Título: COMPORTAMENTO DE SORÇÃO, DIFUSÃO E PERMEAÇÃO DE ÁGUA EM BLENDAS POLIMÉRICAS DE AMIDO MODIFICADO-ÁLCOOL POLIVINÍLICO PARA EMBALAGENS FLEXÍVEIS DE ALIMENTOS

Título alternativo: WATER SORPTION, DIFFUSION, AND PERMEATION BEHAVIOR IN MODIFIED STARCH-POLYVINYL ALCOHOL POLYMER BLENDS FOR FLEXIBLE FOOD PACKAGING

Autoria de: Paulo Sergio de Andrade

Orientação de: Marali Vilela Dias

Coorientação de: Bruna Rage Baldone Lara

Presidente da banca: Marali Vilela Dias

Primeiro membro da banca: Bruna Rage Baldone Lara

Segundo membro da banca: Fabiana Queiroz

Terceiro membro da banca: Mario Guimarães Junior

Palavras-chaves: embalagem, amido, álcool polivinílico, permeação de água, biopolímero

Data da defesa: 04/05/2021

Semestre letivo da defesa: 2020-2

Data da versão final: 17/05/2021

Data da publicação: 17/05/2021

Referência: Andrade, P. S. d. COMPORTAMENTO DE SORÇÃO, DIFUSÃO E PERMEAÇÃO DE ÁGUA EM BLENDAS POLIMÉRICAS DE AMIDO MODIFICADO-ÁLCOOL POLIVINÍLICO PARA EMBALAGENS FLEXÍVEIS DE ALIMENTOS. 2021. 41 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Alimentos Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.

Resumo: Na busca de novos materiais competitivos e mais sustentáveis para embalar alimentos, muitos estudos avaliam o uso de polímeros biodegradáveis de fontes renováveis, através da sua mistura com outros polímeros e com a adição de reticulantes. Esta tendência está relacionada à resistência à degradação de embalagens plásticas comerciais somada ao seu descarte inadequado pós-consumo, o que têm causado danos ao meio ambiente e, principalmente, aos animais aquáticos. De modo a diminuir os impactos negativos dos plásticos convencionais sem perder suas ótimas características, investigou-se a confecção de filmes flexíveis de amido de mandioca e álcool polivinílico (PVOH) bem como suas blendas pelo método casting. As concentrações em volume utilizadas na elaboração dos filmes foram de 100S0P, 90S10P, 80S20P, 70S30P e 0S100P (dadas em de solução filmogênica de amido (S) e de solução filmogênica de PVOH (P)), com adição de 8 (em relação à massa dos polímeros) de ácido cítrico como agente reticulante. Após a secagem, os filmes flexíveis foram caracterizados em relação às propriedades mecânicas de tração e punctura e ao comportamento de sorção, difusão e permeação da água. Os resultados mostraram que a inserção de 10, 20 e 30 de PVOH às blendas as tornaram cerca de 24, 58 e 80 mais flexíveis e 36, 71 e 83 mais resistentes à punctura, respectivamente, comparadas ao filme de amido. Entretanto, a inserção de 20 ou mais de PVOH mais que duplicou o teor de umidade na monocamada (M0) das blendas, em relação ao filme de amido, o qual apresentou M0 de 0,11 g H2Og filme, conforme mostrou o modelo de isoterma de sorção de umidade GAB, que melhor se ajustou aos dados. Além disso, a inserção de 20 e 30 de PVOH aumentou significativamente (p0,05) o coeficiente de difusão da água em cerca de 163 e 300 , respectivamente, em comparação ao filme de amido. Assim, a inserção de 10 de PVOH foi mais vantajosa, pois reforça as propriedades mecânicas da blenda, com o aumento significativo (p0,05) de 24 na flexibilidade, 57 na penetração da sonda e 36 na resistência à punctura, sem aumentar sua hidrofilicidade ou diminuir suas propriedades de barreira ao vapor de água, em comparação ao filme de amido. Isto resulta em um maior controle da entrada e saída indesejada de vapor de água, evitando reações de degradação e alterações físico-químicas e sensoriais nos alimentos, e promove uma maior resistência da embalagem quando esta está em contato com materiais perfurantes, o que assegura sua integridade.

Abstract: In the search for new competitive and more sustainable materials for food packaging, many studies evaluate the use of biodegradable polymers from renewable sources by blending them with other polymers and adding cross-linkers. This trend is related to the resistance to degradation of commercial plastic packaging added to its inadequate post-consumption disposal, which has caused damage to the environment and, especially, to aquatic animals. To reduce the negative impacts of conventional plastics without losing their optimum characteristics was investigated the production of flexible cassava starch and polyvinyl alcohol (PVOH) films and their blends by the casting method. The volume concentrations used in the films elaboration were 100S0P, 90S10P, 80S20P, 70S30P, and 0S100P (given in starch film solution (S) and PVOH film solution (P)), with the addition of 8 (based on polymers mass) of citric acid as cross-linking agent. After drying, the flexible films were characterized concerning tensile and puncture mechanical properties and water sorption, diffusion, and permeation behavior. The results showed that the insertion of 10, 20, and 30 of PVOH to the blends made them about 24, 58, and 80 more flexible and 36, 71, and 83 more puncture-resistant, respectively, compared to the starch film. However, the insertion of 20 or more of PVOH more than doubled the monolayer moisture content (M0) of the blends compared to the starch film, which showed M0 of 0.11 g H2Og film, by the GAB moisture sorption isotherm model, which best fitted the data. Also, the insertion of 20 and 30 of PVOH significantly (p0.05) increased the water diffusion coefficient by about 163 and 300 , respectively, compared to the starch film. Thus, the 10 of PVOH insertion was more advantageous as it strengthens the mechanical properties of the blends, with the significant (p0.05) increase of 24 in flexibility, 57 in probe penetration, and 36 in puncture resistance, without increasing its hydrophilicity or decreasing its water vapor barrier properties, compared to the starch film. That results in greater control of unwanted water vapor ingress and egress, preventing degradation reactions and physicochemical and sensory alterations in the food, and promotes greater package strength when it is in contact with perforating materials, ensuring its integrity.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_de_alimentos/20202201720078

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/47045

Curso: G011 - ENGENHARIA DE ALIMENTOS (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Inglês

Código da língua do conteúdo: eng

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Paulo Sergio de Andrade e Universidade Federal de Lavras

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