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Bioplásticos com óleos essenciais?

Bioplásticos com óleos essenciais?


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Pesquisadores do Departamento de Engenharia Química da Universidade de Huelva (UHU) adicionaram óleos essenciais de cravo, canela e tomilho branco a um plástico obtido da proteína do glúten de trigo para fazer recipientes com propriedades antimicrobianas.

Os especialistas indicam que esses materiais biodegradáveis ​​podem estender a vida útil dos alimentos, reduzindo a proliferação de fungos e bactérias que são gerados durante o armazenamento. A pesquisa abre as portas para o desenvolvimento de plásticos obtidos a partir de recursos renováveis ​​ou bioplásticos ‘a la carte’, destinados à embalagem de todos os tipos de produtos, afirma a Fundação Discover em nota.

Para el diseño de estos envases con actividad antimicrobiana, se han necesitado dos componentes fundamentales, un polímero, en este caso, la proteína de gluten de trigo, y un biocida, es decir, una sustancia que neutraliza o disminuye el desarrollo de microrganismos nocivos para o homem.

Nessa pesquisa, eles selecionaram oito óleos essenciais derivados de plantas aromáticas que são tradicionalmente usados ​​como conservantes naturais. Por exemplo, tomilho vermelho e branco, limão, canela, cravo, hortelã, alecrim e bergamota, um tipo de cítrico encontrado em alguns chás.

A eles se somam dois princípios ativos extraídos dos óleos, o cinamaldeído, da canela, e o carvacrol, do tomilho, por isso queriam verificar se essas substâncias, isoladas, tinham um efeito maior do que os próprios óleos.

Segundo a pesquisadora deste projeto da Universidade de Huelva, Inmaculada Martínez García, o objetivo é produzir bioplásticos, "cem por cento naturais", como alternativa aos plásticos derivados do petróleo. E com valor agregado, especificamente, com propriedades antimicrobianas que prolongam a vida útil dos produtos embalados.

Atmosferas circundantes

Para avaliar a capacidade antimicrobiana dos óleos contra fungos e bactérias, os especialistas realizaram dois estudos diferentes. Na primeira, o bioplástico foi colocado em contato direto com os microrganismos, pois, como indica a pesquisadora, "foi feita uma cultura dos diversos microrganismos em uma placa e, sobre ela, colocado o bioplástico".

No segundo teste, o bioplástico foi colocado na tampa que cobre a placa de cultura. Desta forma, é verificado se uma atmosfera antimicrobiana é criada sem a necessidade do material esfregar contra o alimento.

Os resultados mostraram que "seis dos dez biocidas cumpriram a sua função". Destes, "os mais poderosos", tanto para fungos quanto para bactérias, são a canela, o cravo e o tomilho branco, além do princípio ativo cinamaldeído. Em contraste, os pesquisadores encontraram pouca atividade em óleos de limão e alecrim.

As substâncias mais eficazes também mostraram sua capacidade de formar atmosferas antimicrobianas. O biocida é volátil, ou seja, à temperatura ambiente, ele evapora. É lançado, com o tempo, do plástico Assim, viram que esse fenômeno ocorre “mesmo quando não há contato direto com a cultura, pois o óleo liberado criaria uma atmosfera que protege o produto”, diz Martínez García.

Absorção de Líquido

Além do estudo antimicrobiano, que está incluído no artigo 'Desenvolvimento de materiais de embalagem ativos antimicrobianos com base em proteínas do glúten', publicado na revista Journal of the Science of Food and Agriculture, os especialistas avaliaram uma série de propriedades para comparar os novo material com os convencionais.

“Um plástico de origem natural deve atender aos mesmos requisitos de viscosidade, elasticidade ou resistência que outro derivado do petróleo. Essas propriedades variam conforme o óleo essencial que é adicionado na formulação ”, garante.

Para ele, “um dos requisitos mais importantes é a redução da capacidade de absorção de água desses bioplásticos”. De acordo com os pesquisadores, um plástico sem óleo essencial retém até 90% do líquido, uma quantidade que eles reduziram para 50-55% com agentes biocidas. Os polímeros à base de proteínas são caracterizados por sua capacidade de absorver grandes quantidades de água.

Para os especialistas, essa qualidade é "muito positiva" para a fabricação de materiais superabsorventes, embora, para embalagens de alimentos, essa capacidade deva ser reduzida ao máximo, e eles conseguiram, especificamente, com os dois princípios ativos.

Processo de fabricação

Eles também analisaram as propriedades mecânicas para saber, por exemplo, o peso que uma sacola plástica feita com esses bioplásticos pode suportar.

Por fim, estudaram as características reológicas, que indicam o comportamento do material durante a fase de processamento. “O plástico foi formulado com um concentrado protéico de glúten de trigo que tem o aspecto de um pó, um plastificante, no caso a glicerina, para dar flexibilidade ao material; e o óleo biocida, em torno de dez por cento do peso ”, especifica.

Da mistura desses elementos é obtida uma massa que passa por um processo para se tornar plástica. Nesta fase, chamada de 'termoformação', são aplicadas pressão e temperatura. “O estudo reológico conta como o material se comporta diante dessas variáveis ​​de pressão e temperatura”, argumenta a pesquisadora do projeto, financiado pelo Ministério da Economia e Competitividade.

Segundo os pesquisadores, canela, cravo e tomilho branco são os agentes biocidas com melhores propriedades mecânicas e reológicas.

Com base nesses resultados, os especialistas estão trabalhando no projeto de novos bioplásticos 'a la carte' com dois objetivos. Por outro lado, substitua os óleos essenciais atuais por outros sem odor, de forma a não alterar o sabor dos alimentos, ou por novas substâncias como fertilizantes ou medicamentos. E, por outro lado, melhorar o sistema de liberação do biocida ao incorporar nanopartículas de materiais biodegradáveis.

Ecotices


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