ÁREA
Química de Materiais
Autores
Pinheiro, A.A. (UFPA) ; Matos, R.M. (UFPA) ; Pinto, B.C. (UFPA) ; Santos, M.B. (UFPA) ; Ramos Junior, G.S.S. (UFPA) ; Vilhena, M.B. (UFPA) ; Souza, J.A.S. (UFPA) ; Paula, M.V.S. (UFPA)
RESUMO
Os plásticos derivados do petróleo exibem vários danos ao meio ambiente, devido ao seu relativo tempo de degradação quando descartados livremente para o ambiente. Uma alternativa para os plásticos oriundos do petróleo são os biopolímeros, os quais são biodegradáveis e naturais. O amido de araruta e a carboximetilcelulose (CMC) são exemplos de biopolímeros, pouco explorados como substituintes aos plásticos do petróleo. Em nosso estudo filmes de blendas de amido de araruta termoplastificado com CM foram obtidos através do método de evaporação do solvente. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar propriedades como: umidade, solubilidade e grau de intumescimento para filmes de blendas de amido de araruta e CMC
Palavras Chaves
biopolímero ; Maranta arundinacea; embalagem de alimentos
Introdução
No panorama contemporâneo da pesquisa em materiais, os polímeros biopolímeros emergem como protagonistas na busca por alternativas sustentáveis e ecologicamente responsáveis para atender às demandas industriais e tecnológicas. Essa classe de polímeros, provenientes de fontes naturais como plantas, microrganismos e resíduos orgânicos, tem se destacado como uma alternativa promissora aos polímeros sintéticos tradicionais, notadamente devido à sua biodegradabilidade e baixo impacto ambiental. Nesse contexto, a araruta (Maranta arundinacea) surge como um componente de interesse crescente, visto as potenciais aplicações na obtenção de polímeros biodegradáveis (BRITO et al., 2011). Ao explorar a relação entre polímeros biopolímeros e a araruta, este trabalho busca desvendar as interações e as implicações resultantes da formação da blenda contendo o amido desse vegetal e a carboximetilcelulose. A compreensão dessas relações é crucial não apenas para o desenvolvimento de novos materiais com características aprimoradas, mas também para o fortalecimento do compromisso com a sustentabilidade em diversas áreas industriais. Ao longo deste trabalho, será investigado o potencial da araruta como matéria-prima na produção de polímeros biopolímeros, analisando suas propriedades físico-químicas, processos de obtenção e as possíveis aplicações resultantes dessa associação. Explorar essa tríade complexa entre polímeros biopolímeros, araruta e inovação é um passo decisivo em direção a soluções que possam atenuar os desafios impostos pela demanda crescente por materiais sustentáveis. Por meio da análise aprofundada desses elementos interconectados, este trabalho visa contribuir para a ampliação do conhecimento científico e tecnológico, fomentando um campo de estudo que promete transformar a forma como enxergamos e utilizamos os materiais no século XXI.
Material e métodos
Materiais e métodos Amido de araruta foi adquirido da Torres Alimentos, glicerol, ácido cítrico foram comprados da Êxodo científica, carboximetilcelulose da ACS científica. Preparação dos filmes de amido/carboximetilcelulose Os filmes de amido de araruta com carboximetilcelulose contendo 50% em massa de cada polímero, foram obtidos por uma solução filmogênica em água destilada na proporção de 1:50 m/v, com adição de 0,1 gramas de ácido cítrico e 0,6 gramas de glicerol. As quantidades previamente determinadas foram adicionadas em 100 mL de água e agitadas manualmente por 30 minutos, em seguida a mistura foi aquecida em 85 ºC e agitada manualmente até o ponto de gel. A solução obtida foi adicionada em uma placa de petri (14 cm de diâmetro) seca em estufa (40°C), com circulação de ar por 24 horas. Solubilidade O percentual de solubilidade foi determinado a partir de três amostras de cada filme. Os resultados foram obtidos através da equação 1: S% = (mi-mf/mi) × 100 S% = Percentual de solubilidade; Mi = massa inicial; Mf = massa final. Intumescimento Os testes para determinar o grau de intumescimento dos filmes foram realizados em amostras imersas com medidas de 2 cm em 100 ml de água destilada, totalizando três amostras para cada composição, avaliadas em 1 hora, 2 horas e 3 horas. O excesso de líquido foi removido de cada amostra, pesado e calculado a capacidade de absorção por meio da equação 2: S% = (mf-mi/mi)× 100 S% = Percentual de intumescimento; Mi = massa inicial Mf = massa final Umidade Os filmes contendo medidas de 2 cm x 2 cm foram secos em estufa com circulação de ar a 105°C durante 24 horas, os resultados foram obtidos por meio da equação 3: S% = (mi-mf)/mi x 100 S% = Percentual de umidade; Mi = massa final Mf = massa final.
