Desenvolvimento e avaliação de filme biodegradável de polietileno incorporado de amido de grão-de-bico (Cicer arietinum L.) - Oliveira, Talita Moreira de (2007)
A preocupação com a poluição causada pelo grande volume de plásticos descartados no ambiente tem levado ao estudo de novos materiais biodegradáveis. O amido é um dos polímeros naturais com maior potencial de aplicação no desenvolvimento de embalagens biodegradáveis, por ser renovável e obtido a partir de diversas fontes a baixo custo. O grão-de-bico é promissor para a utilização em filmes, principalmente pelo seu alto teor de amilose. O objetivo desse trabalho foi extrair e caracterizar o amido de grão- de- bico e incorporá-lo na produção de filme biodegradável de polietileno. O amido de grão-de-bico apresentou 28% de rendimento no processo de extração, com alta pureza. A observação em microscopia eletrônica de varredura mostrou grânulos de amido com formato cilíndrico e oval, com dimensões de 20 μm de comprimento e 10 μm de largura. O padrão de cristalinidade mostrado por difratometria de raios- X foi do tipo C, típico de leguminosas. A análise das propriedades de pasta foi feita por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e analisador rápido de viscosidade (RVA). Em DSC, foi encontrada a temperatura inicial de gelatinização de 65,51°C, a final de 86,90°C e a entalpia de gelatinização de 12,12 J/g. O RVA mostrou uma temperatura inicial de gelatinização de 73,1°C, valores elevados de viscosidade, baixa quebra e alta tendência à retrogradação. O amido apresentou pouco inchamento e solubilidade, mesmo à temperatura de 90°C. O gel de amido de grão-de-bico mostrou-se turvo e com alta sinerese e apresentou elevada dureza e elasticidade em análise de perfil de textura. A resistência ao aquecimento, alta viscosidade da pasta e boa capacidade de formação de géis do amido de grão-de-bico asseguram sua potencial utilização em filmes que sofrem a ação de pressão e temperatura elevadas. Os filmes de polietileno (PE) incorporados com o amido de grão-de-bico nas concentrações de 5, 10, 15 e 20% foram processados em extrusora mono-rosca, utilizando 2.5% acetil tributil citrato (ATBC) como plastificante. Os filmes com menores concentrações de amido apresentaram boa distribuição na matriz do PE, e gelatinização dos grânulos de amido mais completa. Aqueles com maiores concentrações provocaram desestruturação dos filmes devido à não gelatinização de boa parte dos grânulos. A incorporação do amido nos filmes de PE resultou em aumento da opacidade, mas não provocou alteração no padrão de cristalinidade e na temperatura de transição vítrea. Em termos de propriedades mecânicas, os filmes com amido se apresentaram rígidos e quebradiços, perdendo a capacidade de alongamento. Os filmes perderam peso nos testes de biodegradação no solo e na água, de no máximo 3% após 90 dias, com tendência de aumento com o tempo. Houve crescimento de fungos nos filmes enterrados no solo e algas naqueles submersos em água. O início da degradação se deu exatamente nos pontos de acúmulo de grânulos de amido, o que provocou a formação de buracos. Os resultados mostram incompatibilidade entre o plastificante ATBC e o PE, com exsudação e perda do plastificante para o ambiente, o que não era esperado. O amido de grão-de-bico permitiu a formação de filmes plásticos, com melhores propriedades mecânicas e aparência naqueles com concentrações mais baixas de amido incorporado, e favoreceu o aumento na taxa de degradação no ambiente. Estudos posteriores são necessários para a sua aplicação como embalagem alimentar.