Efeito da adição de micro e nanopartículas de carbonato de cálcio e da aplicação de ultrassom nas propriedades de filmes produzidos à base de zeína - Fujihara, Raul [UNESP] (2017)
A sustentabilidade levou ao desenvolvimento de materiais biodegradáveis no uso de embalagens, as quais são utilizadas para manter a integridade dos produtos alimentícios. As zeínas são proteínas do milho com taxas de polimerização capazes de formar filmes comestíveis, contudo, os filmes de zeína são rígidos e precisam da adição de plastificantes que alteram as cadeias poliméricas e as propriedades funcionais da matriz. A adição de partículas é utilizada para fortalecer e melhorar as propriedades funcionais dos compósitos. Neste trabalho foram investigados filmes de zeína em um esquema fatorial 4x2. O primeiro fator corresponde à concentração de carbonato de cálcio (CaCO3) adicionado (0, 1, 2 e 3% em massa de zeína). O segundo fator corresponde a 2 variáveis categóricas: agitação mecânica e aplicação de ultrassom. As partículas de CaCO3 foram caracterizadas por meio de análises de difração de raios X de alto ângulo (WAXS), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e tamanho de partícula. Nos filmes foram realizadas análises de WAXS, FTIR, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espessura, opacidade, solubilidade, permeabilidade ao vapor d’água (PVA) e propriedades mecânicas (elongação, limite de resistência à tração e módulo de elásticidade). As partículas de CaCO3 foram identificadas como cristais de calcita com diâmetro médio de 32,6 ± 4,6 nm, contudo, a dispersão de CaCO3 em solução aquosa de álcool 95% (v/v) formou agregados de 968 nm (agitação mecânica à 650 rpm) que são rompidos com a aplicação do ultrassom (400W) em micro e nanopartículas com tamanhos variados (diâmetros médios de 476,9 ± 32,0 nm e 115,18 ± 18,84 nm). A adição de CaCO3 alterou a área amorfa dos filmes e as interações entre os componentes da matriz polimérica. Os filmes com adição de CaCO3 apresentaram agregados, com excessão do filme de 1% de CaCO3 com ultrassom. A espessura e a PVA não apresentaram diferenças significativas (p < 0,05). A opacidade diminuiu de 6~ até 12~ (Abs.mm-1) e a solubilidade aumentou de 7~ até 11~ (%) nos filmes com adição de CaCO3 e não tiveram influência significativa da agitação. A porcentagem de elongação e o módulo de elasticidade dos filmes foram significativamente melhorados com a adição de 1 e 2% de CaCO3 e influenciados pela agitação, entretanto os filmes com 3% de CaCO3 apresentaram características de um material rígido. Este trabalho demonstrou que o ultrassom pode melhorar a dispersão de partículas e que o CaCO3 pode produzir filmes com características promissoras para diversas aplicações.