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Desenvolvimento de filmes biodegradáveis à base de pectina, glucomanana do konjac e vinhaça
Bianca Rosa Pereira, Mariana Altenhofen da Silva

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


A grande versatilidade dos materiais plásticos resultou em seu amplo uso nos mais diversos segmentos inclusive no setor agrícola. Contudo, é inegável os impactos ambientais causados pelo uso e descarte destes materiais, tendo em vista que os polímeros convencionais, como o polietileno, apresentam alta estabilidade química não sendo degradados naturalmente no solo. Neste sentido, observa-se um crescente interesse pelo desenvolvimento de novas tecnologias como a de filmes biodegradáveis produzidos a partir de biopolímeros, como polissacarídeos e proteínas, que podem ser degradados por micro-organismos do solo. Dentre os biopolímeros com características interessantes para a formação de filmes, destacam-se a pectina (PEC) e a glucomanana do konjac (KGM). Estes polissacarídeos apresentam baixa barreira à umidade, porém, a reticulação com íons cálcio pode aumentar a sua estabilidade. A vinhaça, principal água residual do setor sucroalcooleiro, é amplamente aplicada na fertirrigação, prática que quando realizada indiscriminadamente pode levar a salinização do solo e contaminação de águas subterrâneas. Assim, a utilização da vinhaça como solvente na elaboração de filmes de PEC e KGM pode representar uma forma de reciclar seus nutrientes e uma alternativa para o uso deste efluente. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma formulação adequada para obtenção de filmes à base de pectina, glucomanana do konjac e vinhaça com propriedades visuais e táteis adequadas, visando a sua aplicação como material alternativo na agricultura. Primeiramente, os biopolímeros (1,5% m/v) em diferentes proporções de PEC:KGM (100:0, 75:25 e 50:50) foram dissolvidos em água destilada (200mL) com glicerol (0,6 g/g biopolímero) seguido da adição da vinhaça (200 mL), mantendo-se a solução sob agitação mecânica (1000 rpm) por 1 h. Alíquotas das soluções (50g) foram vertidas em placas de polipropileno (d=14cm) e secas em estufa a 40°C por 20h. Os filmes produzidos foram então reticulados por imersão em soluções etanólicas (30, 40 e 50% v/v) contendo hidróxido de cálcio (0,5% m/v) e glicerol (0 e 5% v/v), por diferentes tempos (5 e 10 minutos). Filmes sem e com reticulação foram caracterizados quanto ao aspecto visual. Quanto a adequação da formulação, a imersão por 10 minutos apresentou maior eficiência, aumentando a rigidez, mas mantendo a maleabilidade dos filmes. Já para a concentração de etanol na solução, 50% v/v apresentou melhor resultados, diminuindo a solubilização de KGM e, portanto, mantendo a espessura dos filmes reticulados mais próxima aos sem reticulação. A presença de glicerol na solução reticulante também melhorou a maleabilidade e diminuiu a fragilidade dos filmes. Em relação ao aspecto visual dos filmes obtidos, observou-se que o aumento da concentração de KGM promove aspecto mais homogêneo e melhora na manuseabilidade. Todos os filmes apresentaram coloração amarela característica da vinhaça, matriz homogênea e flexível. A reticulação com íons cálcio conferiu aspecto mais rígido aos filmes, enquanto os filmes sem reticulação apresentavam maior flexibilidade. Os filmes obtidos apresentam potencial para serem aplicados na agricultura. As próximas etapas do trabalho abrangerão a caracterização dos filmes quanto as propriedades mecânicas, de barreira a umidade e de biodegradabilidade em solo.


Palavras-chave


vinhaça, filmes, biopolímeros, pectina, glucomanana do konjac