Autores
Inocencio Nunes, R. (UFERSA) ; de Lima Leite, R.H. (UFERSA) ; Mendes Aroucha, E.M. (UFERSA) ; Gomes dos Santos, F.K. (UFERSA) ; da Silva e Souza, R.L. (UFERSA) ; de Oliveira Queiroz, L.P. (UFERSA)
Resumo
A crescente demanda por plásticos de uso único impacta negativamente o meio
ambiente. No entanto, o aumento no uso de materiais biodegradáveis para produzir
plásticos não convencionais é um reflexo de mudanças no comportamento social e
tem incentivado alternativas para este setor. Assim, essa pesquisa investigou
propriedades de filmes de carragenina incorporando concentrações distintas de
látex de mangabeira. O látex é uma fonte de proteínas, lipídeos e borracha
natural que pode agregar funcionalidades aos filmes. Foram analisadas a
densidade, cor/opacidade e índice de intumescimento dos filmes biopoliméricos. A
adição de látex permitiu o aumento da densidade e espessura dos filmes, houve um
leve escurecimento e aumento na retenção de água dos filmes de carragenina e
látex de mangabeira.
Palavras chaves
Bioplástico.; Látex.; Opacidade.
Introdução
O consumo elevado de plásticos afeta gradativamente o meio ambiente e seus
ecossistemas. A poluição causada pela falta de gestão dos resíduos plásticos já
depositou 8,9 bilhões de toneladas de lixo residual considerados primários e
secundários, desse total 6,3 bilhões estão acumulados em aterros (VASCONCELOS,
2019). Além de ser um material de origem fóssil o plástico convencional é
resistente em degradar-se no ambiente. Essas desvantagens acarretam prejuízos à
natureza e tem sido motivo de preocupação nos últimos tempos. O avanço em
pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de substitutos para o plástico
sintético tem alcançado resultados promissores. Atualmente, produtos oriundos de
fontes renováveis e biodegradáveis são uma alternativa parcial ao uso de
plásticos de curta vida útil. Chamados de bioplásticos, esses plásticos mais
ecológicos são fabricados a partir de amido, quitosana, alginato, carragenina e
outros biopolímeros (RUKMANIKRISHNAN et al., 2020). Com excelentes propriedades
para formação de filmes e embalagens biodegradáveis, extraída de macroalgas
vermelhas, a carragenina tem sido amplamente difundida, uma vez que é atóxica e
de baixo custo. No entanto, a alta permeabilidade ao vapor de água limita a
capacidade de aplicação em produtos alimentícios (NAZURAH; HANANI, 2017). Essa
inconveniência, pode ser resolvida incorporando aditivos com características
hidrofóbicas que podem melhorar o desempenho em relação à água, mas também
afetar a cor e opacidade dos filmes. Assim, essa pesquisa objetiva caracterizar
filmes de carragenina obtidos em concentrações de látex de mangabeira (FB0 - 0%;
FB1 - 1,6%; FB2 - 3,3%; e FB3 - 5,0%). Durante essa investigação, foram
analisados parâmetros de espessura, densidade, cor/opacidade e índice de
intumescimento dos filmes.
Material e métodos
Os filmes de carragenina com diferentes concentrações do látex de mangabeira
(0%; 1,6%; 3,3% e 5,0% w/w) foram obtidos a partir de uma solução filmogênica
contendo 2% de massa seca para um total de 60 mL. Utilizando-se o glicerol como
plastificante fixado a 20% em relação à massa de carragenina (w/w).
Inicialmente, a carragenina foi dispersa em um béquer contento água destilada
sob agitação constante a uma temperatura de 82 °C até total solubilização (NOURI
et al., 2018). Em seguida, a solução de carragenina foi transferida para um
segundo béquer, contendo glicerol e frações do látex, a mistura foi agitada (200
rpm) para formar uma emulsão. A mistura foi então depositada em placas de
acrílico 15 cm x 15 cm e mantida em repouso por 24h à temperatura ambiente (28
°C). Para completar a secagem, as placas foram transferidas para estufa (TE-
391/2 TECNAL) com circulação e renovação de ar a 45 °C. A espessura do filme foi
determinada em triplicata a partir de medições utilizando um micrometro digital
(Mitutoyo MDC-25 M, MFG-Japan) de escala 0,001 mm. A densidade foi calculada por
meio da relação massa (g) e espessura numa área de 2 cm2. O parâmetro cor foi
definido seguindo a descrição de (OLIVEIRA et al., 2018), utilizando um
colorímetro, CR 10 Minolta calibrado contra um fundo branco/preto padrão, as
medidas foram realizadas em cinco pontos equidistantes da superfície dos filmes;
a opacidade foi mensurada a partir de leituras da absorbância dos filmes em
espectrofotômetro UV/Visível (UV-340G, Gehaka) em comprimento de onda de 600 nm,
dividindo-se seu valor pela espessura média de cada filme em milímetros.
