Avaliação das propriedades mecânicas de filmes biodegradáveis e sua aplicação em embalagens para acondicionamento de plantas
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Lapa, L. S. S., Silva, Y. R. de O., Sales, P. F. de, Guimarães, K. C., & Dias , M. V. (2021). Avaliação das propriedades mecânicas de filmes biodegradáveis e sua aplicação em embalagens para acondicionamento de plantas. ForScience, 9(2), e00970. https://doi.org/10.29069/forscience.2021v9n2.e970

Resumen

Neste trabalho empregou-se a técnica de casting para a produção de filmes. Utilizou-se quantidades distintas de amido de milho, glicerina e extrato de própolis-verde, sendo avaliadas as propriedades mecânicas (módulo de Young, elasticidade e tensão à ruptura) dos materiais obtidos. Verificou-se o efeito das variáveis e de suas interações pelo gráfico de Pareto. Superfícies de resposta foram construídas em testes conduzidos com 95% de confiança. A análise dos resultados indicou que o amido de milho foi o que mais influenciou na determinação do módulo de Young. Por outro lado, para a elongação, a glicerina, utilizada como agente plastificante, foi o fator mais relevante. Na análise da tensão à ruptura, observou-se que a interação entre a glicerina e o extrato de própolis-verde foi a mais significativa. Foi então selecionado o filme que apresentou as características mais adequadas no acondicionamento de mudas de alface. Os resultados indicaram que a amostra produzida a partir de 4 g de amido de milho, 1 g de glicerina e 0,12 g de extrato de própolis-verde foi a mais apropriada. Com relação ao acondicionamento da muda de alface, foi feita uma análise visual e macroscópica com a finalidade de verificar a resistência do filme biodegradável quando o substrato e a muda foram adicionados na embalagem. Foi observado que o material sintetizado e escolhido teve uma capacidade adequada para a sua retenção, o que favorece e ratifica o seu emprego, uma vez que, ao ser biodegradável, pode se tornar substituto de plásticos convencionais.

Palavras-chave: Técnica casting. Módulo de Young. Elasticidade. Tensão à ruptura.

 

Evaluation of the mechanical properties of biodegradable films and their application in packaging for packaging plants

Abstract

In this work the technique of casting was used for the production of films. Different quantities of corn starch, glycerin and propolis-green extract were used, and the mechanical properties (Young's modulus, elasticity and tensile strength) of the materials obtained were evaluated. The effect of the variables and their interactions on the Pareto graph was verified. Response surfaces were constructed in tests conducted with 95% confidence. The analysis of the results indicated that the corn starch was the most influential in determining the Young's modulus. On the other hand, for elongation, glycerin, used as a plasticizing agent, was the most relevant factor. In analyzing the rupture stress, it was observed that the interaction between glycerin and the propolis-green extract was the most significant. It wasthenselectedthefilmthatpresentedthemost suitable characteristics in the packaging of lettuce seedlings. The results indicated that the sample produced from 4 g of cornstarch, 1 g of glycerin and 0.12 g of propolis-green extract was the most appropriate. Regarding the conditioning of the lettuce change, a visual and macroscopic analysis was performed to verify the resistance of the biodegradable film when the substrate and the change were added to the packaging. It hás been observed that the synthesized and selected material hás the proper capacity for its retention, which favors and ratifies its use, since, being biodegradable, it can be come a substitute for conventional plastics.

Keywords:Casting technique. Young's module. Elasticity. Tensionto break.

 

https://doi.org/10.29069/forscience.2021v9n2.e970
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Citas

ALVES, V. D. et al. Effect of glycerol and amylose enrichment on cassava starch film properties. Journal oh Food Engineering, Estados Unidos, v. 78, p. 941- 946, fev. 2007. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0260877405007983. Acesso em: 4 jan. 2021.

AMERICAN SOCIETY STANDARD TESTING AND MATERIALS-ASTM. Standard test method for slow rate penetration resistance of flexible barrier films and laminates. ASTM F1306-90. Philadelphia, 2001.

ARAÚJO, Y. L. F. M. Uso de biofilme de amido à base de própolis vermelha para a conservação de folhas de alface (Lactuca sativa). Scientia Plena, Aracajú, v. 8, n. 12, p. 1-8, 2012. Disponível em: https://www.scientiaplena.org.br/sp/article/view/1159#:~:text=Uma%20alternativa%20vi%C3%A1vel%20de%20redu%C3%A7%C3%A3o,protetora%20de%20folhas%20de%20alface. Acesso em: 4 jan. 2021.

DAMORADAN, S.; PARKIN, K. L.; FENNEMA, O. R. Química de alimentos de fennema. Porto Alegre: Artmed, 2010.

FAKHOURI, F. M. et al. Filmes e coberturas comestíveis compostas à base de amidos nativos e gelatina na conservação e aceitação sensorial de uvas crimson. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 27, n. 2, p. 369-375, abr/jun. 2007. Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S010120612007000200027&script=sci_abstract&tlng=pt. Acesso em: 4 jan. 2021.

