Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: DO PÓ AO PLÁSTICO BIODEGRADÁVEL
AUTORES: Oliveira, A.C.V. (IFRJ) ; Gabry, A.F. (IFRJ) ; Soares, K.S. (IFRJ) ; Silva, L.C.V. (IFRJ) ; Souza, M.S. (IFRJ) ; Silva, T.G. (IFRJ) ; Lima, M.C.P. (IFRJ)
RESUMO: Foi realizado por alunos dos Cursos Técnicos em Química e Polímeros que fazem
parte do projeto PFRH (Projeto de Formação de Recursos Humanos) da Petrobrás, e
o objetivo final é produzir práticas para os cursos técnicos do IFRJ com
materiais quimicamente verdes e que despertem nesses alunos uma consciência
ambiental e científica. A substituição dos plásticos convencionais por plásticos
biodegradáveis é cada vez maior, já que existe uma grande conscientização da
população pela preservação do meio ambiente, visando à sustentabilidade,
resultando em ganhos socioeconômicos e ambientais. Um polímero biodegradável de
alto destaque é o amido de milho. A transformação dos grânulos de amido em
biofilme se deve ao processo de gelatinização e através desse foram produzidos
os filmes biodegradáveis de amido.
PALAVRAS CHAVES: plásticos biodegradáveis; amido de milho; gelatinização
INTRODUÇÃO: Atualmente, uma nova tecnologia que vem alavancando o setor de plásticos
descartáveis é o amido termoplástico, gerado a partir do amido. O amido é um
mateiral de fonte renovável, barato e biodegradável, logo esse material não irá
agredir o meio ambiente como material de análise. O amido é reserva de alimentos
de plantas como o arroz, milho, mandioca, entre outras, além de ser encontrado
abundantemente na natureza devido ao cultivo em larga escala de cereais, podendo
ser convertido química, física e biologicamente em uma gama de compostos que se
prestam a vários setores industriais, como: saco de lixo, filmes para proteger
alimentos, fraldas infantis, hastes flexíveis com pontas de algodão para uso na
higiene pessoal. Já na agricultura, vem sendo empregado como filme na cobertura
do solo e recipientes para plantas, entre outros usos. O amido é insolúvel em
água a temperatura ambiente. Porém, quando a suspensão de amido em água é
aquecida à água começa a penetrar nos grânulos e estes incham. À medida que o
aquecimento prossegue, os grânulos arrebentam obtendo-se uma dispersão viscosa
que pode formar um gel. Ao processo em que a água penetra nos grãos de amido e
modifica a sua estrutura chama-se gelatinização do amido e, o produto obtido,
amido termoplástico. O presente trabalho tem por objetivo a confecção de
biofilmes vazados de amido a partir de grânulos de amido de milho. Esta
confecção envolve etapas como a gelatinização, a solubilidade e o teste de
biodegradabilidade dos filmes obtidos.
MATERIAL E MÉTODOS: Foi utilizado amido de milho da marca Maizena para realizar o procedimento de
gelatinização e formação dos filmes. Para a gelatinização utilizou-se uma
suspensão de amido a 2% em água e mantida a 100 °C sob agitação magnética, num
sistema sob refluxo. O tempo de gelatinização foi variado 30 e 60 min. Após a
gelatinização a solução foi resfriada e vazada em placas de petri e colocadas na
estufa a 60 °C por 24h. Aos filmes obtidos foram realizados ensaio de
solubilização em água e biodegradação em solo. A solubilização foi realizada
picotando os filmes de amido de milho e colocando sob agitação a temperatura
ambiente e a 80 °C durante 1h. O ensaio de biodegradação em solo foi realizado
cortando três pedaços de 3 x 3 cm do filme e enterrando-os no solo por 7 dias.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Estruturalmente o amido é um polissacarídeo composto por duas moléculas: a
amilose (20 a 30%) e a amilopectina (80 a 70%) (Figura 1). A amilose é formada
por unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas α- (1, 4), originando
uma cadeia linear e a amilopectina é formada por unidades de glicose unidas em
α- (1, 4) e com pontos de ramificações α- (1,6), formando uma estrutura
ramificada (OLIVEIRA, D. C., 2011).
Figura 1. Estrutura química da amilose (a) e amilopectina (b).
A Tabela 1 apresenta o resultado de solubilidade do amido da marca Maizena e é
observado uma baixa solubilidade em água, mesmo sob aquecimento. Esse tipo de
amido apresenta um percentual de amilose de aproximadamente 30%, está molécula
após rompimento do grânulo tem a característica de se organizar formando altas
interações intermoleculares e com isso dificultando a solubilidade do amido,
esse processo é chamado de retrogradação do amido.
Tabela 1.Percentual de solubilidade dos filmes de amido com e sem aquecimento.
Para o ensaio de biodegradação em solo foi utilizado um filmes de amido
gelatinizado durante 1 h e o mesmo foi enterrado diretamente no solo por 7 dias.
Para esse solo foi medido o pH 6,0 em água e a teor de umidade de 8%. Após o
período no local onde os mesmos foram enterrados não havia nenhum pedaço do
filme. Logo, a biodegradação foi 100%.
Estrutura química da amilose e amilopectina.
Figura 1. Estrutura química da amilose (a) e
amilopectina (b). (Fonte: CORRADINI, E. et al,
2005)
Percentual de solubilidade dos filmes de amido com e sem aquecimento.
Tabela 1. Percentual de solubilidade dos filmes de
amido com e sem aquecimento.
CONCLUSÕES: Os alunos perceberam que o tratamento dado ao amido em pó foi possível obter
os filmes de amido termoplástico. Realizaram ensaios de solubilidade em água e
observaram a influência das interações intermoleculares na solubilidade do amido.
Vivenciaram um ensaio de biodegradação e perceberam a importância dos
microrganismos na biodegradação da matéria orgânica.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CORRADINA, E. Estudo Comparativo de Amidos Termoplásticos Derivados do Milho com Diferentes Teores de Amilose. Polímeros: Ciência e Tecnologia, São Paulo, v. 15, n. 04, p. 268 - 273, 2005. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-14282005000400011&script=sci_arttext. Acesso em: 16/02/2013.
OLIVEIRA, D. C. CARACTERIZAÇÃO E POTENCIAL TECNOLÓGICO DE AMIDOS DE DIFERENTES CULTIVARES DE MANDIOCA (Manihot esculenta Crantz), 2011,142 fls, Dissertação de Mestrado, Florianópolis – SC, 2011. Disponível em: http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/95768. Acesso em: 16/02/2013.