é utilizado como um agente plastificante intermediário ou catalisador para promover o empacotamento das folhas beta. Em algumas modalidades, o processo de recozimento em água pode ser realizado sob vácuo. Tais métodos adequados foram descritos. Ver, por exemplo, Jin H-J et al. (2005), Water-stable Silk Films with Reduced Beta-Sheet Content, Advanced Functional Materials, 15: 1241-1247; Xiao H. et al. (2011), Regulation of Silk Material Structure by Temperature-Controlled Water Vapor Annealing, Biomacromolecules, 12(5): 1686-1696.
[0099] Em algumas modalidades, a etapa de recozimento ou de reticulação envolve a exposição do polipeptídeo anfifílico do material de revestimento a uma fonte de alta energia, tal como por irradiação.
[00100] Fonte útil de alta energia de um tal processo pode incluir um feixe de elétrons, fótons, radiação ionizante, radiação nuclear, sem limitação.
[00101] De acordo com a invenção, pelo menos uma porção de um item perecível pode ser revestido ou coberto com um revestimento à base de biopolímero em uma ou mais camadas. Uma camada de tais revestimentos pode ser de qualquer espessura adequada, por exemplo, entre cerca de 0,1 μm e cerca de 1 mm, por exemplo, cerca de 0,5 μm, cerca de 1 μm, cerca de 5 μm, cerca de 10 μm, cerca de 15 μm, cerca de 20 μm, cerca de 30 μm, cerca de 40 μm, cerca de 50 μm, cerca de 60 μm, cerca de 70 μm, cerca de 80 μm, cerca de 90 μm, cerca de 100 μm, cerca de 110 μm, cerca de 120 μm, cerca de 130 μm, cerca de 140 μm, cerca de 150 μm, cerca de 160 μm, cerca de 170 μm, cerca de 180 μm, cerca de 190 μm, cerca de 200 μm, cerca de 210 μm, cerca de 220 μm, cerca de 230 μm, cerca de 240 μm, cerca de 250 um, cerca de 300 μm, cerca de 350 μm, cerca de 400 μm, cerca de 450 μm, cerca de 500 μm, cerca de 550 μm, cerca de 600 μm, cerca de 650 μm, cerca de 700 μm, cerca de 750 μm, cerca de 800 μm, cerca de 850 μm, cerca de 900 μm, cerca de 950 μm, cerca de 1000 μm, ou maior. O referido um revestimento, pode ser constituído por uma única camada ou várias camadas de revestimentos.
[00102] Em algumas modalidades, os revestimentos à base de polímero da presente invenção formam cobertura ou bainha conformada em pelo menos uma porção da superfície de um item perecível. Em algumas modalidades, tais revestimentos podem embainhar completamente uma ou todas as superfícies de um item perecível.
[00103] Os revestimentos à base de biopolímero da presente invenção podem ser substancialmente transparentes quando formados como um revestimento sobre um item perecível. A transparência é uma característica desejável para manter a cor natural ou a aparência do produto perecível. Além disso, em algumas modalidades, tais revestimentos podem ter um efeito de brilho adicionado (por exemplo, aspecto brilhante) para o produto a ser revestido.
[00104] Tipicamente, os revestimentos à base de biopolímero aqui descritos são inodoros, insípidos ou ambos.
[00105] Em algumas modalidades, os revestimentos à base de bio- polímero aqui descritos podem ser tornados suficientemente solúveis em água e, portanto, são facilmente laváveis. No entanto, em algumas modalidades, os revestimentos em itens alimentares perecíveis não requerem remoção antes do consumo.
[00106] Os revestimentos à base de biopolímero englobados pela presente invenção também podem ser utilizados como materiais de embalagem para uma variedade de produtos. Por exemplo, revestimentos à base de biopolímeros apresentados aqui podem, pelo menos em parte, substituir todos os materiais de embalagem convencionais que são usados para embrulhar, tampar ou engarrafar itens perecíveis, incluindo, sem limitação, produtos lácteos, vinhos e bebidas espirituosas, outras bebidas engarrafadas, e semelhantes.
[00107] Em algumas modalidades, os materiais de embalagem convencionais podem ser revestidos, pelo menos em um lado com um revestimento à base de biopolímero aqui descrito. Em algumas modalidades, um componente de embalagem pode ser substituído com ou incorporar um revestimento à base de biopolímero aqui descrito. Por exemplo, materiais de revestimento à base de biopolímero podem ser usados como uma rolha de vinho para substituir a cortiça.
[00108] Em qualquer modalidade abrangida pela presente invenção, os revestimentos podem ainda compreender uma ou mais características adicionais, como nano e/ou microestruturas fabricadas nestes ou incorporadas nestes. Tais estruturas podem fornecer pelo menos um elemento óptico para o revestimento. Exemplos de características ópticas incluem, mas não estão limitados a: grades de difração, tanques de nano-escala e buracos, microprismas e semelhantes. Em algumas modalidades, tais estruturas são concebidas para atuar como sensores. Ver, por exemplo, WO 2008/127404; WO 2008/118211; WO 2008/127402; WO 2008/127403; WO 2008/127401; WO 2008/140562; WO 2009/061823; WO 2009/155397; WO 2010/126640; WO 2011/046652; WO 2011/026101; WO 2012/054121; WO 2011/130335; WO 2011/112931; WO 2012/047682; WO 2012/031282; WO 2010/088585; WO 2013/130156; o conteúdo de cada uma das publicações acima listadas é aqui incorporado por referência na sua totalidade.
[00109] Em algumas modalidades, tais características ópticas e/ou nano-escala são concebidas para transportar ou codificar certas informações (por exemplo, etiquetas ou códigos). Qualquer informação adequada ou desejável pode ser codificada ou incluída, incluindo, sem limitação, informações de identificação, como informações sobre a fonte ou origem de um produto, ingredientes, informação nutricional, informações de produção, datas de processamento (data da colheita, data de revestimento ou embalagem, etc.), um aviso de melhor antes de, utilização obrigatória por, ou data de frescor, datas de expiração, informações sobre preços, autenticação, propaganda, informações de atendimento ao cliente, ou qualquer combinação dos mesmos.
[00110] Em qualquer uma das modalidades aqui englobadas, características adicionais ou características adicionadas para revestimentos da presente invenção podem proporcionar efeitos estéticos, como desenhos, padrões, colorações, imagens, logotipos, e quaisquer combinações dos mesmos.
