DESENVOLVIMENTO DE BIOPLÁSTICO A PARTIR DE AMIDO DE BATATA

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

FEPROQUIM - Feira de Projetos de Química

Autores

Almeida, C. (IFSP CAPIVARI) ; Almeida, F. (IFSP CAPIVARI) ; Miranda Leite, E. (IFSP CAPIVARI)

Resumo

O crescimento da economia e o aumento populacional trouxeram como consequência a enorme geração de lixo, sendo uma grande parte deste, plásticos derivados do petróleo que podem levar até cerca de 500 anos para se decomporem. Diante do panorama descrito, tem-se investido na reciclagem do plástico e em estudos visam atender a uma necessidade premente: a elaboração de plásticos biodegradáveis. Este trabalho propõe o uso do amido de batata como matéria-prima de origem natural para a produção de biofilmes aplicados em revestimento de frutas. A adição de ágar, pois conferiu ao biofilme maior resistência à tração nos testes realizados. Esse material foi aplicado como revestimento em maçãs, mantendo-a em boas condições de consumo após dez dias de cobertura.

Palavras chaves

bioplástico; amido; ágar

Introdução

Desde a antiguidade, o ser humano explora os recursos naturais a fim de aprimorar métodos e materiais para facilitar e garantir a sobrevivência na Terra. Paralelamente, a terra possuía uma incrível habilidade em absorver e degradar tais materiais. Ao longo do tempo, com o constante crescimento populacional e o desenvolvimento das tecnologias este quadro começa a mudar. Modificaram-se também os materiais utilizados pelo homem. À madeira, sucedeu-se a pedra, os metais, a cerâmica e o vidro. Em meados do século XX, surge um material inovador: o plástico, que atende a necessidades que outros materiais tradicionais não forneciam. Contudo, por ter origem petroquímica, o plástico depende deste recurso fóssil não renovável além de não ser biodegradável, o que gera resíduos sólidos prejudiciais ao meio ambiente. O exponencial crescimento populacional trouxe como consequência o aumento significativo na produção de lixo. Segundo uma pesquisa da ABRELPE no ano de 2012, foram gerados em média cerca de 200.000 toneladas por dia de resíduos sólidos urbanos no Brasil. Aproximadamente 2 bilhões de toneladas de plástico são geradas por ano, sendo 40% desse valor destinados à indústria de embalagens. Esse plástico pós-consumo, será acumulado nos aterros sanitários.Plásticos biodegradáveis são aqueles que micro-organismos presentes na natureza conseguem transformá-los em subprodutos mais simples e que não causam danos ao meio ambiente. Como matérias-primas alternativas para a produção de bioplástico têm sido utilizados bagaço de cana, amido de arroz, cascas de batata ou de banana. Neste contexto, o incentivo à pesquisas referentes ao desenvolvimento de plásticos biodegradáveis é uma boa maneira de contornar o impacto causado por materiais não-biodegradáveis.

Material e métodos

Obtenção do bioplástico: Em um béquer de 150mL adicionou-se 55mL de água destilada, 11,20g (massa úmida) de amido de batata recém-extraído, 2mL de glicerina, 2,24g de ágar comercial (20% da quantidade de amido) e 2mL de vinagre. Homogeneizou-se a mistura reacional, aquecendo-a em seguida a 60°C, sob agitação manual, com o auxílio de um bastão de vidro. Após a mistura aumento da viscosidade, manteve-se o aquecimento com agitação por cerca de 5 minutos. Após a polimerização a mistura foi transferida para uma placa de Petri, espalhada em um filme com cerca de 1cm de espessura, sendo seca em um dessecador. Aplicação do biofilme para revestimento de frutas: Em um béquer de 250 mL preparou-se o bioplástico descrito acima em seguida imergiu-se duas maçãs Gala na mistura até revesti-las completamente. As mesmas foram secas ao ar livre. Uma maçã sem o revestimento foi usada como controle. Teste de biodegradabilidade na terra: Foram cortados dois pedaços do bioplástico, com dimensões 2x2 cm e espessura 0,15mm. Cada um deles foi colocado em placas de Petri contendo 30 g de terra fresca de jardim. As placas foram fechadas e seladas. O teste foi realizado em triplicata, verificando-se a cada 24h a temperatura ambiente e o aspecto visual quanto a biodegradabilidade.

Resultado e discussão

Aplicação do biofilme para revestimento de frutas: Foi necessário um dia para que o biofilme secasse completamente. O bioplástico apresentou um aspecto rígido, sem rachaduras, uniforme, inodoro e incolor. Após nove dias a maçã sem o biofilme apresentava-se com a casca enrugada, textura mole e com indícios de apodrecimento. Retirou-se o biofilme da maçã e observou-se que ela estava bem conservada, com a mesma textura, sem indícios de apodrecimento, e com o cheiro da fruta fresca. A Fig. 1 mostra a diferença de conservação entre as maçãs. Teste de biodegradabilidade na terra: A degradação do bioplástico foi observada durante 10 dias. Os dados referentes a temperatura ambiente e ao aspecto da amostra do biofilme na terra, são evidenciados na Fig. 2 abaixo. Em “A” houve o aparecimento de gotículas de água na amostra; “B” representa o início do aparecimento de fungos e bactérias; a partir de “C” houve crescimento dos micro-organismos. O aparecimento de água no bioplástico ocorreu provavelmente pela evaporação de água da própria terra que condensou no pedaço da amostra, por estar em sistema fechado (no interior da placa de Petri). A presença de água favoreceu o desenvolvimento de fungos e bactérias presentes na terra. No método em que a amostra foi colocada em cima da terra, houve maior crescimento de micro-organismos, pois além do solo, é possível que o ar tenha sido mais uma fonte para a contaminação. A evolução do experimento com o bioplástico acima da terra durante os dias são representados na Fig. 3.

Maçã com e sem revestimento de biofilme


Biodegradação


Aspecto do biofilme na degradação

Conclusões

A adição de ágar ao biofilme foi uma opção que conferiu alta resistência à tração ao filme. O uso do vinagre foi mais adequado, pois evitou o desenvolvimento de micro-organismos. O bioplástico produzido foi usado para o revestimento de frutas mostrando-se útil em sua conservação. O bioplástico de ágar/batata se mostra como um bom substituto dos plásticos derivados do petróleo, uma vez que se observa sua biodegradação em pouco tempo e utiliza matéria-prima renovável.

Agradecimentos

Instituto Federal de São Paulo campus Capivari

Referências

ABRELPE. ASSOCIAÇÂO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE LIMPEZA PÚBLICA E RESÍDUOS ESPECIAIS. Panorama dos resíduos sólidos no Brasil 2012. São Paulo. 2012. Disponível em: <http://www.abrelpe.org.br/Panorama/panorama2012.pdf>. Acesso em: 10 Maio 2014.
Arenas, A.M.Z. “Filme biodegradável à base de fécula de mandioca como potencial indicador de mudança de pH”. 2012. 131f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012.
Larotonda, F.D.S. “Desenvolvimento de biofilmes a partir da fécula de mandioca”. 2002. 77f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) - Centro Tecnológico, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2002.
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