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Filmes biodegradáveis compostos de pectinas de alto e baixo teor de metoxilação utilizando vinhaça como solvente
Gloria Costa Machado, Mariana Altenhofen da Silva

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


Os materiais plásticos têm aplicações nas mais diversas áreas devido a suas propriedades versáteis, sendo que aproximadamente 3% do total produzido no mundo é destinado a aplicações na agricultura. No entanto, a crescente preocupação com a preservação ambiental impulsionou pesquisas sobre novos materiais biodegradáveis e de fontes renováveis. Os biopolímeros atendem os requisitos para formação de um material com potencial para substituir o plástico de uma forma mais sustentável. A pectina é um polissacarídeo extraído comercialmente do bagaço de frutas cítricas com boa capacidade de formação de filmes e, devido a sua natureza hidrofílica, pode auxiliar na manutenção da umidade do solo. A vinhaça é o resíduo mais expressivo do setor sucroalcooleiro, sendo seu principal destino a fertirrigação, técnica que, quando feita indiscriminadamente, pode levar a eutrofização de águas subterrâneas. Portanto, a utilização da vinhaça como solvente na fabricação de filmes representa uma alternativa para o aproveitamento deste resíduo, possibilitando a reciclagem de seus nutrientes de forma mais lenta. Estudos anteriores do grupo de pesquisa desenvolveram filmes de pectina de alto teor de metoxilação (ATM) e vinhaça, os quais apresentaram resistência mecânica adequada, porém baixa resistência à água. Desta forma, propõem-se novas estratégias de reticulação e/ou produção de blendas (filmes compostos) para reduzir a solubilidade. O presente trabalho teve como objetivo adequar a formulação e o processo de obtenção de filmes compostos de pectinas de alto teor de metoxilação (ATM) e de baixo teor de metoxilação (BTM) com vinhaça e reticulados com íons cálcio, visando sua aplicação na agricultura.  Buscou-se também estabelecer a máxima quantidade de vinhaça que poderia ser adicionada aos filmes mantendo uma matriz polimérica homogênea e contínua. Os filmes foram produzidos por casting, que consiste na aplicação da solução filmogênica em um suporte seguida da evaporação do solvente. Foram produzidos filmes a partir de soluções filmogênicas (1,5% m/v) com diferentes proporções de pectina ATM:BTM (100:0, 80:20, 60:40 e 40:60) usando como solvente vinhaça e água destilada (1:1, 2:1 e 3:1). Em seguida, os filmes foram reticulados por imersão em solução etanólica (0, 50 e 70% v/v) contendo cloreto cálcio (CaCl2, 5% m/v) e glicerol (5% m/v). Por apresentarem melhores propriedades visuais e maior concentração de vinhaça, os filmes selecionados foram com proporções de pectina ATM:BTM 100:0, 80:20, 60:40 e 40:60 utilizando vinhaça e água (2:1) como solvente. A solução etanólica 70% v/v foi a mais adequada para a etapa de reticulação, pois apresentou menor solubilização dos filmes. Os filmes reticulados se mantiveram íntegros após a imersão em água destilada por 24h. Pode-se concluir que é possível obter filmes homogêneos de pectina ATM e BTM e vinhaça com baixa solubilidade em água. A próxima etapa da pesquisa prevê a caracterização das formulações selecionadas quanto as propriedades mecânicas de barreira umidade. Apesar dos resultados ainda serem preliminares, os filmes obtidos apresentam potencial para uso na agricultura.


Palavras-chave


vinhaça, plasticultura, biopolímeros, pectina