[00111] A seguinte Exemplificação fornece modalidades não limitativas de exemplos de trabalhos realizados de acordo com a presente invenção aqui descrita. Os dados são apresentados apenas para fins ilustrativos e não devem ser interpretados de modo algum como sendo limitativos. EXEMPLIFICAÇÃO Fibroína de seca como revestimento comestível para preservação de alimentos perecíveis
[00112] Muitos alimentos perecíveis possuem alta atividade metabólica e sofrem de grande possibilidade de contaminação microbiana, resultando em curta vida de prateleira, deterioração por fungos, mudança de cor e sabor estranho. Entre todos os alimentos perecíveis, por exemplo, morangos são considerados um dos mais difíceis de preservar o frescor no processo de "fazendo até a mesa" e, portanto, são utilizados como um modelo para testar a eficácia de estratégias de conservação de alimentos perecíveis descritas na presente divulgação. Morangos são ricos em polifenóis e antocianinas, vitaminas e aminoácidos. Até o momento, várias opções têm sido usadas para preservar o frescor de morangos. Estes incluem, fungicidas sintéticos químicos, embalagem em atmosfera modificada, tratamentos osmóti- cos, tratamentos hipobáricos e calor, criopreservação e revestimentos comestíveis. Os revestimentos comestíveis, em particular, têm sido amplamente estudados nos últimos anos, como os seus efeitos benéficos e de fácil manuseio tornando-os amplamente aplicáveis as frutas vermelhas, como as bagas. Em particular, as principais vantagens funcionais atribuídas ao uso de revestimentos comestíveis incluem taxa de respiração mais lenta, longos períodos de armazenamento, a retenção da firmeza e proliferação microbiana controlada. Várias classes de biopolímeros foram contempladas para o desenvolvimento de revestimentos comestíveis: polissacarídeos, proteínas, lipídeos, bem como várias combinações destes biopolímeros. Polissacarídeos e proteínas, são conhecidos por formarem filmes com boas propriedades mecânicas, mas com baixa permeabilidade, enquanto que os lipídeos formam filmes frágeis, mas com uma melhor permeabilidade. Portanto, a pesquisa para o revestimento de frutas comestíveis agora está focada na utilização de matrizes poliméricas robustas com grupos hidrofó- bicos para combinar robustez mecânica com baixa permeabilidade ao vapor de água. Além disso, um material de revestimento ideal para a conservação de alimentos perecíveis deve possuir biocompatibilidade, biodegradabilidade, atividades antibacterianas e antifúngicas, capacidade de formação de membrana e de segurança (isto é, comestível e não alergênicos).
[00113] A fibroína de seda um biomaterial extensivamente investigado para seu potencial na indústria têxtil, biomédica, e aplicações fo- tônica e eletrônicas. A fibroína de seda é uma proteína estrutural, tipo colágeno, mas com uma característica única: ela é produzida a partir da extrusão de uma solução aminoácida por um organismo complexo vivo (enquanto colágeno é produzido no espaço extracelular por auto- montagem de monômeros produzidos pela célula. As propriedades da fibroína de seda são derivadas a partir de sua estrutura, que consiste em blocos hidrofóbicos escalonados por espaçadores hidrofílicos, ácidos. Em seu estado natural, fibroína de seda está organizada em cristais de β folhas alternadas com regiões amorfas, que fornecem resistência e resiliência para a proteína. As multiplicidades de formas em que fibroína de seda regenerada podem ser transformadas em uma elevada concentração de proteína e peso molecular as torna atrativas para várias aplicações de alta tecnologia, como relatado recentemente. O grau de cristalinidade da proteína pode ser afinado e este influencia as propriedades físicas, bioquímicas, mecânicas e biológicas do material. Além disso, a natureza aminoácida da fibroína de seda traz uma diversidade de química de cadeia lateral que permite a incorporação e estabilização de macromoléculas úteis em aplicações de distribuição de droga ou no fornecimento de instruções celulares. Em particular, fibroína de seda com graus de cristalinidade modulares podem ser obtidas através da regulação do tempo (minutos a horas) e faixa de temperatura (4-60°C) ao qual proteína é exposta ao vapor de água ou solventes polares comestíveis (isto é, etanol). O grau de cristalini- dade de fibroína de seda estabiliza vacinas e antibióticos, eliminando a necessidade para a cadeia de frio. Seda é de fato considerada uma plataforma de tecnologia em fabricação de biomateriais como a sua robustez e qualidades trazem recursos necessários para proporcionar um portfólio de características distintas (por exemplo, nanopadroniza- ção, funcionalização bioquímica) para o construto final. Processamento de fibroína regenerada geralmente envolve a desidratação parcial ou total de uma solução de fibroína (teor de proteína de 1-15% em peso) para formar filmes, esponjas, geis, esferas (micro a nano dimensionadas) e espumas com inúmeras técnicas (por exemplo, moldagem com solvente, liofilização, a lixiviação salina ou sonicação). A base racional além dos processos de fabricação é a fabricação de um material robusto que combina resistência mecânica com propriedades bioquímicas.
[00114] Neste estudo, relatamos o uso da solução de fibroína de seda como material de revestimento para a preservação da fruta perecível. A solução de fibroína de seda obtida tal como anteriormente descrito foi utilizada para revestir morangos recém-colhidos através de revestimento por imersão, como mostrado na FIG. 1 no painel (a). Ver D. Rockwood, R. Preda, T. Yucel, X. Wang, M. Lovett, D. Kaplan, Nature Protocols 2011, 6, 1612, que é aqui incorporado por referência na sua totalidade.
[00115] Várias soluções de fibroína de seda, caracterizadas por alterações no peso molecular e a concentração de proteína têm sido investigadas. Além disso, a exposição de morangos para múltiplas etapas de revestimento por imersão foi avaliada assim como o pós- processamento da fruta revestida com vapor de água sob vácuo (anteriormente descrita como processo de recozimento em água) foi investigada para explorar os efeitos do polimorfismo de revestimento sobre a estabilização de fruta. Os resultados sugeriram que a fibroína de seda prolongou o frescor das frutas perecíveis, retardando a respiração de frutas, estendendo a firmeza das frutas, evitando a desidratação e prevenindo o crescimento microbiano.
