Desenvolvimento de filmes ativos de poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) e investigação da biodegradação em solo

Abstract

O plástico tem sido cada vez mais utilizado para fabricação de embalagens, por ter propriedades adequadas para acondicionar e promover barreiras físicas que separam o produto do meio externo. Inovações na área de embalagens permitem aditivá-las com substâncias ativas, fazendo com que essas substâncias interajam com o alimento, aumentando o tempo de prateleira do produto. Tais embalagens são chamadas de embalagens ativas. Dentre essas embalagens, a embalagem ativa antimicrobiana, que recentemente vem sendo desenvolvida com agentes antimicrobianos, como os óleos essenciais, para atuar inibindo ou retardando o crescimento microbiano em alimentos. Porém, a depender do tipo de polímero com o qual a embalagem é confeccionada, elas podem contribuir para o acúmulo de plástico no meio ambiente, um problema grave que vem afetando todo o ecossistema. Assim, tem sido procurado plásticos que sejam biodegradáveis e não se acumulem na natureza. Neste trabalho, foram produzidos filmes ativos à base de poli (butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) - um poliéster biodegradável e compostável, com boas propriedades para a produção de filmes para embalagens - que usam óleos essenciais de cravo ou canela como agente antimicrobiano e a melhor dentre elas foi escolhida. Além disso, estudou-se o processo de biodegradação do filme escolhido e foi feita uma comparação com filme do polímero puro. Para a escolha, foram produzidos filmes de PBAT nas concentrações de 2, 4 e 8 % em massa dos óleos essenciais de cravo e canela. Esses filmes foram analisados por espectroscopia por infravermelho com transformada de Fourier, ensaio mecânico de tração, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e método do disco-difusão. Após a caracterização, os filmes foram pesados e dispostos em solo e avaliados a cada 2 semanas por 24 semanas. Então, esses filmes foram novamente analisados pelas técnicas de espectroscopia por infravermelho com transformada de Fourier, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, análise visual, relaxometria de ressonância magnética nuclear e foram pesados novamente. As propriedades mecânicas dos filmes foram alteradas com a aditivação, mas as propriedades térmicas se mantiveram com o aumento da fração de óleo essencial. Todos os filmes com canela apresentaram atividade antimicrobiana, porém apenas o filme com concentração 8% cravo apresentou tal atividade. Durante os testes de biodegradação, houve redução significativa de massa e visível deterioração do material em estudo. Caracterizou-se a biodegradação pelo alargamento da faixa de fusão e degradação do filme, pelos índices de carbonila e hidroxila, bem como com medidas de RMN em campo baixo, onde foi observada a diminuição do tempo de relaxação transversal (T2). Da primeira parte do trabalho, concluiu-se que o melhor filme obtido foi o filme de PBAT aditivado com 2% de óleo essencial de canela. Da segunda parte, concluiu-se que a presença do óleo não retardou ou alterou o processo de biodegradação.