Preparação e caracterização de bionanocompósitos a base de proteínas e nanocristais de celulose por casting contínuo

• Processo: 16/03080-3
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2016
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Luiz Henrique Capparelli Mattoso
• Beneficiário: Liliane Samara Ferreira Leite
• Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/00278-2 - Funcionalização, caraterização e avaliação das propriedades de nanocristais de celulose e seus bionanocompósitos a base de proteínas, BE.EP.DR
• Assunto(s): Polímeros biodegradáveis Biopolímeros Proteínas Nanocristais Casting Nanocompósitos Celulose

Resumo

A crescente preocupação ambiental sobre o descarte inapropriado de embalagens não biodegradáveis, bem como as oportunidades para criar novos mercados de matérias-primas formadoras de filmes, impulsiona o desenvolvimento de embalagens comestíveis e/ou degradáveis biologicamente. Proteínas podem ser usadas como matriz polimérica na produção de filmes de modo a produzirem embalagens comestíveis e biodegradáveis com propriedades físicas, sensoriais e nutricionais diferenciadas. No entanto, somente o uso de proteínas não é capaz de produzir filmes com propriedades mecânicas e de barreira satisfatória para uso como embalagem de alimentos. A elaboração de bionanocompósitos a partir da adição de reforços, como os nanocristais de celulose (CNC), é uma alternativa que vem sendo bastante estudada como forma de aumentar as propriedades destes filmes poliméricos. Desta forma, o presente projeto de doutorado propõe a produção, a caracterização e a otimização de novos filmes comestíveis à base de proteínas (colágeno, soja e soro do leite) e nanocristais de celulose utilizando o método casting contínuo. O objetivo principal é investigar as características morfológicas e a dispersão de nanocristais de celulose em matrizes proteicas, bem como o efeito da inclusão dos CNC nas propriedades mecânicas, térmicas e de barreira dos filmes preparados por casting contínuo. Medidas reológicas serão feitas nas soluções proteicas para delinear e otimizar as condições de processamento para obtenção dos filmes. Diversas técnicas de caracterização serão empregadas para analisar as características estruturais e morfológicas dos nanocristais de celulose e dos filmes obtidos, como espectroscopia FTIR, difração de raios X, colorimetria, espectroscopia no UV/VIS, microscopias eletrônicas de varredura e transmissão. Além disso, serão avaliadas a estabilidade térmica dos bionanocompósitos, utilizando as técnicas de calorimetria diferencial exploratória e termogravimetria, como também as propriedades mecânicas e de barreiras. (AU)