[00116] O peso molecular da fibroína de seda foi adaptado na faixa de 170-90 kDa, regulando o tempo de ebulição (ou seja (30 minutos) durante a extração e a concentração de fibroína de proteína na solução de imersão foi ajustada a 1% em peso a uma solução final obtida com propriedades reológicas (ou seja, viscosidade e tensão de superfície) semelhantes àquelas das soluções de revestimento à base de biopolímero otimizada. Ver C. Ribeiro, A. A. Vicente, J. A. Teixeira, C. Miranda, Postharvest Biology and Technology 2007, 44, 63; A. Matsumoto, A. Lindsay, B. Abedian, D. L. Kaplan, Macromolecular Bioscience 2008, 8, 1006;cada um dos quais é aqui incorporado por referência na sua totalidade. O revestimento de morangos com fibroína de seda foi alcançado com um processo de duas fases. Na primeira fase, um processo de revestimento por imersão de etapas múltiplas (número de etapas 1 =, 2 e 4) foi utilizado para expor morangos a solução de fibro- ína de seda. Em segundo lugar, as frutas revestidas com fibroína de seda foram expostas ao vapor de água sob vácuo (a saber, um pós processo de recozimento em água) para explorar os efeitos de polimorfismo de fibroína de seda na estabilização. Ver X. Hu, K. Shmelev, L. Sun, E.-S. Gil, S.-H. Park, P. Cebe, D. L. Kaplan, Biomacromolecules 2011, 12, 1686,que é aqui incorporado por referência na sua totalidade. Os resultados sugeriram que a fibroína de seda prolongou o frescor das frutas perecíveis retardando prolongou o frescor das frutas perecíveis retardando a respiração das frutas, estendendo a firmeza das frutas, prevenindo a desidratação e prevenindo o crescimento microbiano. Materiais e Métodos Regeneração de fibroína de seda
[00117] Casulos de Bombyx mori foram utilizados como fonte de fibroína. Extração de fibroína de seda foi conseguida por processo de degomagem padrão, o qual envolveu ebulição (t = 30 minutos) 2,5 g de casulos de seda picados por litro em solução de carbonato de sódio 0,02 M. A fibroína de seda foi, em seguida, solubilizada em brometo de lítio 9,3 M durante 4 horas numa estufa a 60°C. O sal caotrópico foi subsequentemente removido através de diálise (3,5 kDa MWCO) contra água Milli-Q para um total de 72 horas, gerando uma solução a 8% (p/v) de fibroína de seda. A solução de fibroína de seda resultante foi então purificada por centrifugação a 9000 rpm (~ 12.700 g) ao longo de dois períodos de 25 minutos de duração, a uma temperatura constante de 4°C. A concentração final da solução de fibroína de seda foi, em seguida, ajustada a 5% em peso por adição de água MilliQ. Revestimento por imersão de Morango
[00118] Morangos nativos de New England recentemente escolhidos (Dzen Brother Farm, South Windsor, CT) foram revestidos por imersão por 1, 2 e 4 vezes (ou seja, D1, D2 e D4) em uma solução de fibroína de seda de 60 mm de profundidade (1% em peso) a 4°C assegurando que toda a superfície dos morangos e do seu cálice e epicáli- ce fosse exposta à solução. As etapas de imersão duram 10 segundos cada e, em seguida, os morangos foram secos pendurando-os pelo pedúnculo durante 4 horas a 22°C, 38% RH. Revestimento por imersão de Banana
[00119] Bananas (Del Monte) verdes foram comprados de uma loja local (Whole Foods, Medford MA) e em seguida, revestidas por imersão com fibroína de seda, como acima mencionado. Cristalização de revestimento
[00120] A cristalização de revestimento da fibroína de seda foi obtida por meio da exposição de morangos revestidos a vapores de água, sob vácuo (isto é recozimento em água), de acordo com protocolos previamente desenvolvidos. O tempo de exposição foi ajustado para 0 segundo, 1 hora, 6 horas, e 12 horas (ou seja, C0, C1, C6 e C12). O pós-processamento do recozimento em água mais longo correspondeu a um aumento da cristalinidade de fibroína de seda, como publicado anteriormente. Avaliação do frescor de morango
[00121] O efeito do revestimento de fibroína de seda diferente e de pós-processamento do recozimento em água no frescor do morango foi avaliado morfologicamente e gravimetria. Alterações na cor dos morangos, forma e formação de colônias microbianas foram avaliadas através da fotografia de lapso de tempo. A análise gravimétrica de bagas como recebidas no laboratório, depois de revestimento por imersão e nos dias 1, 3, 5 e 7 foi avaliada com uma balança de laboratório padrão (Mettler Toledo MS204S). O peso das bagas foi calculado como uma média de três medições. Interação entre água e membrana de seda fina
[00122] Interações de membranas finas de fibroína de seda com água foram investigadas através das lentes de absorção capilar, permeabilidade hidrodinâmico, e comportamentos de difusão. A análise do comportamento de absorção de filmes de seda foi observada ao longo de ambos os eixos Z, e XY dos filmes, com e sem o auxílio de pressão de gravidade, bem como na horizontal. As membranas de seda finas foram parcialmente expostas a solução de rodamina 6G (Rh6G), que serviu como um indicador colorimétrico para o progresso do front do solvente através das membranas de fibroína de seda. A permeabilidade hidrodinâmica dos filmes foi avaliada por meio de ex-perimentos tipo a Lei de Darcy. As membranas de fibroína de seda foram ensanduichadas entre duas peças de acrílico, com um anel de silicone em O para impedir fugas, e, em seguida, apertadas por todos os lados, usando parafusos. Seringas coladas ao acrílico e vedadas com vedação de silicone manteve 4 mL de água acima do filme, juntamente com uma escala, e água coletada passando através da parte de baixo. As partes laterais e superiores foram vedadas com parafilme para limitar as perdas por evaporação, e alguns furos foram embolsados no cilindro abaixo para evitar qualquer vácuo (ainda que pequeno) de se formar. O reservatório de água acima do filme aplicado uma pressão de ~500 Pa conduzindo a água através da membrana. Difusi- vidade da água na membrana de seda foi considerada no contexto da teoria de transporte de massa de água em sistemas poliméricos amorfos. Considerou-se esta suposição válida também no caso de mem- branas de seda cristalinas, na forma de cristais de fibroína de seda possuem estruturas em folha beta altamente hidrofóbicas, intermolecu- larmente reticuladas que irão confinar a difusão de água através das regiões amorfas da proteína. Por conseguinte, o transporte de água através das membranas de fibroína de seda cairá nos regimes de Fickian ou em um do não Fickian, dependendo das escalas de tempo relativas entre a difusão de água e relaxamento de tensão da matriz polimérica. Peppas et al.desenvolveram uma expressão de difusão generalizada para polímeros amorfos:
Figure img0001
onde Mt representa a massa de absorção de água no momento t, M™ representa a massa de absorção de água conforme o tempo se aproxima do infinito e k e n são parâmetros de ajuste. Em particular, o valor do expoente n pode ser utilizado para identificar o regime de transporte de massa nas condições do ensaio. As membranas foram preparadas de acordo com as condições descritas acima, em uma área de 1 cm2. Cada membrana de fibroína de seda seca (espessura de cerca de = 90 ± 20 μm) foi deixada durante a noite para se equilibrar com o ambiente circundante (~ 22°C, ~ 38% de RH), antes de serem pesadas. As membranas de fibroína de seda foram então imersas em água Milli-Q durante 1 hora para permitir novo inchaço e nova pesagem após remoção do excesso de água através de blotting suave. Isto foi considerado Mt = 0. As medições subsequentes foram feitas em interva-los de uma hora durante a hora seguinte, até o filme atingir novamente o equilíbrio com o ambiente circundante seco, tendo regressado à sua massa original. Com efeito, Mt foi calculado como Mt - Mt=0, e M™ foi calculado como Mt=ih - Mt=o. Medição da difusão de oxigênio em filmes de fibroína de seda.
