Desenvolvimento de revestimentos biodegradáveis à base de álcool polivinílico para bandejas de amido de mandioca

• Main Author: Fabíola Azanha de Carvalho
• Other Authors: Suzana Mali de Oliveira .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. 2015
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000200443

O segmento de embalagens cresce mundialmente e gera toneladas de resíduos sólidos diariamente. A destinação destes resíduos, apesar da reciclagem crescente a cada ano, ainda é inadequada, poluindo o meio ambiente. Uma alternativa é o uso de embalagens biodegradáveis, que serão degradadas por microrganismos de ocorrência natural, minimizando problemas ambientais. O objetivo deste trabalho foi desenvolver revestimento biodegradável à base de álcool polivinílico (PVA) para atuar como proteção em bandejas biodegradáveis de amido de mandioca a serem empregadas como embalagens para alimentos. O presente trabalho foi dividido em quatro etapas. Na primeira etapa, ensaios preliminares foram realizados com cinco tipos de PVAs, para padronizar concentração e forma de preparo dos revestimentos e selecionar quais tipos seriam utilizados. Quatro tipos de PVAs, com diferentes graus de hidrólise e viscosidades, foram selecionados (SELVOL 540, 203, 325, 107) para produção dos revestimentos pela técnica de casting com concentração de 2% (p/v) do polímero. Na segunda etapa, os revestimentos produzidos foram caracterizados quanto à sua microestrutura, propriedades mecânicas, de barreiras e térmicas. Os revestimentos produzidos com SELVOL 325 e 107 (grau de hidrólise maior que 98%) foram os selecionados para revestir as bandejas biodegradáveis, por apresentarem menor solubilidade em água, menor permeabilidade ao vapor de água e menor ganho de água em função da atividade de água nas isotermas de sorção. Em uma terceira etapa, os revestimentos selecionados foram aplicados nas bandejas por pincelamento e as bandejas revestidas foram caracterizadas quanto às suas propriedades mecânicas, de barreiras e microestrutura. Observou-se redução de cerca de 50% da capacidade de absorção de água das bandejas revestidas quando comparadas ao controle, e as propriedades mecânicas apresentaram alterações com a aplicação do revestimento: aumento da resistência à tração e da flexibilidade da bandeja. A formulação RB3_325 (bandeja revestida com SELVOL 325) apresentou menor capacidade de absorção de água, menor ganho de água nas isotermas de sorção e melhor resistência a tração, com boa flexibilidade, e foi a selecionada para os ensaios de armazenamento de alguns alimentos (torradas, morangos e tomates cereja). As bandejas revestidas apresentaram pouca redução de tamanho e pequenas deformações ao longo do período de armazenamento, mas sem perder o formato. Houve um aumento na resistência à tração e no alongamento na ruptura, indicando que o revestimento melhorou essas propriedades da bandeja e os melhores resultados de armazenamento foram obtidos para as torradas e tomates cereja. As bandejas biodegradáveis de amido de mandioca e PVA, revestidas com álcool polivinílico SELVOL 325, produzidas neste trabalho, são uma alternativa interessante para o armazenamento de produtos perecíveis, como frutas, hortaliças e frios, que não apresentem elevada exsudação de água. === The packaging industry is growing worldwide and generates tons of solid waste daily. The destination of this waste, despite the increasing every year recycling, is still inadequate, polluting the environment. An alternative is the use of biodegradable packaging, which will be degraded by naturally occuring microorganisms, minimizing environmental problems. The aim of this work was to develop biodegradable coating based in polyvinyl alcohol (PVA) to act as protection in biodegradable trays cassava starch to be used as food packaging. This study was divided into four stages. In the first stage, preliminary tests were performed with five types of PVAs to standardize concentration and form of preparation of coatings and select wich types of PVAs would be used. Four types of PVAs which different degrees of hydrolysis and viscosity were selected (SELVOL 540, 203, 325, 107) for the production of coatings by the casting technique with a concentration of 2% (w/v) polymer. In the second stage, the produced coatings were characterized for their microstructure, mechanical properties, barriers and thermals. The coatings produced with SELVOL 325 and 107 (degree of hydrolysis greater than 98%) were selected to coat the biodegradable trays, due to their lower water solubility, lower water vapor permeability and reduced water gain as a function of water activity the sorption isotherms. In a third step, the selected coatings were applied by brushing in trays and the coated trays were characterized for their mechanical properties, barriers and microstruture. A reduction of about 50% of the water absorption capacity of the coated trays when compared to the control tray, and the mechanical properties showed changes with the application of the coating: increased tensile strength and flexibility on the tray. The RB3_325 formulation (tray coated with SELVOL 325) showed a lower water absorption capacity, lower gain moisture gain at sorption isotherms and better tensile strength, with good flexibility, and was selected for the storage tests of some food (toast, strawberries and cherry tomatoes). The coated trays showed little reduction in size and small deformations during the storage period, but without losing the format. There was an increasing in tensile strength and elongation at break, indicating that the coating has improved these properties the tray and the best storage results were obtained for the toast and cherry tomatoes. The biodegradable trays cassava starch and PVA, coated with polyvinyl alcohol SELVOL 325, produced in this work, are an interesting alternative for the storage of perishable products such as fruits, vegetables and cheeses and hams, which did not show high exudation of water.