Mistura polimérica de poli(ácido lático)/poli(etileno-co-acetato de vinila) com incorporação de polietilenoglicol e quitosana como agentes modificadores de propriedades - Cavalli, Letícia Riboldi (My University, 2016)
Poly (lactic acid) (PLA) has been employed in the packaging area, however, in order to improve its processing features and tenacity. Polymer blends of PLA with poly(ethylene-co-vinyl-acetate) (EVA), polyethylene glycol (PEG) and chitosan (QUI) were developed by extrusion and injection process while films were obtained by compression on this work. Morphological, thermal and mechanical properties of PLA blends have been investigated and films have been developed and put in contact with a nutritional product, the loaf bread, analyzing then its antimicrobial properties, humidity, water activity, texture and color and on the minimally processed apple, analyzing then its antimicrobial properties, antioxidant activity, polyphenols, texture, pH, soluble solids as well as color. The PLA/EVA/PEG and PLA/EVA/PEG/QUI blends when compared to PLA, showed partial miscibility, reduction of glass transition temperature (Tg), lower flexural strength and of the modulus of elasticity, evidencing then a reduction in molecular hardness and an increase in the deformation ability of the polymer, properties of interest to process PLA and for packaging manufacture. The exposure to a nutritional product, the loaf bread, to the poly blends with chitosan promoted an inhibitory effect in the growing of molds and yeasts of around 50% (with poly blend containing 5 phr of chitosan when compared to chitosan-free blend), without affecting the humidity levels, water activity and texture of product, supporting the maintenance of the color during its storage. The contact of films with chitosan on minimally processed apples have promoted a decrease in the growing of molds and yeast of around 54% (with poly blends containing 5 phr of chitosan when it was compared to chitosan-free bled), without affecting the soluble solids levels, pH, texture and weight loss. It has contributed also to avoid the enzymatic browning and increased the total polyphenols levels by 20% and triplicated the antioxidant activity recorded after 10 days of storing the fruits that had been in contact with the poly blends PLA/EVA/PEG/QUI. Finally, it can be concluded that EVA/PEG and chitosan blends added to PLA have allowed modifications on the hardness and processability properties and that the application of chitosan proved to be an efficient action antimicrobial and antioxidant allowing the results obtained here and purpose of this study.
O poli(ácido lático)(PLA) tem sido utilizado no campo das embalagens, contudo, visando melhorar as características processuais e a tenacidade deste polímero, misturas poliméricas de PLA com poli(etileno-co-acetato de vinila)(EVA), polietilenoglicol (PEG) e quitosana(QUI) foram desenvolvidas por processo de extrusão, injeção e por moldagem por compressão foram produzidos filmes, utilizados no estudo. As propriedades de mistura com PLA foram investigadas pelas propriedades morfológicas, térmicas e mecânicas e os filmes desenvolvidos foram aplicados a produtos alimentícios como pão de forma, sendo avaliadas as propriedades antimicrobianas, umidade, atividade de água, textura e cor, e em maçã minimamente processada, sendo avaliadas as propriedades antimicrobianas, atividade antioxidante, polifenóis, textura, pH, sólidos solúveis e cor. As misturas de PLA/EVA/PEG e PLA/EVA/PEG/QUI, quando comparadas ao PLA, mostraram miscibilidade parcial, diminuição na temperatura de transição vítrea (Tg), redução da resistência à flexão e do módulo de elasticidade, evidenciando a diminuição de rigidez molecular e aumento na capacidade de deformação do polímero, propriedades estas de interesse para processar PLA e para a produção de embalagens. A exposição do produto alimentício pão de forma às misturas poliméricas com quitosana promoveu efeito inibitório do crescimento de bolores e leveduras, em torno de 50% (com a mistura polimérica contendo 5 pcr de quitosana, quando comparado a mistura sem quitosana), sem afetar os teores de umidade, atividade de água e textura, do produto, e contribui para a manutenção da cor durante o armazenamento. A exposição de maçãs minimamente processadas às misturas poliméricas com quitosana promoveu uma diminuição no crescimento de bolores e leveduras, em torno de 54% (com a mistura polimérica contendo 5 pcr de quitosana, quando comparado a mistura sem quitosana), sem afetar a os teores de sólidos solúveis, pH, textura e perda de peso. A adição de quitosana também evitou o escurecimento enzimático, aumentou os teores de polifenóis totais, em torno de 20% e triplicou a atividade antioxidante, após 10 dias de armazenamento, nas frutas que ficaram em contato com a mistura polimérica PLA/EVA/PEG/5,0QUI. Conclui-se, por fim, que a mistura de EVA, PEG e quitosana ao PLA possibilitou a modificação das propriedades de rigidez e processabilidade e que o emprego da quitosana comprovou ter eficiente ação antimicrobiana e antioxidante, permitindo atender, com os resultados apresentados, o objetivo proposto no estudo.
Keywords: Polímeros; Quitosana; Engenharia de produção; Polymers; Chitosan; Production engineering