53º Congresso Brasileiro de Quimica
Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4

ÁREA: Ensino de Química

TÍTULO: DO PÓ AO PLÁSTICO BIODEGRADÁVEL

AUTORES: Oliveira, A.C.V. (IFRJ) ; Gabry, A.F. (IFRJ) ; Soares, K.S. (IFRJ) ; Silva, L.C.V. (IFRJ) ; Souza, M.S. (IFRJ) ; Silva, T.G. (IFRJ) ; Lima, M.C.P. (IFRJ)

RESUMO: Foi realizado por alunos dos Cursos Técnicos em Química e Polímeros que fazem parte do projeto PFRH (Projeto de Formação de Recursos Humanos) da Petrobrás, e o objetivo final é produzir práticas para os cursos técnicos do IFRJ com materiais quimicamente verdes e que despertem nesses alunos uma consciência ambiental e científica. A substituição dos plásticos convencionais por plásticos biodegradáveis é cada vez maior, já que existe uma grande conscientização da população pela preservação do meio ambiente, visando à sustentabilidade, resultando em ganhos socioeconômicos e ambientais. Um polímero biodegradável de alto destaque é o amido de milho. A transformação dos grânulos de amido em biofilme se deve ao processo de gelatinização e através desse foram produzidos os filmes biodegradáveis de amido.

PALAVRAS CHAVES: plásticos biodegradáveis; amido de milho; gelatinização

INTRODUÇÃO: Atualmente, uma nova tecnologia que vem alavancando o setor de plásticos descartáveis é o amido termoplástico, gerado a partir do amido. O amido é um mateiral de fonte renovável, barato e biodegradável, logo esse material não irá agredir o meio ambiente como material de análise. O amido é reserva de alimentos de plantas como o arroz, milho, mandioca, entre outras, além de ser encontrado abundantemente na natureza devido ao cultivo em larga escala de cereais, podendo ser convertido química, física e biologicamente em uma gama de compostos que se prestam a vários setores industriais, como: saco de lixo, filmes para proteger alimentos, fraldas infantis, hastes flexíveis com pontas de algodão para uso na higiene pessoal. Já na agricultura, vem sendo empregado como filme na cobertura do solo e recipientes para plantas, entre outros usos. O amido é insolúvel em água a temperatura ambiente. Porém, quando a suspensão de amido em água é aquecida à água começa a penetrar nos grânulos e estes incham. À medida que o aquecimento prossegue, os grânulos arrebentam obtendo-se uma dispersão viscosa que pode formar um gel. Ao processo em que a água penetra nos grãos de amido e modifica a sua estrutura chama-se gelatinização do amido e, o produto obtido, amido termoplástico. O presente trabalho tem por objetivo a confecção de biofilmes vazados de amido a partir de grânulos de amido de milho. Esta confecção envolve etapas como a gelatinização, a solubilidade e o teste de biodegradabilidade dos filmes obtidos.

MATERIAL E MÉTODOS: Foi utilizado amido de milho da marca Maizena para realizar o procedimento de gelatinização e formação dos filmes. Para a gelatinização utilizou-se uma suspensão de amido a 2% em água e mantida a 100 °C sob agitação magnética, num sistema sob refluxo. O tempo de gelatinização foi variado 30 e 60 min. Após a gelatinização a solução foi resfriada e vazada em placas de petri e colocadas na estufa a 60 °C por 24h. Aos filmes obtidos foram realizados ensaio de solubilização em água e biodegradação em solo. A solubilização foi realizada picotando os filmes de amido de milho e colocando sob agitação a temperatura ambiente e a 80 °C durante 1h. O ensaio de biodegradação em solo foi realizado cortando três pedaços de 3 x 3 cm do filme e enterrando-os no solo por 7 dias.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Estruturalmente o amido é um polissacarídeo composto por duas moléculas: a amilose (20 a 30%) e a amilopectina (80 a 70%) (Figura 1). A amilose é formada por unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas α- (1, 4), originando uma cadeia linear e a amilopectina é formada por unidades de glicose unidas em α- (1, 4) e com pontos de ramificações α- (1,6), formando uma estrutura ramificada (OLIVEIRA, D. C., 2011). Figura 1. Estrutura química da amilose (a) e amilopectina (b). A Tabela 1 apresenta o resultado de solubilidade do amido da marca Maizena e é observado uma baixa solubilidade em água, mesmo sob aquecimento. Esse tipo de amido apresenta um percentual de amilose de aproximadamente 30%, está molécula após rompimento do grânulo tem a característica de se organizar formando altas interações intermoleculares e com isso dificultando a solubilidade do amido, esse processo é chamado de retrogradação do amido. Tabela 1.Percentual de solubilidade dos filmes de amido com e sem aquecimento. Para o ensaio de biodegradação em solo foi utilizado um filmes de amido gelatinizado durante 1 h e o mesmo foi enterrado diretamente no solo por 7 dias. Para esse solo foi medido o pH 6,0 em água e a teor de umidade de 8%. Após o período no local onde os mesmos foram enterrados não havia nenhum pedaço do filme. Logo, a biodegradação foi 100%.

Estrutura química da amilose e amilopectina.

Figura 1. Estrutura química da amilose (a) e amilopectina (b). (Fonte: CORRADINI, E. et al, 2005)

Percentual de solubilidade dos filmes de amido com e sem aquecimento.

Tabela 1. Percentual de solubilidade dos filmes de amido com e sem aquecimento.

CONCLUSÕES: Os alunos perceberam que o tratamento dado ao amido em pó foi possível obter os filmes de amido termoplástico. Realizaram ensaios de solubilidade em água e observaram a influência das interações intermoleculares na solubilidade do amido. Vivenciaram um ensaio de biodegradação e perceberam a importância dos microrganismos na biodegradação da matéria orgânica.

AGRADECIMENTOS:

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CORRADINA, E. Estudo Comparativo de Amidos Termoplásticos Derivados do Milho com Diferentes Teores de Amilose. Polímeros: Ciência e Tecnologia, São Paulo, v. 15, n. 04, p. 268 - 273, 2005. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-14282005000400011&script=sci_arttext. Acesso em: 16/02/2013.

OLIVEIRA, D. C. CARACTERIZAÇÃO E POTENCIAL TECNOLÓGICO DE AMIDOS DE DIFERENTES CULTIVARES DE MANDIOCA (Manihot esculenta Crantz), 2011,142 fls, Dissertação de Mestrado, Florianópolis – SC, 2011. Disponível em: http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/95768. Acesso em: 16/02/2013.