Resultado e discussão
Os resultados obtidos através da incorporação de látex de mangabeira aos filmes
de carragenina, estão dispostos na Tabela 01. O menor valor de espessura foi
observado em filmes de carragenina sem adição de látex 36,2 µm para o filme FB0.
Com a adição do látex foram obtidos filmes mais espessos que os contendo apenas
carragenina. As espessuras para os filmes contendo látex e carragenina
diminuíram de 53,0 µm para o FB1 contendo 1,6% de látex - até 44,3 µm para o FB3
contendo 5,0% de látex. Um comportamento similar ocorreu em filmes de
carragenina e extrato de alecrim (NOURI et al.,2018). Uma menor densidade foi
encontrada no FB0 filme sem látex em comparação com os filmes adicionados com
látex. Entre os filmes contendo látex não houve diferença significativa entre as
médias dos resultados. Quando os filmes foram submetidos ao teste de
intumescimento constatou-se que o látex de mangabeira pouco interferiu na
absorção de água pela carragenina, essa característica é comum a filmes de
carragenina altamente hidrofílicos principalmente quando se utiliza glicerol
como plastificante. Os filmes absorveram mais que 99% de seu peso em água. Os
parâmetros de cor e opacidade de filmes biodegradáveis são importantes quando de
seu uso como embalagens pois afetam a aceitação dos produtos pelo consumidor
(BALASUBRAMANIAN, 2019). O parâmetro de cor a*, indicativo da variação entre o
verde e o vermelho apresentou pequena variação, diminuindo com a adição do
látex. Os valores do parâmetro de cor b*, variação entre o amarelo e o azul, não
variaram significativamente. A coordenada L* variação entre o branco e o preto
foi afetada ocorrendo uma diminuição de 81,5± 0,0d para 80,7± 0,1a em
comparação com o filme controle, ou seja, a adição de látex provoca um leve
escurecimento dos filmes.
Tabela 01- Caracterização dos filmes de carragenina e látex (FB0 – 0%; FB1 - 1,6%; FB2 - 3,3%; e FB3 - 5,0%) quanto os padrões físicos e opticos.
Conclusões
Os filmes obtidos em diferentes concentrações de látex de mangabeira apresentam
diferenças significativas nas propriedades ópticas e físicas em comparação com os
filmes sem látex. Maiores teores de látex incorporados à matriz do biopolímero
podem levar a alterações relevantes na cor e opacidade dos filmes e precisam ser
testadas. A capacidade de retenção de água pelos filmes de carragenina aumenta
levemente pela adição do látex de mangabeira. Ocorre igualmente um aumento na
densidade dos filmes de carragenina quando são adicionados de látex de mangabeira.
Agradecimentos
Agradecemos o financiamento da bolsa de pesquisa à Coordenação de Aperfeiçoamento
de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Fundação de Apoio à Pesquisa do Rio Grande
do Norte (FAPERN) e ao PPgCEM da UFERSA campus Mossoró/RN.
Referências
BALASUBRAMANIAN, R. et al. Effect of TiO2 on highly elastic, stretchable UV protective nanocomposite films formed by using a combination of k-Carrageenan, xanthan gum and gellan gum. International Journal of Biological Macromolecules, v. 123, p. 1020–1027, 2019.
NAZURAH, N. F.; HANANI, Z. . N. Physicochemical characterization of kappa-carrageenan (Euchema cottoni) based films incorporated with various plant oils. Carbohydrate Polymers, v. 157, p. 1479–1487, 2017.
NOURI, A. et al. Biodegradable κ-carrageenan/nanoclay nanocomposite films containing Rosmarinus officinalis L. extract for improved strength and antibacterial performance. International Journal of Biological Macromolecules, v. 115, p. 227–235, 2018.
OLIVEIRA, V. R. L. et al. Use of biopolymeric coating hydrophobized with beeswax in post-harvest conservation of guavas. Food Chemistry, v. 259, n. March, p. 55–64, 2018.
RUKMANIKRISHNAN, B. et al. K-Carrageenan/lignin composite films: Biofilm inhibition, antioxidant activity, cytocompatibility, UV and water barrier properties. Materials Today Communications, v. 24, n. February, p. 101346, 2020.
VASCONCELOS, Y. Planeta PLástico. Pesquisa FAPESP, v. 281, p. 18–24, 2019.