[00123] Os coeficientes de difusão de oxigênio eficazes foram me- didos em filmes de fibroína de seda (n = 5) de cristalinidade crescente (C1, C6 e C12) utilizando um sistema de difusão convencional - Medidor de Oxigênio MicroX TX3 Microsensor (Presens, Alemanha), equipado com um Microptodo de Oxigênio (Presens, Alemanha) e uma câmara de gás PermeGear vedada, água-elevada, conforme anteriormente descrito. Ver J. E. Valentin, D. O. Freytes, J. M. Grasman, C. Pesyna, J. Freund, T. W. Gilbert, S. F. Badylak, Journal of Biomedical Materials Research Part A 2009, 91A, 1010; C. Androjna, J. E. Gatica, J. M. Belovich, K. A. Derwin, Tissue Engineering Part A 2008, 14, 559, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência na sua totalidade. O sistema consistia em dois compartimentos que continham concentrações conhecidas (medidas) de oxigênio, separados pelo filme de seda de interesse. A abertura entre as duas câmaras tinha uma área de 2,75 cm2. A espessura do filme de fibroína de seda foi medida com um micrômetro (n = 7). Antes da utilização, uma calibração de dois pontos foi realizada de acordo com os protocolos do fabricante, utilizando um ambiente livre de oxigênio (sulfito de sódio) e um ambiente saturado de ar (vapor de água). A média das leituras iniciais e finais da concentração de oxigênio foi usada para a análise de dados de difusividade. As concentrações de oxigênio foram medidas em intervalos de 10 mi-nutos e cada filme de fibroína de seda foi testado 3 vezes consecutivamente.
[00124] O coeficiente de difusão de oxigênio eficaz foi calculado como relatado anteriormente. Ver J. E. Valentin, D. O. Freytes, J. M. Grasman, C. Pesyna, J. Freund, T. W. Gilbert, S. F. Badylak, Journal of Biomedical Materials Research Part A 2009, 91A, 1010; C. Andro- jna, J. E. Gatica, J. M. Belovich, K. A. Derwin, Tissue Engineering Part A 2008, 14, 559,cujo conteúdo é aqui incorporado por referência na sua totalidade. Em resumo, sob as hipóteses de (i) fluido bem misturado no sistema de difusão, (ii) nenhum consumo de oxigênio, (iii) con- centração de oxigênio linear entre os filmes de seda testados e (iv) estado estacionário instantâneo, a Lei de Fick pode ser aplicada para derivar as equações seguintes:
Figure img0002
onde D' é o fator de difusão do sistema (que depende do efetivo coeficiente de difusão de oxigênio de filme de seda De,M e no fator de difusão volumétrico de linha de base DB), t é o tempo, β é a constante geométrica característica da membrana eficaz, A é a área através da qual ocorre a difusão, z é a espessura da membrana de teste, VR é o volume da câmara de receptor, CD é a concentração de oxigênio dissolvido na câmara doadora, CR é a concentração de oxigênio dissolvido na câmara receptora no tempo t; e CR0 é a concentração de oxigênio dissolvido na câmara de receptor em t = 0 (em t = 0, CR = CR0). O fator de difusão da linha de base volumétrica (DB) é determinado através da substituição de amostras de película de seda com uma barreira impermeável ao oxigênio (ou seja, rolha feita de borracha). Porque é assumido que, neste caso, De, M = 0,então a equação (2) torna-se:
Figure img0003
O coeficiente de difusão de oxigênio de filme de seda eficaz De, M é então calculado como:
Figure img0004
Medição da taxa de respiração de morango.
[00125] Um método publicado anteriormente foi seguido para medir a taxa de respiração de morangos. Em resumo, amostras de morango (cerca de 100 g, n = 3) foram colocadas em frascos de vidro de 1L herméticos com um septo na tampa para o gás de amostragem em diferentes momentos de amostragem, ao longo do período de 36 horas. Os frascos foram armazenados em temperatura ambiente de 22°C e RH = 38%. A amostragem de gás foi realizada a cada 30 minutos para as primeiras 5 horas, a cada 90 minutos até a 12a hora e a cada 180 minutos para as demais 24 horas com uma sonda de agulha. Três réplicas foram realizadas para cada tratamento de revestimento. A taxa respiratória foi calculada usando a seguinte equação:
Figure img0005
onde m é a massa de morango, Vheadspace é o volume vazio do frasco hermético [ml], ΔCO2 é a diferença entre a concentração inicial e final de CO2 e t é o tempo de amostragem [min]. Medição de firmeza de morango.
