Efeitos plastificante e antiplastificante do glicerol e do sorbitol em filmes biodegradáveis de amido de mandioca

Abstract

ResumoNeste trabalho foram estudados os efeitos plastificante e antiplastificante do glicerol e do sorbitol sobre as propriedades de sorção de água e mecânicas de filmes de amido de mandioca . Os filmes foram produzidos por casting empregando-se amido de mandioca (3 g/ 100 g de solução filmogênica) e diferentes concentrações de glicerol ou sorbitol (0, 5, 10, 15, 30 e 40 g/100 g de amido). Glicerol e sorbitol apresentaram efeito antiplastificante quando empregados em baixas concentrações (≤ 15 g/100 g amido) e sob baixos valores de atividade de água (≤ 0,58). O efeito antiplastificante pode ser demonstrado pelo decréscimo da hidrofilicidade e da flexibilidade dos filmes nestas condições. Em concentrações mais elevadas de plastificante e sob maiores atividades de água, os plastificantes empregados exerceram o efeito esperado de plastificação. Palavras-chave: Antiplastificação, amido de mandioca AbstractIn this work were studied the plasticizing -antiplasticizing effects of glycerol and sorbitol on moisture sorption and mechanical properties of cassava starch films. Films were produced by casting with cassava starch (3g starch/100 g filmogenic solution) and different concentrations of glycerol or sorbitol (0, 5, 10, 15, 30 and 40 g/100 g starch). Glycerol and sorbitol acted as antiplasticizers when used at a low concentration (≤ 15 g/100 g starch) and low values of water activity (≤ 0,58). The antiplasticizing effect could be demonstrated by the decrease in hydrophilicity and in flexibility of the films at these conditions. At higher concentrations and higher water activity values, the employed plasticizers exerted its plasticizing effect.

Filmes de amido: produção, propriedades e potencial de utilização

“…O efeito que estes causam nas propriedades funcionais dos filmes depende não só da sua concentração, mas também do tipo de plastificante empregado (CUQ et al, 1995;McHUGH;. Para os filmes a base de amido, os plastificantes mais empregados são os polióis, como glicerol e sorbitol, porém os efeitos provocados pelo glicerol são mais acentuados que os provocados pelo sorbitol KARIM;SEOW, 2006;SHIMAZU;GROSSMANN, 2007). Quando se deseja reduzir o caráter hidrofílico dos filmes de amido, os ácidos graxos podem ser empregados como plastificantes (PARRIS et al, 1995;PETERSSON;STADING, 2005 Dependendo da concentração em que são empregados, os plastificantes podem causar um efeito chamado antiplastificante, isto é, ao invés de aumentar a flexibilidade e hidrofilicidade, podem causar um efeito contrário (GAUDIN et al, 1999(GAUDIN et al, , 2000.…”

“…Quando se deseja reduzir o caráter hidrofílico dos filmes de amido, os ácidos graxos podem ser empregados como plastificantes (PARRIS et al, 1995;PETERSSON;STADING, 2005 Dependendo da concentração em que são empregados, os plastificantes podem causar um efeito chamado antiplastificante, isto é, ao invés de aumentar a flexibilidade e hidrofilicidade, podem causar um efeito contrário (GAUDIN et al, 1999(GAUDIN et al, , 2000. Geralmente, isto ocorre quando são empregadas pequenas concentrações de plastificante (abaixo 20 g/100 amido), então o plastificante interage com a matriz polimérica, mas não em quantidade suficiente para aumentar a mobilidade molecular, apenas aumenta o grau de interações e a rigidez desta matriz, fenômeno este fortemente dependente das condições de armazenamento SHIMAZU;GROSSMANN, 2007;KARIM;SEOW, 2006). Durante os últimos anos, a técnica de casting foi a mais empregada e discutida na pesquisa de filmes biodegradáveis a base de amido, mostrando bons resultados dentro do âmbito laboratorial.…”

“…Na década de 1970, as pesquisas se voltaram para a introdução de amido em matrizes poliméricas sintéticas, na proporção de 5 a 20%, levando à obtenção de plásticos considerados biofragmentáveis, mas não totalmente biodegradáveis (GRIFFIN, 1977;GONTARD, 1995). A partir da década de 1990, aumentou o interesse no desenvolvimento de materiais termoplásticos compostos essencialmente por amido (SOUZA; ANDRADE, 2000; MALI; GROSMANN, 2003;MALI et al, 2002MALI et al, , 2004aMALI et al, , 2006GODBILLOT et al, 2006;ALVES et al, 2007;SHIMAZU;GROSSMANN, 2007) envolvendo a adição de plastificantes para melhorar as propriedades mecânicas. Os plastificantes devem ser compatíveis com o biopolímero e, geralmente, são adicionados na proporção de 10 a 60 g/ g matéria seca, dependo do grau de rigidez do material (GONTARD; CUQ, 1993).…”

Mechanical properties and total hydroxycinnamic derivative release of starch/glycerol/Melissa officinalis extract films

“…The glycerol effect on the elongation of starch films observed in this study was less marked than that obtained by other authors, a finding attributed to the heating time of starch gelatinization and the slow drying process used. The starch gelatinization time changes polymeric chain networks while the slow drying process can increase starch crystallinity, decreasing elongation capacity (Paes et al, 2008;Flores et al, 2007;Shimazu et al, 2007).…”

“…The application of starch to obtain films is attributed to chemical, physical and functional properties of amylose. The amylose molecules in solution are arranged in parallel, forming hydrogen bonds among adjacent starch chains, reducing polymer water affinity and favoring the obtainment of opaque gels and reduced flexibility films (Lu, 2009;Shimazu, 2007;Jansson, Thuvander, 2004;Soest, Knooren, 1997). The mechanical properties of starch films can be changed by addition of plasticizing agents.…”