Propriedades físicas de filmes à base de biopolímeros reforçados com laponita

Abstract

The environmental problems caused by packaging based on non-biodegradable synthetic materials have lead to a significant increase in studies about biopolymer films. However, these films have limited physicochemical properties due mainly to its sensitivity to ambient relative humidity. Among the alternatives studied to improve the physicochemical properties of these materials is the use of nanoparticles, especially the montmorillonite, which has problems of dispersion in water. Another nanoparticle no so much studied in films based on biopolymers is laponite, which is a synthetic nanoparticle. Thus, this these aims to development and characterize films based on biopolymers (collagen, gelatin and cassava starch), with a nanoparticle (laponite). The effects of biopolymer and laponite concentrations were studied, as well as, the film production method (casting and spreading), besides the quality of laponite dispersion and its relationship with the physicochemical properties of the films were investigated, with special interest on the surface properties. The films were produced by the dehydration of filmogenic-forming solutions (FFS), with 2, 4 or 8 g of biopolymer/100 g FFS; 25 or 30 g glycerol/100g of biopolymer; and 0, 1.5, 3, 4.5 and 6 g of laponite/100g of biopolymer. The laponite was dispersed in water using ultraturrax, at 20,000 rpm, for 30 minutes. The laponite particles in water had sizes smaller than 50 nm. There was not effect of biopolymer concentration and film production method (casting or spreading) on the surface and physicochemical properties studied in the nanocomposite films. X-ray analysis and Fourier transform infrared spectroscopy revealed that laponite platelets were exfoliated and/or intercalated in the films, and that there were no formed chemical bonds between laponite platelets and the biopolymers studied. The presence of laponite increased the surface irregularity of the films, especially in those produced with collagen and cassava starch. Other properties in the nanocomposite films, such density, moisture content, color, opacity, thermal properties, mechanical properties, water solubility, water contact angle, sorption isotherms and water vapor permeability were not altered by the presence of laponite.

Desenvolvimento de filmes com atividades antioxidante e antimicrobiana empregando extrato hidroetanólico de folha de pitangueira e nisina ou natamicina

“…As análises de difração de raios X foram realizadas de acordo com o método descrito por Valencia (2017), utilizando-se um difratômetro de raios X (Rigaku Miniflex 600, Japão), operando com 40 kV e corrente de 15 mA. Os espectros foram obtidos a temperatura ambiente, e amostras de filmes foram analisadas em uma faixa de ângulos entre 2Ɵ = 2 -50°, com velocidade de varredura de 2° / min.…”

“…Os filmes foram fixados no suporte do equipamento e uma gota de água Mili-Q foi colocada sobre a superfície de secagem de cada amostra, utilizando uma seringa de precisão. Foram obtidas imagens a cada segundo, por um período de 30 segundos (VALENCIA, 2017). O ângulo formado entre a superfície e a tangente da gota de água foi determinado utilizando o software do próprio equipamento.…”

“…Como explicado anteriormente, a redução dos valores do brilho dos filmes com o aumento da concentração da nisina, determinados à 60° (Tabela 9), pode ser associado ao aumento na rugosidade dos respectivos filmes (Tabela 7), como pode ser observado na Figura 13: o brilho diminuiu linearmente (R 2 = 0,98) com a rugosidade das superfícies dos filmes. Comportamento similar foi observado por Valencia (2017), para filmes a base de gelatina adicionados de laponita, também capaz de alterar a rugosidade dos filmes.…”

“…Nessas curvas, observaram-se duas transições vítreas, a primeira oscilando entre (TG1) -72 e -77 °C, associada à fase rica em glicerol (SOBRAL et al, 2001), e a outra (TG2), em torno de 45 °C, associada à fase rica em biopolímeros (Tabela 11). Esse comportamento já foi reportado anteriormente e é atribuído à uma separação de fases, uma rica no biopolímero e outra rica no glicerol (VALENCIA, 2017;MAKISHI, 2016). propriedades mecânicas desses filmes (Tabela 5).…”