[00126] A firmeza de morangos revestidos e não revestidos de fi- broína de seda foi medida a 22°C e RH = 38% através de um teste de perfuração utilizando um sistema uniaxial Instron equipado com uma célula de carga de 10 N. A firmeza de morango foi avaliada como uma função do tempo de armazenamento (tal como recebida, dias 1, 3 e 7) e grau de cristalinidade de fibroína de seda. O teste foi realizado de acordo com um protocolo previamente relatado. Ver E. Velickova, E. Winkelhausen, S. Kuzmanova, V. D. Alves, M. Moldão-Martins, LWT - Food Science and Technology 2013, 52, 80,os conteúdos dos quais são aqui incorporados por referência na sua totalidade aqui. Em breve, uma haste de aço inoxidável de 5 mm de diâmetro com uma extremi- dade plana foi utilizada como sonda para penetrar os morangos analisados. A força de penetração máxima (N) foi definida como a força máxima necessária para empurrar a sonda nos morangos (n = 5) a uma profundidade de 8 mm a uma velocidade de cruzeta de 1 mm/s. Exemplo 1 Resultados e Discussão Fotografia De lapso de tempo
[00127] A eficácia do revestimento de fibroína de seda em preservação de frescor de morangos foi avaliada como uma função das etapas de revestimento e da cristalinidade de fibroína de seda. A análise externa do envelhecimento de morangos representativos como uma função de etapas de revestimento por imersão e de polimorfismo de seda é apresentada na FIG. 1. Para aumentar as etapas de revestimento e para aumentar a cristalinidade de fibroína de seda (ou seja, processo de recozimento em água mais longo) correspondeu a uma preservação prolongada dos tecidos de morangos, visíveis por redução dependente do tempo no sombreamento da cor vermelha original e manutenção da morfologia original. Além disso, aumentando etapas de revestimento e aumentando a cristalinidade de fibroína de seda resultou na regulação negativa do crescimento microbiano, visível por reduzida deterioração fúngica e de bolor. Isto também foi confirmado pela investigação da deterioração de carne dos morangos dependente do tempo, como mostrado na FIG. 2. Para um grau de cristalinidade mais elevado de revestimento de fibroína de seda correspondeu a uma conservação melhorada dos tecidos internos, para o ponto de tempo considerado. Medição de desidratação
[00128] A desidratação de morangos é uma indicação do rompimento do tecido de receptáculo vermelho, o que resulta em desaroma- tização, deterioração microbiana, perda de turgescência e a evapora- ção da água. A FIG. 3 mostra o tempo de perda de peso dependente de morango como uma função de etapas de revestimento por imersão e do grau de cristalinidade de fibroína de seda. Teste ANOVA de duas vias com análise média Tukey foi utilizado para avaliar os dados. A cristalinidade da seda, mas não o número de etapas de revestimento afetou a desidratação dos morangos considerados. Os controles não revestidos perderam cerca de 50% em peso de seus pesos originais nos 7 dias considerados (destacados dentro dos retângulos vermelhos). Morangos revestidas com seda amorfa (DxC0 - dentro dos retângulos azuis) retiveram mais água em comparação com controles nos dias 3 (p <0,05). Morangos revestidos com cristalinidade da seda diminuiu ainda mais a desidratação da fruta em comparação com revestimento amorfo (p <0,05) e controle (p <0,05), mas nenhuma diferença estatística foi encontrada para diferentes tempos de recozimento em água (p> 0,05). Interação entre membranas finas de fibroína de seda e água
[00129] Para investigar o fenômeno de desidratação de frutas por meio de um revestimento de fibroína de seda fina, a interação entre membranas finas de fibroína de seda e água têm sido investigada. Em particular, absorção, fenômenos de permeabilidade hidrodinâmica e difusividade de água foram explorados. A FIG. 4 mostra uma avaliação da interação entre a água uma membrana fina de fibroína de seda. Para estudo de absorção, membranas cristalinas de fibroína de seda (espessura = 130 μm) mostrou absorção de água tingida em Z e direção XY, indicando a difusão capilar da água através de construções finas de fibroína de seda. Investigação de permeabilidade hidrodinâmica não mostrou nenhum efeito estatisticamente relevante (p> 0,05) da cristalinidade de fibroína de seda na permeação de água (como por um teste ANOVA com análise média Tukey). O estudo da difusividade de água revelou que cristalinidade das membranas de seda afetadas ligeiramente o transporte de massa de água através de seda (de acordo com um teste ANOVA de uma via com análise média de Tukey). A Tabela 1 abaixo indica coeficientes de difusão calculados para experimentos de transporte de massa.
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Tabela 1. Os coeficientes de difusão para experimentos de transporte de massa Permeabilidade aos gases através de membranas de fibroína de seda
[00130] A difusividade de gás através de membranas de fibroína de seda desempenha um papel importante na preservação da fruta uma vez que os gases desempenham um papel importante no metabolismo da fruta das células-tronco (por exemplo, oxigênio), são subprodutos do seu metabolismo (por exemplo, dióxido de carbono) e podem atuar como fatores de crescimento (por exemplo, etileno em fruta do climatérica). Para avaliar a eficácia do revestimento de fibroína de seda como barreira de gás, medimos difusividade de oxigênio através das membranas de seda (t = 80 μm) de cristalinidade aumentando. Em particular, coeficiente de difusão de oxigênio da fibroína de seda eficaz de-monstrou ser modulado por cristalinidade da proteína (Tabela 2).
[00131] Tabela 2 abaixo resume as alterações no coeficiente de difusão de oxigênio eficaz calculado das membranas de fibroína de seda, antes ("pré-recozimento") e depois ("pós-recozimento") da cristalização foi induzida por recozimento em água para diferentes períodos de tempo (por exemplo, 1-24 horas). Por exemplo, quando uma forma predominantemente amorfa de fibroína de seda foi submetida a reco- zimento em água durante 24 horas para gerar uma forma cristalina de seda, o coeficiente de difusividade de oxigênio efetiva foi diminuída em duas ordens de grandeza. Neste exemplo particular, a cristalinidade da fibroína de seda recozida foi cerca de 55%.
[00132] Coeficiente de difusão de gás de fibroína de seda parece ser significativamente (por exemplo, várias ordens de grandeza) menor do que o de ceras comestíveis normalmente utilizadas na indústria alimentar, indicando que revestimentos à base de fibroína de seda proporcionam uma barreira eficaz para transporte de gás, tal como oxigênio. Espessura do filme Coeficiente de difusão de membrana a O2 [DΘ,M] (es-tado estacionário) Permeabilidade a
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Tabela 2: Coeficienl te de difusão de O2 de membrana eficaz calculado e permeabilidade ao O2 para experimentos de transporte de gás (N = 3, RH = 30%) Fibroína de seda como revestimento de frutas climatéricas
[00133] Frutas que amadurecem através da produção de etileno e aumento da respiração celular são chamadas de climatéricas. Exemplos de frutas climatéricas são maçãs, bananas, tomates, enquanto bagas e uvas são frutas não climatéricas. O evento climatérico está associado com alterações na cor da fruta e com a produção de açúcar no espaço extracelular. Foi avaliada a eficácia de um revestimento de fruta climatérica à base de seda, o amadurecimento de bananas não revestidas e revestidas com fibroína de seda. A FIG. 5 mostra uma avaliação do amadurecimento das bananas com e sem um revestimento de seda. As frutas foram armazenadas a 22°C e 38% de RH como recebidas (controle) e após o revestimento com filmes de fibroí- na de seda amorfa ou cristalina (revestido com seda). Bananas foram penduradas da sua respectiva haste durante todo o experimento. A fotografia de lapso de tempo de amadurecimento da banana indicando que o revestimento de seda diminuiu a taxa de amadurecimento. A estrutura (ou seja, amorfa ou cristalina) da fibroína usada para revestir a fruta climatérica não afetou o amadurecimento das frutas (dados não mostrados). Investigação de turgescência de banana revestida com seda mostrou que o revestimento aumentou a firmeza das frutas, quando comparadas com o controle não revestido no dia 9 após o revestimento. Além disso, a análise morfológica da carne das bananas não revestidas e revestidas no dia 9 após o tratamento de revestimento com seda revelou uma fruta mais preservada quando o revestimento de seda foi aplicado. Carne de bananas não revestidas apresentou uma cor marrom, enquanto as frutas revestidas de seda preservaram a carne de sebo, indicação de uma taxa de amadurecimento diminuída dentro da amostra revestida de seda. Exemplo 2 Resultados e Discussão Fibroína de seda como um revestimento para preservar frescor dos morangos.
