Testes preliminares para obtenção de um protocolo de fabricação de filmes de amido com adição de cera de carnaúba

Abstract

A utilização de materiais plásticos para a produção de bens de consumo vem aumentando a cada ano, especialmente para a produção de embalagens. Visando minimizar a dependência de recursos fósseis não renováveis para a produção de plásticos e a quantidade de resíduos gerada após o uso destes produtos, as pesquisas acerca de embalagens biodegradáveis produzidas com matérias-primas renováveis vêm ganhando atenção. Várias substâncias presentes em fontes renováveis apresentam a capacidade de formar filmes através de ligações poliméricas, entre essas se destaca o amido. O amido é um polissacarídeo encontrado em diversas fontes alimentícias, como em leguminosas, raízes e cereais, e será a base para o desenvolvimento dos filmes neste trabalho. Porém, os filmes de amido apresentam resultados indesejados de propriedades de barreira para a água, indicando sua afinidade com a água, o que compromete o seu desempenho na utilização mais ampla como embalagens. Portanto, neste trabalho será avaliada a incorporação da cera de carnaúba como componente hidrofóbico para diminuir a afinidade com a água dos filmes à base de amido. Além disso, será avaliada a metodologia empregada para a formação de um filme homogêneo, sem que haja a separação das fases aquosa e oleosa. Para obtenção dos filmes foi elaborada uma solução gelatinizada de amido com o plastificante, o glicerol. A cera de carnaúba foi adicionada à solução de amido gelatinizada através de uma emulsão da cera de carnaúba com um componente surfactante, o Tween 80, e com etanol visando alcançar resultados satisfatórios de continuidade e homogeneidade dos filmes. Diferentes teores da emulsão foram adicionados às amostras de solução gelatinizada de amido separadamente para avaliação do aspecto visual de cada uma. A elaboração dos filmes foi realizada pela técnica de casting das soluções em placas Petri em duas gramaturas diferentes. Os filmes que continham menores teores da emulsão de cera de carnaúba e menores gramaturas apresentaram aspectos visuais satisfatórios em termos de continuidade e homogeneidade da fase aquosa com a fase oleosa. O teste de bancada realizado pingando-se uma gota de água sobre o filme para avaliar o ângulo de contato entre a gota e o filme, indicando a sua hidrofobicidade, e para verificar se a gota seria absorvida instantaneamente pelo filme como ocorre em filmes que contêm somente amido em sua formulação, também apresentou resultados satisfatórios. Portanto, a adição de cera de carnaúba aos filmes de amido demonstrou resultados satisfatórios e a continuidade deste estudo através desta formulação apresenta potencial. A metodologia também se mostrou uma alternativa promissora, visto a facilidade da incorporação da cera à solução de amido e também o aspecto homogêneo dos filmes, não apresentando separação das fases aquosa e oleosa visualmente.

The use of plastic materials for the production of goods has been increasing every year, especially for packaging production. Aiming to minimize the dependence on non-renewable fossil resources for the production of plastics and the amount of waste generated after the use of these products, research on biodegradable packaging produced with renewable raw materials has been gaining attention. Some substances present in renewable sources have film-forming capacity through polymeric bonds. Starch is a polysaccharide widely found in food sources, such as legumes, roots and cereals, which has this property and will be the main component for the development of the films in this work. However, starch films have undesired results of water barrier properties, indicating their affinity with water, which compromises their performance for use in packaging. Therefore, in this work, the incorporation of carnauba wax as a hydrophobic component to decrease the water affinity of starch films will be evaluated. In addition, the methodology used to form a homogeneous film will be evaluated to avoid aqueous and oil phases separation. The films were obtained through a gelatinized starch solution with a plasticizer, the glycerol. Carnauba wax was added to the gelatinized starch solution through an emulsion of carnauba wax with a surfactant component, Tween 80, and with ethanol to achieve satisfactory results in terms of film continuity and homogeneity. Different contents of the emulsion were added to the samples of gelatinized starch solution separately to evaluate the visual aspect of each one. The solutions were cast in Petri dishes in two different weights. Then, the Petri dishes were placed in an oven. The films containing lower levels of carnauba wax emulsion and lower weights presented satisfactory visual aspects in terms of continuity and homogeneity of the aqueous phase with the oil phase. The bench test performed by dropping a drop of water onto the film to assess the contact angle between the drop and the film, indicating its hydrophobicity, and to check whether the drop would be instantly absorbed by the film as it occurs in films containing only starch in its formulation also showed satisfactory results. Therefore, the addition of carnauba wax to starch films showed satisfactory results and the segment of this study through this formulation is indicated. The methodology also proved to be a promising alternative, given the ease of incorporating wax into the starch solution and also the homogeneous aspect of the films, with no visual separation of the aqueous and oil phases.