FARIAS, M. G. Elaboração e caracterização de filmes de amido e polpa de acerola por casting, extrusão termoplástica e termoprensagem. Orientador: Carlos Wanderlei Piler de Carvalho. 188 f. 2016. Tese (Doutorado em Ciências) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2016.

FARIAS, M. G. et al. Caracterização físico-química de filmes comestíveis de amido adicionado de acerola (Malphigiaemarginata D.C.). Química Nova, São Paulo, v. 35, n.3, p. 546-552, 2012. Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422012000300020&script=sci_abstract&tlng=pt. Acesso em: 4 jan. 2021.

GUZZETTI, E. et al. Microplastic in marine organism: environmental and toxicológica effects. Environmental Toxicology and Pharmacology, v. 64, p. 164-171, dez. 2018.

Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1382668918303934. Acesso em: 4 jan. 2021.

LAPA, L. S. S.; SILVA, Y. R. O.; SALES, P. F. Aplicação das análises espectroscópicas e termogravimétricas em filmes biodegradáveis de amido de milho incorporados com extrato de própolis-verde. ForScience, Formiga, v. 8, n. 2, p.1-19, jul./dez. 2020. Disponível em: http://www.forscience.ifmg.edu.br/forscience/index.php/forscience/article/view/712. Acesso em: 4 jan. 2021.

LOMELÍ-RAMÍREZ, M. G. et al. Bio-composites of cassava starch-green coconut fiber: part II: structure and properties. Carbohydrate Polymers, Reino Unido, v. 102, p. 576-583, fev. 2014. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0144861713011600. Acesso em: 4 jan. 2021.

LU, L. et al. Interaction between microplastics and microorganism as well as gut microbiota: A consideration on environmental animal and human health. Science of The Total Environment,Amsterdam, v. 667, p. 94–100. 2019. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969719308885. Acesso em: 4 jan. 2021.

MALI, S.; GROSSMANN, M. V. E.; YAMASHITA, F. Filmes de amido: produção, propriedades e potencial de utilização. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 31, n. 1, p. 137-156, jan./mar. 2010. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/276228133_Filmes_de_amido_Producao_propriedades_e_potencial_de_utilizacao. Acesso em: 4 jan. 2021.

MCHUGH, T. H.; KROCHTA, J. M. Milk-protein-based edible films and coating. Food Technology, v. 48, n. 1, p. 97-103, 1994.

NUNES, C. A. et al. Chemoface: a novel free user-fiendly interface for chemometrics. Journal of the Brazilian Chemical Society, Campinas, v. 23, n. 11, p. 2004-2010, nov. 2012. Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-50532012001100007. Acesso em: 4 jan. 2021.

OLUWASINA, O. O. et al. Influence of oxidized starch on physicomechanical, thermal properties, and atomic force micrographs of cassava starch bioplastic film. International Journal of Biological Macromolecules, Netherlands, v. 135, p. 282-293. 2019. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813019325188. Acesso em: 4 jan. 2021.

POMMET, M. et al. Intrinsic influence of various plasticizers on functional properties and reactivity of wheat gluten thermoplastic material. Journal of Cereal Science, Londres, v. 45, n. 1, p. 81-91, 2005. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/223515236_Intrinsic_influence_of_various_plasticizers_on_functional_properties_and_reactivity_of_wheat_gluten_thermoplastic_materials. Acesso em: 4 jan. 2021.

POMMET, M. et al. Study of wheat gluten plasticization with fatty acids. Polymer, v. 44, n. 1, p. 115-122, jan. 2003. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032386102007462. Acesso em: 4 jan. 2021.

PRATA, J. C. Airborne microplastics: on sequences to human health? Environmental Pollution, v. 234, p. 115–126, mar. 2018. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0269749117307686. Acesso em: 4 jan. 2021.

SILVA, M. C. S. et al. Avaliação das propriedades físico-químicas e mecânicas de filmes de fécula de mandioca incorporado com cafeína irradiada. Revista Desafios, Palmas, v. 6, n. Especial, p.1-9, 2019. Disponível em: sistemas.uft.edu.br. Acesso em: 4 jan. 2021.

SOUZA, C. O. et al. Mango and acerola pulps as antioxidant additives in cassava starch bio-based film. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 59, n.6, p. 2248-2254, mar. 2011. Disponível em: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21361289/. Acesso em: 4 jan. 2021.

UGALDE, M. L. Biofilmes ativos com incorporação de óleos essenciais. Orientadores: Geciane Toniazzo Backese e Rogério Luis Cansian. 2014. 168 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Alimentos) - Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões, Erechim, 2014.

VEIGA-SANTOS, P. et al. Mechanical properties, hydrophilicity and water activity of starch-gum films: effects of additives and deacety lated xanthan gum. Food Hydrocolloids, Netherlands, v. 19, n.2, p.341-349, mar. 2007. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0268005X04001262. Acesso em: 4 jan. 2021.

VICENTINI, N. M. Elaboração e caracterização de filmes comestíveis à base de fécula de mandioca para uso em pós-colheita. Orientador: Marney Pascoli Cereda. 2003. 216 f. Tese (Doutorado em Agronomia) – Universidade Estadual Paulista, São Paulo, 2003.

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