[00134] A espessura do revestimento de fibroína de seda foi investigada como uma função do número de processos de revestimento por imersão. A espessura do revestimento da fibroína de seda que estava na faixa de 27-35 μm, não era estatisticamente significativamente influenciada (p>0,05) pelo número de etapas de revestimento por imersão como mostrado na Tabela 3 abaixo. A cristalinidade do revestimento de fibroína de seda foi calculada com uma metodologia previa- mente relatada baseada na quantificação de estruturas de folhas beta no pico de absorbância de amida III coletado com análise por espec- troscopia de ATR-FTIR e foi estudada como uma função do tempo de exposição ao processo de pós recozimento em água. Por outro lado, como mostrado na Tabela 3, o processo de pós recozimento em água fortemente influenciou as propriedades do revestimento de fibroína de seda através do aumento do número de estruturas de folha beta de 23,2% (para o revestimento não tratado) para 58,4% (para o revestimento exposto ao vapor de água durante 12 horas).
Figure img0008
Tabela 3: Caracterização da espessura do revestimento de fibroína de seda comestível e cristalinidade Corante violeta cristal foi usado para corar o revestimento de fibroína de seda. A FIG. 7 no painel (b) mostra imagens macroscópicas re-presentativas de morangos corados revestidos com revestimentos co-mestíveis amorfos e cristalinos de fibroína de seda são apresentados no painel (b) ii e o painel (b) iii, respectivamente. A coloração com vio- leta cristal é pouco visível na superfície dos morangos revestidos (pontos pretos), devido à espessura de poucos micra do revestimento. Além disso, a FIG. 7 no painel (c) mostra microscopia estereoscópica da superfície e da seção transversal de morangos revestidos corados com violeta cristal com fibroína de seda amorfa e cristalina não mostrou alterações na aparência da fruta, quando comparado com o controle não revestido. A eficácia de revestimento comestível de fibroína de seda em preservar o frescor dos morangos foi avaliada como uma função de etapas de revestimento e de cristalinidade da fibroína de seda. A FIG. 8 mostra amadurecimento e perda de peso de morangos com revestimento de fibroína de seda comestível. A FIG. 8 no painel (a) mostra as análises externas e internas do envelhecimento de morangos representativos como uma função das etapas de revestimento por imersão e da cristalinidade da seda. Para aumentar as etapas de revestimento e para aumentar cristalinidade fibroína de seda (isto é, processo de recozimento em água mais longo) correspondeu uma conservação prolongada de tecidos de morangos, visíveis por redução dependente de tempo em sombreamento a partir da cor vermelha original e manutenção da morfologia original. Além disso, aumentar as etapas de revestimento e aumentar a cristalinidade de fibroína de seda resultou na regulação negativa do crescimento microbiano, visível pela deterioração reduzida de fungos e bolor. Isto foi ainda confirmado pela investigação da deterioração dependente de tempo da carne do morango. Para um grau de cristalinidade mais elevado de revestimento de fibroína de seda correspondeu a uma conservação melhorada dos tecidos internos, para o ponto de tempo considerado. Medição de desidratação
[00135] A desidratação de morangos é uma indicação do rompimento do tecido de receptáculo vermelho, o que resulta em desaroma- tização, deterioração microbiana, perda de turgescência e a evapora- ção da água. A FIG. 8 no painel (b) mostra a perda de peso dependente do tempo de morango como uma função de etapas de revestimento por imersão e de grau de cristalinidade de fibroína de seda Teste ANOVA de duas vias com análise média de Tukey foi utilizado para avaliar os dados. A cristalinidade da seda, mas não o número de etapas de revestimento afetou a desidratação dos morangos considerados. Os controles não revestidos perderam cerca de 70% em peso dos seus pesos originais nos 14 dias consideradas. Morangos revestidas com seda amorfa (DxC0) reteve mais água comparado com controles nos dias 3 (p <0,05). Morangos revestidos com seda cristalina ainda reduziram a desidratação da fruta em comparação com o revestimento amorfo (p<0,05) e ao controle (p<0,05), mas nenhuma diferença estatística para tempo diferente de recozimento em água (p>0,05). Interação entre membranas finas de fibroína de seda e água
[00136] Para investigar o fenômeno de desidratação de frutas por meio de um revestimento de fibroína de seda fina, a interação entre membranas finas de fibroína de seda e água têm sido investigada. Em particular, FIG. 9 mostra a permeabilidade e difusividade de água e oxigênio em filmes de fibroína de seda, como uma função de cristalini- dade de proteína e os seus efeitos sobre a qualidade do revestimento comestível. Permeabilidade hidrodinâmica (mostrada no painel (a)) e fenômenos de difusividade da água (mostrado no painel (b)) foram exploradas. Investigação de permeabilidade hidrodinâmica não mostrou nenhum efeito estatisticamente relevante (p> 0,05) da cristalinidade de fibroína de seda na permeação de água (como por um teste ANOVA com análise média Tukey). O estudo da difusividade de água revelou que cristalinidade das membranas de seda afetadas ligeiramente o transporte de massa de água através de seda (de acordo com um teste ANOVA de uma via com análise média de Tukey). Coeficientes de difusão calculados para um experimento de transporte de massa são a seguir apresentados na Tabela 4. k e n são parâmetros de ajuste en-quanto D é o coeficiente de difusão.
Figure img0009
Tabela 4: Coeficientes de difusão calculados de água para experimentos de transporte de massa. Difusividade do gás através de membranas de seda.