Resultado e discussão
O filme de amido de araruta/carboximetilcelulose exibiu um aspecto homogêneo,
como uma superfície lisa e não apresentando a presença de bolhas de ar, conforme
exibido na Figura 1. Os filmes obtidos tiveram um fácil manuseio, sendo
removidos com facilidade da placa de petri sem causar danos aparentes ao
material.
As blendas de amido de araruta/CMC exibiram um percentual de umidade e
solubilidade por volta de 5% e por volta de 30 %, respectivamente (Figura 2 (a-
b). Em nosso estudo três amostras foram estudadas para avaliar a umidade e
solubilidade, os valores obtidos para cada replicata de umidade e solubilidade
revelam valores com baixa variação. Este comportamento foi atribuído a
homogeneidade dos filmes obtidos, o que foi possível devido ao método utilizado
para filmes. O percentual de intumescimento obtido para os filmes de amido de
araruta/CMC em 1, 2 e 3 horas ficou por volta de 200-300% (Figura 2 c), o que
revelou a alta capacidade de absorção dos filmes, este comportamento pode ser
explicado pelo efeito da adição do cítrico na procedimento experimental
utilizado para obtenção dos filmes.
Aspecto visual do filme de amido de \r\nararuta/carboximetilcelulose
a) Percentual de umidade; b) Percentual de \r\nsolubilidade, e c) Percentual de intumescimento para \r\nfilmes de amido/CMC.
Conclusões
Filmes de blendas poliméricas formadas pelo amido de araruta e CMC contendo 50% de cada polímero foram obtidos satisfatoriamente através do método de evaporação do solvente. Os filmes tiveram um aspecto homogêneo, com superfície lisa e de fácil manuseio. Os filmes tiveram um grau de intumescimento por volta de 200 a 300% para os tempos de 1, 2 e 3 horas, respectivamente. Este comportamento indica a alta capacidade de absorção do fluido para os filmes avaliados. Os teores de umidade e solubilidade foram aproximadamente 5 e 30%. Estes resultados revelam o caráter promissor de filmes de amido araruta com CMC para possíveis aplicações no setor de embalagens.
Agradecimentos
Agradeço ao meu orientador Marcos Vinicius, por ter contribuído com a realização deste trabalho e me incentivar a ser melhor a cada dia, a UFPA e ao laboratório de polímeros por todo subsidio necessário.
Referências
BRITO, G. F.; AGRAWAL, P.; ARAÚJO, E. M.; MÉLO, T. J. A. Biopolímeros, Polímeros Biodegradáveis e Polímeros Verdes. REMAP, v. 6., n. 2, p. 127-139, 2011.
CALLISTER, W. D., Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. John Wiley & Sons, Inc., 2002.
CUNHA, A. L. Caracterização do amido de araruta tipos seta e redonda, visando utilização na indústria de alimentos. Lavras, MG. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Lavras -UFLA; 2016.
SOUZA, D. C.; SILVA, L. L.; RESENDE,L.V.;COSTA, P. A.; GUERRA, T.S.;GONÇALVES,W. M.; PEREIRA, T. A.R. Conservação pós-colheita de araruta em função da temperatura de armazenamento. Magistra, v. 28, n. 3/4, p.403-410, 2016.
