Desenvolvimento de plástico biodegradável a base de amido.

Apesar de garantirem uma proteção desejada para diversos tipos de aplicações satisfazendo a necessidade de custo, conveniência, formatos, marketing, praticidade, proteção física, química e ótica, os materiais plásticos convencionais levam em média mais de um século para se degradar no ambiente. Eles são responsáveis por grande parte de resíduos que se acumulam na natureza com conseqüência direta e nefasta a poluição ambiental. Assim, vários países no mundo já reconhecerem a necessidade imperiosa de reduzir a enorme quantidade de materiais de difícil degradação principalmente os plásticos sintéticos, desempenhando esforços nas pesquisas no sentido de encontrar alternativa ecologicamente viável proporcionando um desenvolvimento sustentável.
As principais fontes de matérias primas utilizadas nas pesquisas são os polímeros naturais ou biopolímeros tais como: polissacarídeos (amido, colóides, poliosídeos...) e as proteínas (colágeno, glúten, miofibrilares de peixe, de soja, de milho, etc). O conhecimento das propriedades características do amido durante o processamento térmico mostra-se muito importante para o desenvolvimento de material biodegradável a partir deste produto.

O amido como biopolímero na sua conformação mais estável é oriundo de fontes renováveis que são as plantas tais como: cereais, raízes, etc, na forma de grânulos de tamanhos variáveis dependendo da fonte e constituído principalmente de dois homopolímeros de D-glucose de estruturas primárias diferentes que são a amilopectina ramificada e a amilose linear. As moléculas de D-glucose possuem dois importantes grupos funcionais: O grupo –OH susceptível às reações de substituições e as ligações C–O–C susceptíveis à ruptura de cadeias. O grupo hidroxila tem caráter nucleofílico.

Através das reações com esse grupo, modificação de várias propriedades pode ser obtida. Ligação cruzada e ponte de –OH mudam a estrutura da cadeia, aumentam a viscosidade, reduzem a retenção de água e aumentam a resistência ao cisalhamento. Quanto às proteínas, suas propriedades características em termoplásticos dependem do potencial das ligações cruzadas intra e intermoleculares que envolvem a hidrofilicidade (interação proteína-água) e a interfacialidade (capacidade de formar filmes). A gelatina, por exemplo, se diferencia das outras proteínas, devido à ausência apreciável de ordem interna, pois em soluções aquosas a altas temperaturas, as cadeias polipeptídicas apresentam configurações aleatórias, característica similar em alguns polímeros sintéticos. Sua propriedade de formar géis termicamente reversíveis e sua adesividade lhe garante uma infinidade de aplicações fundamentais
A formação de termoplástico biodegradável envolve ligações inter e intramoleculares cruzadas entre cadeias de biopolímeros para formar uma matriz tridimensional semi-rígida que envolve e imobiliza o solvente. O grau de coesão depende da estrutura das moléculas, processo de fabricação, parâmetros físicos (temperatura, pressão, tipo de solvente, etc.), presença de plastificante e de aditivos reticuladores
O processo tecnológico mais apropriado para a industrialização dos polímeros é o processo de extrusão. Esse processo térmico, devido às suas características técnicas de funcionamento tais como alta pressão, intenso cisalhamento mecânico, alta temperatura e tempo de residência curto, tem sido aplicado com sucesso na obtenção de diversos materiais manufaturados a base de polímeros.

Fonte: Laboratório de Cereais - Planta Piloto de Extrusão - Departamento de Tecnologia de Alimentos - Faculdade de Engenharia de Alimentos / UNICAMP, Campinas, SP

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