[00137] Difusividade de gás através de membranas de fibroína de seda desempenha um papel importante na preservação da fruta uma vez que gases desempenham um papel importante no metabolismo de células-trondo da (ou seja, oxigênio), são subprodutos do seu metabolismo (ou seja, dióxido de carbono) e podem atuar como fatores de crescimento (ou seja, etileno em frutas climatéricas). Para avaliar a eficácia do revestimento de fibroína de seda como barreira a gases. A FIG. 9 no painel (c) e Tabela 5 abaixo mostram difusividade de oxigênio medida por membranas de seda (t = 70-80 μm) de cristalinidade aumentando. Em particular, coeficiente de difusão de oxigênio de fibro- ína de seda eficaz demonstrou ser modulado por cristalinidadede de proteínas, como uma diminuição de duas ordens de magnitude do coeficiente de difusividade eficaz de oxigênio foi calculado entre seda amorfa e 58,4 % seda cristalina (12 horas de recozimento em água).
Figure img0010
Tabela 5: Coeficiente de difusão de O2 de fibroína de seda eficaz para experimentos de transporte de gás. Taxa de respiração em morangos revestidos em fibroína de seda.
[00138] A taxa respiratória é um parâmetro importante para avaliar a atividade metabólica das células-tronco presentes nas frutas. Quanto mais elevada for a taxa de respiração, maior a atividade metabólica e mais rápida a deterioração das frutas. A FIG. 9 no painel (d) mostra a taxa de respiração de morangos revestidos com seda que foi medida como uma função da cristalinidade do revestimento. Os graus mais elevados de cristalinidade corresponderam a uma redução estatisticamente significativa na produção de CO2 (p<0,05), o que indicou uma redução na taxa de respiração da fruta. Foi evidente que o grau de cristalinidade do revestimento de fibroína de seda controlou a troca dos gases entre o morango e o ambiente devido à forte influência que polimorfismo de seda tem sobre a permeabilidade a gases como CO2 e O2. Taxa de firmeza de morangos revestidos com fibroína de seda
[00139] A FIG. 9 no painel (e) mostra um teste de punção (ou de penetração) foi utilizado para avaliar os efeitos do revestimento com seda sobre a firmeza de morangos como a função de tempo de armazenamento e cristalinidade do revestimento. Enquanto deterioração natural dos morangos causou um decréscimo na firmeza da fruta, como medida por uma diminuição dependente do tempo na força necessária para penetrar a fruta (p <0,05), um aumento na cristalinidade de revestimento correspondeu a um atraso estatisticamente significativo na deterioração da firmeza da fruta nos dias 3 e 7. Fibroína de seda como revestimento de frutas climatéricas
[00140] Frutas que amadurecem através da produção de etileno e aumento da respiração celular são chamadas de climatéricas. Exemplos de frutas climatéricas são maçãs, bananas, tomates, enquanto bagas e uvas são frutas não climatéricas. O evento climatérico está associado com alterações na cor da fruta e com a produção de açúcar no espaço extracelular. A FIG. 10 mostra uma avaliação da eficácia de um revestimento de fruta climatérica baseada em seda, o amadurecimento de bananas não revestidas e revestidas com fibroínade seda . As frutas foram armazenadas a 22 ° C e 38% de RH como recebidas (sem revestimento) e depois do revestimento com filmes cristalinos de fibroína de seda (Revestimento Cristalino). As bananas foram suspensas a partir de suas respectivas haste em todo o experimento. A fotografia de lapso de tempo de amadurecimento da banana indicando que o revestimento de seda diminuiu a taxa de amadurecimento. A estrutura (ou seja, amorfa ou cristalina) da fibroína usada para revestir a fruta climatérica não afetou o amadurecimento da fruta. Investigação de turgescência de banana revestida com seda mostrou que o revestimento aumentou a firmeza das frutas, quando comparadas com o controle não revestido no dia 9 após o revestimento. Além disso, a análise morfológica da carne das bananas não revestidas e revestidas no dia 9 após o tratamento de revestimento com seda revelou uma fruta mais preservada quando o revestimento de seda foi aplicado. Carne de bananas não revestidas apresentou uma cor marrom, enquanto as frutas revestidas de seda preservaram a carne de sebo, indicação de uma taxa de amadurecimento diminuída dentro da amostra revestida de seda.
[00141] Fibroína de seda é um revestimento eficaz para melhorar o frescor dos alimentos perecíveis. Polimorfismo de seda pode ser usado para ajustar as propriedades do revestimento, afetando a interação entre fibroína de seda e evaporação da água e da decomposição dos alimentos induzida por micróbios. Conclusão
[00142] Fibroína de seda é um revestimento eficaz para melhorar o frescor dos alimentos perecíveis. Polimorfismo de seda pode ser usado para ajustar as propriedades do revestimento, afetando a interação entre fibroína de seda e evaporação da água e da decomposição dos alimentos induzida por micróbios. OUTRAS MODALIDADES E EQUIVALENTES
[00143] Embora a presente divulgação tenha sido discutida explicitamente certas modalidades particulares e exemplos da presente divulgação, os especialistas na técnica apreciarão que a invenção não se destina a ser limitada a essas modalidades ou exemplos. Pelo contrário, a presente divulgação abrange várias alternativas, modificações e equivalentes de tais modalidades e/ou exemplo particular, como será apreciado pelos especialistas na técnica.
[00144] Assim, por exemplo, os métodos e esquemas não devem ser entendidos como limitados a um fim descrito em particular ou arranjo de etapas ou elementos, a menos que indicado explicitamente ou pelo contexto claramente necessário (por exemplo, de outro modo inu- tilizável). Além disso, diferentes características de elementos específicos que podem ser exemplificadas em diferentes modalidades podem ser combinadas uma com a outra, em algumas modalidades.

Claims (14)

1. Produto, caracterizado pelo fato de que compreende um item perecível e um revestimento, em que pelo menos uma porção do produto perecível está em contato com pelo menos uma porção do revestimento; em que o revestimento compreende um polipeptídeo anfifí- lico e em que o revestimento compreende um primeiro grau de cristalinidade que é maior que um segundo grau de cristalinidade; o primeiro grau de cristalinidade sendo produzido por um processo de recozimento, um processo de reticulação ou uma combi-nação dos mesmos aplicada ao revestimento depois que pelo menos uma porção do revestimento está em contato com o item perecível; e o segundo grau de cristalinidade é um grau de cristalinida- de do revestimento antes do processo de recozimento, o processo de reticulação ou uma combinação dos mesmos.
2. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que que o polipeptídeo anfifílico compreende uma fração amorfa e uma fração cristalina, opcionalmente, em que (a) a fração amorfa corresponde a uma estrutura em espiral aleatória e em que a fração cristalina corresponde a uma estrutura em folha beta; e/ou (b) a fração cristalina é ou compreende um domínio de uma proteína ou um derivado da mesma que forma uma estrutura em folha beta, por exemplo, em que a proteína é selecionada a partir do grupo que consiste em: fibroinas, actinas, colágenos, cateninas, claudinas, coilinas, elastinas, elauninas, extensinas, fibrilinas, laminas, lamininas, queratinas, tublinas, proteínas estruturais virais, proteínas zein (proteí-nas de armazenamento de sementes) e quaisquer combinações das mesmas.
