Caracterização físico-química de filmes biodegradáveis de farinha de mandioca e proteína de soja

Abstract

As preocupações ambientais associadas à grande disposição de materiais plásticos têm promovido a investigação de alternativas para substituição ao plástico comum. Em função do exposto, no presente trabalho utilizou-se farinha de mandioca misturada com diferentes proporções de proteína soja e glicerol para elaborar filmes biodegradáveis por extrusão termoplástica. Foram analisadas as variáveis: percentual protéico de soja, teor de umidade e percentual de glicerol num delineamento estatístico aplicado a metodologia de superfície de resposta para obter modelos matemáticos preditivos. As variáveis resposta foram permeabilidade ao vapor de água (PVA), pressão de saída na extrusora (MPa), vazão (Kg/h), espessura dos filmes (mm), força na perfuração (N), deformação na perfuração (%), tensão na tração (N), deformação na tração (%), módulo de elasticidade, ISA (%), IAA (g gel/g), cor (L, a, b), viscosidade máxima a frio (Cp), viscosidade máxima (Cp), viscosidade mínima (Cp), breakdown (Cp), viscosidade final (Cp) e setback (Cp). As matérias-primas foram caracterizadas quanto a sua composição centesimal. De acordo com análise de variância (P<0,05) observou-se que o efeito linear do teor de água e o percentual de soja foram significantes com respeito ao PVA. Para a pressão de saída na extrusora, o teor de água foi a variável mais significativa, seguida do glicerol, e da vazão. Achou-se um efeito inversamente significativo na interação teor de água e glicerol. Com relação à espessura dos filmes, encontrou-se maior significância por parte do teor de água tanto na forma linear como quadrática seguido pela proteína de soja e teor de glicerol. Para a força na perfuração todas as variáveis foram significativas. Enquanto para deformação na perfuração a interação entre glicerol e teor de água e a interação proteína de soja e teor de água foram inversamente significativas, nenhuma das variáveis independentes foi significativa para a tensão na tração. Com respeito às interações das variáveis independentes na deformação na tração, encontrouse uma significância inversa. No calculo de módulo de elasticidade novamente a interação entre glicerol e teor de água e a interação proteína de soja e teor de água foram significativas de forma diretamente proporcional. No ISA, a maior significância foi dada pela proteína se soja, seguida pelo glicerol. Com respeito ao IAA, não se achou significância das variáveis independentes. Para cor, unicamente no parâmetro b, o glicerol quadrático apresentou uma significância inversa. Na análise de reologia do amido, observou-se que glicerol linear e teor de água linear e quadrático foram significantes com relação à viscosidade máxima a frio. As interações entre glicerol e teor de água e a interação proteína de soja e teor de água foram inversamente proporcionais nas viscosidades máxima, mínima e final. A interação teor de água e proteína de soja apresentou significância com respeito ao breakdown e setback. O fato das concentrações de proteína e glicerol apresentarem valores não significativos ou em menor proporção em comparação com o teor de água quanto ao seu efeito nas variáveis dependentes analisadas, pode ser devido a que no modelo proposto as concentrações tenham sido insuficientes. Porém, a adição do glicerol em maiores percentagens, nestas condições, compromete extremamente sua extrusabilidade.