Filmes Flexiveis de Amido Add de Casca de Maracuja e Nanoparticula Mineral

7/23/2019 Filmes Flexiveis de Amido Add de Casca de Maracuja e Nanoparticula Mineral

1/3

VII Workshop de Nanotecnologia Aplicada ao Agronegcio

Embrapa Instrumentao, So Carlos, 10 a 13 de junho de 2013

FILMES FLEXVEIS DE AMIDO ADICIONADOS DE CASCA DE

MARACUJ E NANOPARTCULA MINERAL

Talita Arajo Nascimento1

, Carlos Wanderlei Piler de Carvalho2

, Vernica Calado1

1Programa de ps graduao em cincia de alimentos, Instituto de qumica, UFRJ -

[email protected]; 2Embrapa agroindstria de alimentos, CTAA [email protected].

Projeto Componente: PC3 Plano de Ao: PA2

Resumo

O objetivo principal deste trabalho foi utilizar a farinha do mesocarpo do maracuj (FMM) para elaborao

de filmes finos flexveis pela tcnica de casting e analisar a influncia da adio de argila como

nanopartcula, por meio da caracterizao das propriedades mecnicas e de barreira destes filmes. Os

resultados revelaram que os filmes base de farinha so mais hidroflicos quando comparados aos de amido,porm sem diferena significativa em relao PVA. Os filmes base de FMM demonstraram-se mais

rgidos, mais resistentes e menos flexveis. A formulao com base na mistura de amido e FMM resultou em

filmes menos rgidos e menos resistentes trao, quando comparados aos filmes baseados apenas em FMM.

Palavras-chave: maracuj, argila, amido, filmes.

Introduo

Um dos objetivos das indstrias de alimentos

encontrar formas de aproveitar os resduos

gerados, para que os mesmos possam serrevertidos em benefcios financeiros para a

mesma e para minimizar ou at evitar impactos

ambientais. Por isto, objetivou-se produzir filmes

flexveis utilizando amido e farinha do mesocarpo

do maracuj (FMM). Filmes de polissacardeos

como estes, apresentam menor resistncia trao

quando comparados aos filmes sintticos

(GUILBERT; GONTARD, 2005). Para minimizar

este problema possvel adicionar compsitos

com dimenso nanomtrica com objetivo de

oferecer funcionalidade aprimorada em termos de

propriedades de barreira, fora e elasticidade(COELHO et al., 2005). Desta forma os filmes de

recursos renovveis respeitam a conscincia

ambiental global, uma vez que so compatveis

com o ambiente desde a sua origem, incorporando

o conceito de sustentabilidade e reduzem o

problema de esgotamento de fsseis alm de

produzir filmes eficazes na preservao de frutas e

hortalias que agem como barreira aos elementos

externos, protegendo o produto e estendendo a

vida de prateleira.

Materiais e mtodos

Os filmes foram produzidos segundo a tcnica

de espalhamento (casting), a partir de solues

filmognicas (SF) a 5,0% (p/p) de slidos totais

(amido mandioca e/ou FMM) adicionados deglicerol (30% p/p dos slidos totais) de acordo

com um planejamento fatorial completo 22 (Tab.

1). As SF foram desidratadas a 30C por 48 h e os

filmes resultantes foram acondicionados em

umidade relativa do ar a 52,9% por seis dias. As

anlises realizadas nos filmes foram a

determinao da permeabilidade ao vapor de gua

(PVA), do ngulo de contato e das propriedades

mecnicas.

Tab. 1 Delineamento completo de desenho experimental

A permeabilidade ao vapor de gua foi

determinada gravimetricamente a 25C, baseando-

se no mtodo descrito por Rocha (2009). a

permeabilidade ao vapor de gua foi determinada

utilizando a equao:

173


2/3



PVA = (g/tA) * (X/P)

em que A a rea de permeao, g o ganho de

peso e t o tempo total em horas. O termo g/t foi

calculado por regresso linear entre os pontos de

ganho de peso e tempo, no regime constante; X a espessura mdia dos filmes e P a diferena

de presso de vapor do ambiente contendo slica

gel (0 kPa, a 25C) e a gua pura (3,167 kPa, a

25C)

O ngulo de contato foi determinado em um

medidor de ngulo de contato. Para cada filme, a

hidrofobicidade foi deduzida como o valor mdio

do ngulo de contato medido em ambos os lados

da gota depositada e em funo do tempo medido

(20s). Testes mecnicos foram realizados

utilizando um analisador de textura TA XT Plus

(Stable Microsystem, Surrey, Inglaterra). Atenso, a deformao na ruptura e o mdulo de

elasticidade foram determinados baseando-se no

mtodo padro D 828-95a da American Society

for Testing and Materials (ASTM, 1995) citado

por Rocha (2009), com modificaes.

Resultados e discusso

Em relao a hidrofobicidade dos filmes, o

teor de FMM e a curvatura foram os efeitos

estatisticamente importantes, j a adio de

nanopartculas, em nada contribuiu. Ahidrofobicidade (maior ngulo) maior para os

filmes elaborados sem nanopartculas e a base de

amido. O ngulo de contato para o filme com

FMM bem menor quando comparado ao filme

de amido, isto pode ser devido aos stios de

afinidade com a gua presentes nas fibras solveis

da FMM (Tab. 2). Outro aspecto interessante

que a adio de nanopartculas tem efeito oposto

para as duas matrizes. Dependendo da aplicao

que se queira, pode-se escolher um filme sem

nanopartculas e de amido, correspondendo a um

filme hidrofbico, ou um filme sem nanopartcula

e com farinha do mesocarpo do maracuj,

correspondendo a um filme higroscpico.