3. Produto de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte-rizado pelo fato de que o polipeptídeo anfifílico compreende um motivo de sequência de aminoácidos GAGAGS (SEQ ID NO: 1), por exemplo, em que o polipeptídeo compreende uma pluralidade de repetições GAGAGS.
4. Produto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que: (a) pelo menos 65% dos aminoácidos do polipeptídeo anfifí- lico estão na fração cristalina; e/ou (b) pelo menos uma superfície do produto perecível está em contato direto com o revestimento; e/ou (c) toda a superfície do produto perecível está em contato direto com o revestimento; e/ou (d) o revestimento tem uma espessura que varia entre cerca de 0,1 μM e cerca de 1 mm; e/ou (e) o revestimento tem uma difusividade em água inferior a 10-6 cm2/ s; e/ou (f) o revestimento tem uma difusividade em água variando entre cerca de 10-6 cm2/s e cerca de 10-9 cm2/s; e/ou (g) o revestimento proporciona um coeficiente de permeabi-lidade ao oxigênio (Dko2) de menos do que 10-10 [(mlo2 • cm)/(cm • s^ mmHg)]; e/ou (h) o revestimento proporciona um coeficiente de permeabi-lidade ao oxigênio (DkO2) variando entre cerca de 10-10 e cerca de 10-13 [(mlO2 • cm) /(cm • s • mmHg)]; e/ou (i) o revestimento é transparente; e/ou (j) o revestimento é comestível; e/ou (k) o revestimento é solúvel em água; e/ou (l) o revestimento é um material de embalagem; e/ou (m) o revestimento compreende ainda um aditivo; opcio- nalmente, em que o aditivo é selecionado a partir do grupo que consiste em: agentes antimicrobianos, como agentes antibacterianos e antifúngicos; inibidores de enzimas; moléculas de captura/ligação ao etileno, como domínios de ligação ao etileno de receptores de etileno; substâncias de absorção de etileno, como aluminossilicatos (por exemplo, zeóli- tos), aerogéis à base de fibroína de seda, agentes oxidantes, como permanganato de potássio; antagonistas do receptor de etileno; porfi- rinas; hormônios, agonistas do receptor hormonal e antagonistas dos mesmos; agentes nutracêuticos (suplementos alimentares, como: vi-taminas, antioxidantes, ácidos graxos, etc.); aromatizantes e outros compostos adicionados para melhorar o sabor, como açúcares; perfumes ou fragrâncias, corantes, pigmentos e quaisquer combinações dos mesmos; e/ou (n) o item perecível é suscetível de decaimento ou fermen-tação, por exemplo, o decaimento ou fermentação é causado pelo fungo (por exemplo, bolor), bactérias, ou combinação dos mesmos; e/ou (o) o item perecível é suscetível à descoloração; e/ou (p) o produto perecível é susceptível à oxidação; e/ou (q) o item perecível é suscetível à fotodegradação; e/ou (r) o item perecível é sensível ao etileno; e/ou (s) o item perecível emite etileno; e/ou (t) o item perecível é um produto (frutas e legumes), um produto de carne, um produto deli, um produto lácteo, uma semente, um grão, um produto alimentar processado, uma bebida destilada, uma bebida não destilada, uma planta, uma flor, ou qualquer combinação dos mesmos; e/ou (u) o revestimento não contém um agente plastificante adi-cionado.
5. Produto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o polipeptídeo anfifílico é fibroína de seda.
6. Produto de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a fibroína de seda é fibroína de seda de peso molecular elevado e fibroína de seda de baixo peso molecular, ou combinação dos mesmos.
7. Método para conservar um produto perecível, caracteri-zado pelo fato de que compreende as etapas de: (i) adicionar um revestimento a um item perecível para for-necer um produto que compreende o item perecível com o revestimento, pelo menos uma porção do revestimento está em contato direto com pelo menos uma porção do revestimento, em que o revestimento compreende uma ou mais camadas de um biopolímero anfifílico; (ii) aumentar a cristalinidade do revestimento por um pro-cesso de recozimento, um processo de reticulação ou uma combinação dos mesmos após pelo menos uma porção do revestimento estar em contato direto com pelo menos uma porção do item perecível; e (iii) armazenar o produto sob uma condição de armazena-mento, de tal modo que o item perecível é preservado, em comparação com um item perecível, sem o revestimento nas mesmas condições de armazenamento.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o biopolímero anfifílico é um polipeptídeo hidrofóbico compreendendo uma estrutura secundária de folha beta.
9. Método de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracte-rizado pelo fato de que o polipeptídeo hidrofóbico é ou compreende fibroína de seda ou de fragmento da mesma.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a fibroína de seda é uma fibroína de seda de peso molecular elevado, um fibroína de seda de peso molecular baixo, ou combinação dos mesmos.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que a etapa (ii) compreende revestimento por imersão, revestimento por pulverização, revestimento em pó, embalar, vedar, cobrir, colocar em camadas, ou qualquer com-binação dos mesmos; opcionalmente, em que: (a) a etapa é repetida 2 a 30 vezes; ou (b) a etapa é repetida 2 a 10 vezes.
12. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que: (a) o anelamento compreende a indução da formação de folha beta no biopolímero; opcionalmente, em que (i) a formação de folhas beta é induzida pela adição de um solvente orgânico, por exemplo, em que o solvente orgânico é ou compreende metanol, etanol, acetona, isopropanol, ou uma combinação dos mesmos; ou (ii) a formação de folhas beta é induzida por anelamento de água, por exemplo, em que o anelamento de água é realizado com vapores de água sob vácuo; (b) a etapa de anelamento ou de reticulação compreende exposição do polipeptídeo hidrofóbico a uma fonte de alta energia; op-cionalmente, em que (i) a etapa de exposição do polipeptídeo à fonte de energia de alta compreende irradiação; ou (ii) a fonte de alta energia compreende um feixe de elé-trons, fótons, radiação ionizante, radiação nuclear, ou uma combinação dos mesmos.
13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que a condição de armazenamento compreende: (a) refrigeração; e/ou (b) temperatura ambiente ou armazenamento em temperatura ambiente; e/ou (c) armazenamento por um período de 1 dia a 1 ano.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que o item perecível é preservado de modo que o item perecível retém uma ou mais propriedades, selecionados de entre o grupo que consiste em: teor de água, cor, peso, forma, textura, integridade estrutural, sabor, aroma, cheiro.
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