Influência da incorporação de nanopartículas de argila e de celulose microfibrilada nas propriedades de materiais biodegradáveis a base de fécula de mandioca

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: OLIVEIRA, Fernanda Luiza Mendonça
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro; Instituto de Ciências Biológicas e Naturais - ICBN; Brasil; UFTM; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais
• Palavras-chave em Português: Material biodegradável.; Fécula de mandioca.; Nanopartículas de argila.; Celulose microfibrilada.; Embalagem.; Biodegradable material.; Cassava starch.; Clay nanoparticles.; Cellulose microfibrils.; Food packaging.; Engenharia Química; Ciência e Tecnologia de Alimentos; Embalagens de Produtos Alimentares
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/1052

A proposta deste trabalho foi analisar o efeito da incorporação de nanopartículas de argila (em três concentrações: A1 – 0,05 g/100g; A2 – 0,10 g/100g; A3 – 0,15 g/100g) e de celulose microfibrilada (em três concentrações: C1 – 0,20 g/100g; C2 – 0,30 g/100g; C3 – 0,40 g/100g) como reforços estruturais de materiais biodegradáveis a base de fécula de mandioca, objetivando melhorar suas propriedades para futura aplicação em embalagens de alimentos em substituição aos polímeros derivados do petróleo. Filmes controle (FM) foram elaborados sem adição dos reforços, contendo apenas fécula de mandioca como matriz filmogênica, glicerol e água como agentes plastificantes. Todos os materiais confeccionados foram caracterizados em relação às suas propriedades mecânicas (resistência à tração e elongação na ruptura), de barreira (permeabilidade ao vapor de água e coeficiente de permeabilidade ao oxigênio), morfológicas (teor de umidade, solubilidade e grau de intumescimento), visuais (espessura e opacidade) e degradação. Os materiais apresentaram espessura uniforme, boa aparência e superfície homogênea. Em relação à opacidade, a celulose microfibrilada ocasionou uma diminuição da transparência dos filmes, sendo esse efeito ressaltado com o aumento da quantidade incorporada. A incorporação de ambos os reforços diminuiu significativamente a permeabilidade ao vapor de água e o coeficiente de permeabilidade ao oxigênio, sugerindo uma maior dificuldade na troca de vapor de água e gás oxigênio entre o produto embalado e o meio externo à embalagem. Além disso, contribuíram para a diminuição do teor de umidade e da solubilidade dos filmes. Outra constatação foi que a incorporação dos reforços não causou alteração significativa nos valores do grau de intumescimento, devido a manutenção das quantidades de fécula de mandioca, glicerol e água em todas as formulações. As propriedades mecânicas dos materiais biodegradáveis a base de fécula de mandioca não foram melhoradas com a adição das partículas de reforços. Por fim, em relação à degradação, houve uma significativa perda de massa do sistema ao longo do tempo, concluindo-se que os filmes elaborados com fécula de mandioca e incorporados com nanopartículas de argila ou celulose microfibrilada podem ser considerados como biodegradáveis.