Estudos de filmes de Gelatina para aplicação em engenharia de alimentos

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Inorgânica

Autores

da Silva, D.S. (UVA) ; da Hora, J.P. (UVA) ; Rodrigues, F.H.A. (UVA)

Resumo

Biopolímeros biodegradáveis têm sido estudados e pesquisados devidos sua potencial aplicação. A combinação com polímeros tem sido estudado pois produz filmes com melhores propriedades físico químicas que os polímeros puros. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar filmes com GE e PVA em diferentes proporções utilizando GL como plastificante para aplicação em embalagens. Os resultados das caracterizações mostram um aumento dos níveis de absorção de água, absorção de radiação UV e das espessuras dos filmes com os filmes que possuem maior concentração de PVA. Os filmes com maior espessura e maior absorção UV demostram mais eficiência para estudos posteriores na aplicação em embalagens.

Palavras chaves

Gelatina; PVA; Embalagens

Introdução

Com o elevado crescimento populacional dos últimos anos, as indústrias alimentícias necessitam produzir embalagens com um armazenamento seguro e eficiente para os alimentos, porém, na maioria das vezes essas embalagens são de origem petroquímica, e quando descartadas, podem gerar sérios problemas ao meio ambiente. Os problemas gerados pelo acumulo desses materiais no ambiente estimulou o desenvolvimento de pesquisas com filmes biodegradáveis provenientes de fontes renováveis como as proteínas (gelatina, caseína, soja), lipídios e polissacarídeos (TURBIANI, F. R. B.; KIECKBUSCH, T.G.,2011; FAKHOURI et al, 2007). A GE vem se destacando por produzir filmes com boa resistência mecânica e boa barreira a gás oxigênio e dióxido de carbono (DAVANÇO et al, 2007). Porém, filmes contendo apenas GE apresentam certa fragilidade e para solucionar tais problemas, combina-se a GE com polímeros sintéticos como o (PVA) e o plastificante GL. O PVA é um polímero sintético, biodegradável, não tóxico, solúvel em água, que possui excelentes propriedades formadoras de filmes (SUDHAMANI; PRASSAS, 2003; MATSUMURA et al.,1999). Já o GL é um álcool simples formado por três hidroxilas, solúvel em água e possui característica hidroscópica. Objetivo desse trabalho é preparar e caracterizar filmes a partir de GE, PVA e GL em diferentes proporções, analisando a influência do PVA e do GL como plastificante na espessura, absorbância na região UV-Vis e intumescimento em água dos filmes.

Material e métodos

MATERIAIS A GE foi adquirida da Sigma-Aldrich; (PVA) com 87% de grau de hidrólise e peso molecular de 72.000 adquirido da MP Biomedicals. Catalogo: 151940; O GL foi fornecido pela Universidade Federal do Ceará (UFC). MÉTODOS-Preparo da solução de Gelatina (GE). A solução de GE foi preparada sob agitação magnética constante, com 1 g de GE em 100 mL de água destilada a 55 ºC. Preparação da Solução de PVA. A solução de PVA foi preparada sob agitação magnética constante durante 24 horas, com 4 g de PVA em 100 mL de água destilada a 90 ºC. Preparação dos filmes de Gelatina/ PVA com Glicerol. A partir das soluções de GE e PVA, foram preparados filmes em diferentes proporções estequiométricas. Adicionou-se 2 gotas de GL em cada filme, em seguida, foram homogeneizadas por 2 h. Após isso, cada filme foi vertido em placas de Petri contendo 50g de solução, e secos em estufa de circulação de ar a 40 ºC, por 24 horas. CARACTERIZAÇÃO DOS FILMES-Espessura dos filmes As espessuras dos filmes foram medidas utilizando um micrômetro digital, medindo-se 9 pontos ao longo da superfície do filme. Grau de intumescimento As amostras de filmes foram pesadas e imersas em 150 mL de água a 37 °C, e retiradas em intervalos de tempo determinados para pesagem. O grau de intumescimento no equilíbrio (W) será calculado seguinte a fórmula: W = (mi / ms) x 100 (1) Onde: * ms = massa do filme seco * mi = massa do filme intumescido * W = Grau de absorbância Propriedades de barreira de luz e transparência As propriedades de absorção na região UV-Vis com comprimento de onda de 200 a 800 nm foram medidos de acordo com o método ASTM D 1746-92.

Resultado e discussão

ESPESSURA Os resultados das análises de espessura dos filmes produzidos com diferentes proporções de GE e PVA, mostrou notável aumento da espessura com o aumento da concentração do PVA [0,063 (0% PVA); 0,168(25% PVA); 0,228(50% PVA); 0,233(75% PVA); 2,70(100% PVA)]. Todos os filmes obedecem a definição de (CANEVALORO, 2016), que diz que filmes poliméricos são placas com uma espessura em torno de 0,254 mm. Observa-se que dentre os filmes analisados, o com 100% PVA é o de maior espessura. PROPRIEDADES DE BARREIRA DE LUZ E TRANSMITÂNCIA A Figura 1 apresenta os resultados da análise da propriedade da barreira de luz e transparência dos filmes de GE/PVA com GL. Com os resultados da análise de absorção dos filmes, observa-se uma região de grande absorção localizada na faixa de 190 a 300 nm, região do ultravioleta, sendo que o filme com 75% PVA apresentando o maior pico. A região de alta absorção na região UV é causada pela alta concentração de compostos fenólicos presentes nos filmes (GÓMEZ – ESTACA et al.,2009). GRAU DE INTUMESCIMENTO A Figura 2 apresenta o resultados das análises de intumescimento dos filmes de GE/PVA com GE em água. Analisando os resultados do grau de intumescimento dos filmes de GE/PVA com plastificante GL é notável um considerável aumento do grau de intumescimento com a elevação da concentração de PVA. Esse aumento do intumescimento está relacionado ao caráter hidrofílico do PVA que resulta em um maior grau de absorção de água (TURBIANI, F. R. B. et al, 2009).

Fig.1: Absorbância dos filmes de GE/PVA com plastificante GL


Fig.2: Grau de intumescimento dos filmes de GE/PVA com GE

Conclusões

O aumento da concentração de PVA nos filmes proporciona nas condições experimentais estudadas uma maior espessura e maior absorção da radiação UV, além de aumentar o grau de intumescimento. Esses resultados favorecem a continuidade dos estudos para a aplicação desses filmes na produção de embalagens.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPq pelo apoio finaceiro e a Universidade Estadual Vale do Acaraú (UVA).

Referências

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