Banca de QUALIFICAÇÃO: MARIA RITA MEYER FERRAZ DA COSTA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MARIA RITA MEYER FERRAZ DA COSTA
DATA: 16/12/2024
HORA: 14:00
LOCAL: Google Meet
TÍTULO:

Production and characterization of blends-based polymeric biofilms from xanthan gum/polyvinyl alcohol for food packaging applications

PALAVRAS-CHAVES:

blenda polimérica, polímeros biodegradáveis, goma xantana, álcool polivinílico

PÁGINAS: 85
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia de Materiais e Metalúrgica
SUBÁREA: Materiais Não-Metálicos
ESPECIALIDADE: Polímeros, Aplicações
RESUMO:

Polímeros biodegradáveis são uma classe de polímeros que emergiu de uma alternativa para mitigar problemas ambientais decorrentes do uso e descarte inadequados de polímeros derivados de petróleo. Nesse cenário, o desenvolvimento de novos materiais baseados em tecnologias mais eficientes e sustentáveis tem se intensificado com o objetivo de substituir aqueles produzidos a partir de plásticos sintéticos. No entanto, o processo de obtenção de materiais biodegradáveis ainda é muito limitado, principalmente devido ao alto custo de produção, quando comparado aos polímeros convencionais, e, também, devido ao seu baixo desempenho mecânico e térmico, fraca barreira a gás e umidade. Uma alternativa viável para melhorar estas propriedades é a sua utilização na forma de blendas, onde novos materiais são obtidos com propriedades desejadas. Esta alternativa apresenta-se com grande potencial de aplicações em vários segmentos, inclusive para produção de embalagem flexível. Neste sentido, o objetivo do trabalho foi produzir filmes flexíveis a base de goma xantana (GX) e álcool polivinílico (PVA), por meio da técnica casting, conhecida como método por evaporação de solvente, avaliando-se suas propriedades físicas (espessura, umidade e solubilidade em água), mecânicas (resistência e alongamento à tração), térmica (termogravimetria - TGA) químicas/funcionais (espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier), colorimétricas e opacidade. O trabalho também objetivou produzir e caracterizar a goma xantana a partir do resíduo do bagaço de cana-de-açúcar. A produção do polissacarídeo se deu por meio de fermentação do extrato de bagaço (6 % m/v) utilizando a bactéria Xanthomonas campestris CCT5268, em shaker a 250 pm, T = 28º C por 120 horas. O biopolímero resultante foi caracterizado por meio das análises de viscosidades aparente e intrínseca, massa molar, químicas/funcionais (FTIR) e térmicas (TGA). Os resultados mostraram que a goma xantana produzida a partir de bagaço de cana-de-açúcar apresentou rendimento condizente com aqueles encontrados na literatura. As análises de caracterização demonstraram que o biopolímero exibe comportamento pseudoplástico, que é característico de soluções de goma xantana e apresentou viscosidade aparente de 135 mPa.s com taxa de cisalhamento de 25 s⁻¹ e T = 25º C.  A massa molar obtida pela viscosidade intrínseca foi de 1.238.000 Da, ligeiramente superior à da goma comercial (1.018.000 Da). O biopolímero apresentou resistência térmica (300º C) semelhante à goma comercial (290º C). A análise de FTIR indicou que as características químicas da xantana (grupos funcionais) produzida em laboratório é semelhante à da goma xantana comercial, apresentando bandas de absorção próximas de 3350 cm⁻¹ e 1027 cm⁻¹, característicos dos picos de vibração de ligações de hidrogênio -OH, estiramento C-H típicos de polissacarídeos. O reaproveitamento de resíduos agroindustriais para produção de biopolímeros mostrou-se viável, apresentando rendimento de 2 g/L e oferecendo uma alternativa promissora para reduzir o uso de plásticos convencionais em embalagens. As blendas poliméricas contendo goma xantana (tanto comercial quanto produzida em laboratório) mostraram melhorias significativas na espessura exibindo valores inferiores, em torno de 0,063 mm, em relação ao filme controle de PVA (0,125 mm). A análise térmica (TGA) revelou que os filmes obtidos pela blenda polimérica mantiveram estabilidade térmica inferior, PVA/GXcom (200º C), PVA/GXlab4 (177º C) e PVA/GXlab5 (195º C), quando comparada ao filme controle, PVA (278º C), mas ainda termicamente resistente para uso em embalagens. A análise de FTIR confirmou interações inter e intramoleculares entre os polímeros utilizados, sugerindo maior compatibilidade por meio da formação de ligações de hidrogênio. Esses resultados confirmam o potencial de utilização da blenda com PVA e GX como uma solução promissora para aplicações em embalagens sustentáveis, preservando a vida útil dos alimentos e minimizando o impacto ambiental do descarte de resíduos agroindustriais.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - NATAL JUNIO PIRES - CEFET/MG (Membro)
Presidente - MARIO GUIMARAES JUNIOR - CEFET/MG (Membro)
Interno - MARALI VILELA DIAS (Membro)
Interno - JULIANO ELVIS DE OLIVEIRA (Membro)
Externo à Instituição - IGOR JOSÉ BOGGIONE SANTOS - UFSJ (Membro)
Interno - GUSTAVO HENRIQUE DENZIN TONOLI (Suplente)
Externo à Instituição - ENIO NAZARÉ DE OLIVEIRA JUNIOR - UFSJ (Suplente)