Compósito biodegradável de celulose nanofibrilada e cera de abelha com elevada barreira a vapor de água e oxigênio para aplicações em filmes alimentícios

• Processo: 21/01396-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Gustavo de Souza
• Beneficiário: Gustavo de Souza
• Empresa: Gustavo de Souza
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Município: São Carlos
• Pesquisadores associados: Henrique Finocchio ; Marcio Kobayashi
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/11011-0 - Compósito biodegradável de celulose nanofibrilada e cera de abelha com elevada barreira a vapor de água e oxigênio para aplicações em filmes alimentícios, BP.PIPE
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Materiais compósitos Celulose Embalagens Filmes finos Polímeros biodegradáveis Economia circular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: celulose | cera de abelha | economia circular | Embalagens | materiais biodegradáveis | Nanomateriais | materiais derivados de fontes renováveis

Resumo

Alternativas biodegradáveis para substituir embalagens poliméricas proveniente de petróleo são escassas no mercado devido a baixas propriedades e o elevado custo apresentado pelas soluções existentes. Embalagens sustentáveis serão essenciais para cumprir os atuais requisitos de legislação, acordos internacionais e também demanda do mercado consumidor. O objetivo fundamental da presente proposta é verificar a viabilidade da aplicação de compósitos de NFC e cera de abelha para a produção de filmes de forma contínua e escalonável, que foram desenvolvidos em laboratório e se mostraram muito promissores para a produção de filmes para embalagens diversas. Em pesquisa anterior, os resultados obtidos para propriedades de barreira a vapor de água e O2 dos compósitos de NFC e cera de abelha foram similares aos apresentados por polímeros sintéticos (na ordem de 10g/m²*dia). Além disso, propriedades mecânicas de pelo menos 3 GPa de módulo elástico e 36 MPa de limite de resistência a tração foram medidas. Anteriormente os filmes foram obtidos em escala laboratorial através da evaporação de água a partir de emulsões com elevada concentração aquosa (+90%). No projeto atual, estratégias para eliminação do excesso de água antes da secagem e outros processos de produção serão empregados. A análise de viabilidade dos materiais desenvolvidos será feita medindo suas propriedades físico-químicas, de contato com água, de barreira a vapor de água e oxigênio e da que conservação de alimentos selecionados, que será medida através do ganho de massa, variação de composição química e análise sensorial. Esses nichos serão explorados para o estabelecimento de novas embalagens, visando a fase 2 do projeto. O Proponente conduzira o projeto na forma de microempreendedor com parcerias de outros centros de pesquisa. (AU)