Estratégias de modificação no desenvolvimento de filmes biodegradáveis a base de proteína isolada de soja

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Cofferri, Patrícia
• Orientador(a): Santana, Ruth Marlene Campomanes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Filmes poliméricos; Proteína isolada de soja; Embalagem biodegradável; Ciência dos materiais
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/210706

O impacto ambiental causado pela alta demanda de embalagens provenientes de polímeros sintéticos não biodegradáveis é um grave problema que tem demandado atenção de toda a comunidade científica. Desta forma, polímeros derivados de recursos naturais biodegradáveis tem atraído grande atenção nos últimos anos, sendo considerados potenciais substitutos aos polímeros usados atualmente. A proteína isolada de soja (PIS), subproduto da indústria de óleos vegetais, tem sido considerada uma forte candidata para a produção de embalagens biodegradáveis devido as suas boas propriedades de formação de filme e de barreira a gases. No entanto, suas propriedades de solubilidade e barreira à água ainda são insuficientes para sua aplicação comercial. Em vista disto, o estudo de soluções que possibilitem a redução da hidrofilicidade dos filmes produzidos com esta é necessário. Neste trabalho objetivou-se o desenvolvimento de filmes a base de PIS além da avaliação de duas estratégias de modificação da hidrofilicidade destes. Este estudo foi dividido em duas etapas, sendo a primeira uma etapa preliminar voltada à definição das condições de processamento por casting e do teor ideal do plastificante glicerol para a produção dos filmes e a segunda foi focada na adição de aditivos para modificação da hidrofilicidade dos filmes. Nos estudos preliminares foi demonstrado que a temperatura apresenta maior efeito sobre as propriedades dos filmes do que o tempo de mistura da solução, sendo que as condições ideais de produção dos filmes foram definidas como 75°C e 60 minutos de mistura em pH alcalino. Observou-se também nesta etapa que teor ideal de plastificante foi de 20% de glicerol no qual foi possível obter um bom efeito de plastificação sem elevar muito a hidrofilicidade do filme. Nesta etapa, pode-se verificar que ambos os óleos possibilitam a redução da absorção de umidade dos filmes e que estes apresentam fortes interações com a proteína, sendo estas mais pronunciadas para o OL, devido a forte presença de instaurações nas cadeias dos ácido graxos que o compõem. Definiu-se o teor de 3% como o teor ideal para adição de ambos os óleos. A segunda estratégia avaliou o uso de ácido tânico (AT) para reticular a cadeia da proteína e assim reduzir a interação desta com a água. Avaliaram-se os teores de 5, 10, 15 e 20% de AT. Foi observada a formação de pontos de reticulação com todos os teores de AT adicionados, sendo possível reduzir significativamente a solubilidade dos filmes e alterar suas propriedades mecânicas. O teor de 20% de AT foi definido como o ideal por reduzir a solubilidade dos filmes em cerca de 74%, mesmo que com este a flexibilidade dos filmes tenha sido reduzida. Por fim foi avaliada a interação dos óleos e o AT em seus teores ideais, sendo possível verificar um efeito sinérgico sobre as propriedades com a adição de AT e OL, onde se obteve uma redução significativa da solubilidade e da absorção de umidade dos filmes, além de uma elevação da resistência a tração sem prejudicar de forma significativa a elongação dos filmes. Por fim concluiu-se que a utilização em conjunto do OL e do AT possibilita a obtenção de filmes com propriedades interessantes para a aplicação em embalagens.