Aplicação de modificação química em amidos : estratégias para melhoria de embalagens para alimentos
Autor: Paola Chaves Martins (Currículo Lattes)
Resumo
A crescente demanda dos consumidores por produtos de qualidade e seguros para o consumo tem ampliado a produção de embalagens destinadas a alimentos. Diversos materiais podem ser empregados na elaboração dessas embalagens, porém grande parte da produção utiliza material obtido a partir de polímeros sintéticos. Os polímeros sintéticos conferem as embalagens ótimas propriedades de barreira, baixa solubilidade em água e grande resistência mecânica, no entanto, esses polímeros apresentam lenta degradabilidade e acabam se acumulando no meio ambiente. A busca por materiais adequados para substituir esses polímeros ou alternativas para elevar a taxa de degradação têm sido alvo de diversas pesquisas. Polímeros de origem biodegradável como o amido e o ácido polilático (PLA) têm sido reportados na literatura como opções na substituição de polímeros sintéticos, porém esses materiais necessitam de melhorias como, aumento da resistência mecânica, térmica e das propriedades de barreira. Nesse contexto para reduzir essas limitações, algumas estratégias podem ser utilizadas para conferir características mais adequadas aos filmes, como por exemplo, modificações químicas dos polímeros, processos de crosslinking, adição de nanomateriais e incorporação de polímeros biodegradáveis junto aos polímeros sintéticos. Portanto, este estudo teve por objetivo aplicar modificações químicas em amidos de arroz e de batata e utilizá-las como estratégias para a melhoria de embalagens para alimentos. As estratégias utilizadas foram modificação química de amidos de arroz e de batata por hidrólise e esterificação para aplicação em filmes, elaboração de nanocristais de amidos de arroz e de batata e aplicação como reforço estrutural em filmes de PLA, amido de arroz e polietileno de baixa densidade (LDPE). Os filmes de amido hidrolisado, esterificado e amido nativo foram obtidos pelo método de casting utilizando 3% (m/v) de polímeros, enquanto que os filmes de PLA e LDPE foram elaborados utilizando extrusão tubular biorientada. A avaliação das modificações foi realizada através de análises físico-químicas de solubilidade, permeabilidade ao vapor de água (PVA), permeabilidade ao oxigênio, propriedades óticas, propriedades mecânicas, cristalinidade, ângulo de contato e propriedades térmicas. Os filmes produzidos utilizando amido hidrolisado apresentaram aumento na resistência à tração, redução da solubilidade e a permeabilidade ao vapor de água em comparação com o filme de amido controle. A incorporação de nanocristais de amido em matriz de PLA aumentou a estabilidade térmica dos filmes e a permeabilidade ao vapor de água. A utilização de nanocristais na matriz de amido de arroz aumentou a cristalinidade dos filmes e reduziu a PVA. Quanto a adição dos nanocristais em matriz de LDPE, os nanocristais reduziram a permeabilidade ao oxigênio em 16% em comparação com o filme de LDPE controle. Portanto, as estratégias aplicadas para a melhoria das propriedades dos diferentes filmes produzidos mostraram efeito positivo. A aplicação de estratégias que interagem com os filmes melhorando as propriedades e ampliando a utilização industrial é uma ciência emergente. Acredita-se que os resultados obtidos são promissores para utilização em escala industrial.