Filmes biodegradáveis de amido de lírio-do-brejo, milho, batata e mandioca: comparação da solubilidade, permeabilidade e testes mecânicos

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Química Tecnológica

Autores

Batista, M.P. (UEG) ; Fernandes, A.S. (UEG) ; Ascheri, D.P.R. (UEG) ; Sousa, Y.S. (UEG)

Resumo

Amidos de milho, batata e mandioca são utilizados na elaboração de produtos não comestíveis, como filmes biodegradáveis. Isto encarece o valor desses amidos gerando competição com a indústria de alimentos. Por isso, é necessário identificar novas fontes de amido, para utilizar em materiais biodegradáveis. O lírio-do-brejo apresenta-se como alternativa para essa finalidade. Os filmes foram elaborados a base de amido e 15% de glicerol por meio da técnica de casting. O filme de amido do lírio-do-brejo se caracterizou por ser menos solúvel e menos permeável que de milho, batata e mandioca. Quanto aos testes mecânicos, o filme de amido do lírio-do-brejo requer menor tensão que de milho e batata para sofrer a mesma deformação, enquanto a força foi inferior a de batata e superior a de milho.

Palavras chaves

Hedychium coronarium; permeabilidade; deformação

Introdução

Diversas fontes de amido são utilizadas na elaboração de filmes biodegradáveis, merecendo destaque, milho, batata e mandioca. Porém, a utilização desses amidos na elaboração de gêneros não alimentícios, por exemplo, biocombustíveis, ração animal, cola, plástico e coberturas biodegradáveis para solo, sementes e frutas (Prieler e Fischer, 2009; Kasirajan e Ngouajio, 2012; Dhanapal et al., 2012) encarece seus valores comerciais, sugerindo necessidade de procura por novas fontes, para aproveitamento na elaboração de filmes biodegradáveis. O Hedychium coronarium, popularmente conhecido como lírio-do-brejo, apresenta conteúdo de amido em seus rizomas e estudos realizados por Ascheri et al. (2010), confirmaram tal fato, evidenciando 21,97% de amido, clarificando o potencial de aplicação desse material na elaboração de filmes biodegradáveis. Entretanto, a comparação dos filmes de amido do lírio do brejo com filmes de amidos convencionais (milho, batata e mandioca) devem ser estudadas. As utilidades que se dão aos filmes biodegradáveis de amido são várias, o que segundo Sobral (2000) depende, além de parâmetros como custo e disponibilidade, de algumas de suas características, como, permeabilidade ao vapor de água, solubilidade em água e propriedades mecânicas. O presente estudo teve por objetivo a comparação da solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água e dos testes mecânicos (tensão, deformação e força) de filmes de amido do lírio-do-brejo com filmes de amidos de milho, batata e mandioca.

Material e métodos

Os filmes biodegradáveis foram elaborados utilizando a técnica de casting segundo Gontard et al. (1992), com modificações. Soluções filmogênicas foram preparadas com 2,0 g de amido para 100 mL de água destilada e concentração de glicerol de 10% em relação à massa de amido empregado. Essas foram aquecidas em banho-maria com agitação constante até 95 °C para que ocorresse a completa gelatinização do amido. A seguir, 25 g de cada solução filmogênica foi adicionada em placa Petri de polietileno de 850 mm de diâmetro e conduzidos a secagem a 30 °C em estufa com circulação de ar forçado por 36 h. A solubilidade em água foi determinada, em triplicata, segundo a técnica proposta por Gontard et al. (1994). A permeabilidade ao vapor de água foi determinada gravimetricamente, de acordo com o método E96-95 descrito na ASTM (1995), com modificações. Os testes mecânicos foram realizados baseando-se no método padrão D 882-02 da ASTM (2002), com modificações. Estes testes foram conduzidos em Máquina Universal de Ensaios (EMIC®, DL 2000, Surrey, Inglaterra) equipada com célula de carga de 50 kg, em sala climatizada à 23 °C e umidade relativa entre 33-45%. Os filmes de dimensão de 1,5 x 3,0 cm foram fixados no aparelho. A distância inicial entre as garras foi de 2,0 cm e a velocidade de tração foi de 1 mm s-1. A tensão na ruptura, calculada através da relação entre a força e a área de seção transversal inicial do filme, e a deformação na ruptura, considerada como deformação linear, foram determinadas diretamente da curva de tensão contra deformação. Todos os testes foram realizados em triplicata. As diferenças significativas entre os filmes elaborados foram verificadas por meio de análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Resultado e discussão

A Tabela 1 mostra os resultados para solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água e testes mecânicos dos filmes elaborados. Os resultados mostraram que os filmes de amido do lírio-do-brejo são menos solúveis em água (32,13%) e menos permeáveis (19,9 x 10-5 g mm m-2 h-1 kpa-1) que os filmes de amidos convencionais. De acordo com Matta Junior et al. (2011), a adição de plastificante, em particular o glicerol, tem uma grande influência sobre a solubilidade de filmes de amido, devido ao seu caráter hidrofílico, onde os filmes tendem a apresentar altos valores de solubilidade. Porém, no presente estudo verificou-se que o tipo de amido também pode influenciar neste parâmetro. Mali et al. (2010), afirmam que a permeabilidade ao vapor de água em biofilmes é um fator importante para o uso dos mesmos, porém não pode considerada uma propriedade restritiva ao seu uso, pois filmes que apresentam permeabilidade alta, podem ser usados em embalagens de vegetais frescos, enquanto os que apresentam uma baixa permeabilidade, poderá ser indicado para produtos desidratados. Em relação aos testes mecânicos, observou-se que a amostra do lírio-do-brejo, requer menor tensão (14,22 MPa) que a de milho (21,25 MPa) e batata (15,95 MPa), para sofrer a mesma deformação (2,05%). Com relação à força necessária para romper o corpo de prova, observou-se que o filme de amido do lírio-do-brejo, apresenta-se mais resistente (força de 23,71 N) que o filme de amido de milho (11,77 N) e mandioca (18,59 N), embora menos resistente estatisticamente que os filmes de amido de batata (34,11 N). No entanto, considera-se esse valor próximo e, portanto, comparável.

Conclusões

O filme de amido do lírio-do-brejo é menos solúvel e menos permeável que os filmes de amido de milho, batata e mandioca. São mais resistentes à quebra que filmes de amostras de milho e mandioca e comparável a de batata. O filme de amido do lírio-do-brejo apresenta menor tensão para igual deformação aos filmes de amidos de milho e batata. Estes resultados mostram que o amido do lírio-do-brejo apresenta potencial formador de filmes que podem substituir filmes de amidos convencionais.

Agradecimentos

Agradecemos a programa de auxílio eventos (Pró-Eventos) da Universidade Estadual de Goiás e a Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Goiás (FAPEG).

Referências

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