Os resultados para a permeabilidade ao vapor

de gua podem ser vistos na Tab. 2. Nenhum fator

foi estatisticamente significativo, assim como a

curvatura, implicando dizer que no h evidncias

da existncia de termos quadrticos na regio

observada, . Os nanocompsitos no apresentaram

mudanas em relao permeabilidade ao vapor

de gua quando comparados aos filmes no

adicionados de argila, o que pode ser explicadopor uma incompatibilidade entre os polmeros

hidroflicos e a argila altamente hidrofbica,

impedindo uma boa disperso e consequente

formao de agregados que podem promover a

difusividade do vapor de gua, acelerando assim a

transmisso do vapor de gua (PARK et al.,

2002).

Tab. 2. Resultados para as variveis: ngulo de contato epermeabilidade ao vapor de gua

Os resultados dos testes de trao dos filmespara as variveis de resposta: mdulo de Young,

deformao na ruptura e resistncia a trao, esto

apresentados na Tab. 3.

Tab. 3. Resultados para as variveis: mdulo de Young,deformao na ruptura e resistncia trao.

Para o mdulo de Young o teor de FMM e a

curvatura foram estatisticamente significativos, j

a adio de nanopartculas, em nada contribuiu. O

mdulo de elasticidade (ou mdulo de Young)

um indicador da rigidez do filme Quanto maior o

mdulo, mais rgido o filme. O maior valor para

o mdulo de Young foi encontrado para filmes

base de FMM adicionado de nanopartcula, pormno houve diferena significativa quando

consideramos a adio de nanopartcula aos

filmes. Isto pode ser devido criao de uma

interface entre as camadas de argila modificada e

as molculas de pectina, causada pela presena de

um modificador orgnico, impedindo ou

reduzindo a formao de ligaes de hidrognio

entre eles.

Para a deformao na ruptura o teor de FMM e

a curvatura foram estatisticamente significativos,

j a adio de nanopartculas, em nada contribuiu.

A deformao na ruptura a medida damaleabilidade do filme (MORAES, 2009). Baixos

174


3/3



valores de deformao implicam em filmes

quebradios. Nota-se que o filme de amido bem

menos quebradio do que o filme com FMM,

como esperado para um material termoplstico. A

pectina que mais hidroflica, absorve mais gua

e amolece, prejudicando as propriedadesmecnicas do material.

A resistncia trao a mxima tenso

suportada pelo filme at o momento de sua

Ruptura (MORAES, 2009). Para esta varivel de

resposta a curvatura foi importante, assim como o

teor de FMM. a adio de nanopartculas no

alterou o valor da varivel de resposta. Os filmes

base de FMM foram bem mais resistentes. Os

filmes de amido apresentaram valores

semelhantes aos encontrados por Park et al.,

(2002) para filmes de amido adicionados de argila

(2,14-3,32 MPa).

Concluses

Os filmes base de farinha so mais

hidroflicos quando comparados aos de amido,

porm sem diferena significativa em relao

PVA. Os filmes base de FMM demonstraram-se

mais rgidos, mais resistentes e menos flexveis. A

formulao com base na mistura de amido e FMM

resultou em filmes menos rgidos e menos

resistentes trao, quando comparados aos

filmes baseados apenas em FMM.

Os resultados obtidos neste trabalho indicam

que o uso de FMM permite a preparao de filmes

com propriedades semelhantes aos filmes de

amido, assim como de outros biopolmeros

encontrados na literatura, demonstrando, portanto,

ter potencial para uso em alimentos. Porm, mais

estudos so necessrios para melhorar suas as

propriedades, verificar a sua biodegradabilidade e

aplicabilidade em alimentos.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPq, Finep, Capes,

Projeto MP1 Rede Agronano Embrapa e a

Faperj.

Referncias

COELHO, A. C. V; SANTOS, P. S; SANTOS, H.S. Argilas especiais: Argilas quimicamente

modificadasuma reviso. Quimica Nova, v. 30,

n. 5, p. 1282-1294, 2005.

GUILBERT, S; GONTARD, N. Agro-polymers

for edible and biodegradable films: review of

agricultural polymeric materials, physical andmechanical. Innovations in Food Packaging,

p. 263-276, 2005.

MORAES, J. O. Propriedades de filmes de amido

incorporados de nanoargila e fibras de celulose.

2009. 75 f. Dissertao (Mestre em Engenharia de

Alimentos)Universidade Federal de Santa

Catarina, Florianpolis, 2009.

ROCHA, G. O. Obteno e Caracterizao de

Filmes Biodegradveis a partir de Misturas de

Amido de Mandioca e Extrato Protico de Soja.2009. 119 f. Dissertao (Mestre em Cincias,

rea de concentrao em Tecnologia de

Alimentos)Instituto de tecnologia,

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro,

Seropdica, 2009.

PARK, H; LI, X; JIN, C; PARK, C; CHO,W; HA,

C. Preparation and Properties of Biodegradable

Thermoplastic Starch/Clay Hybrids.

Macromolecular Materials and Engineering, v.

287, p. 553558, 2002.

175

Documents

Filmes Flexiveis de Amido Add de Casca de Maracuja e Nanoparticula Mineral