Elaboração de filmes multicamadas de polietileno linear de baixa densidade e amido de mandioca com incorporação de nanopartículas de óxido de zinco

Abstract

O polietileno linear de baixa densidade (PELBD) é um termoplástico com vasta utilização em embalagens de alimentos em virtude de seu baixo custo, suas boas propriedades mecânicas e elevada capacidade de selagem a quente. Alguns dos fatores limitantes encontrados na utilização desse polímero em embalagens alimentícias são sua baixa energia de superfície com consequente baixa adesão a materiais e sua alta permeabilidade a gases. O amido de mandioca é um polissacarídeo de origem vegetal com alta disponibilidade, alta barreira a gases e alta biodegradabilidade. Tendo em vista as propriedades complementares desses dois polímeros, o presente trabalho objetivou a produção de filmes multicamadas de PELBD e amido incorporados com nanopartículas de oxido de zinco (NPs-ZnO) com potencial atividade antimicrobiana. A compatibilização dos polímeros foi promovida através do tratamento do filme de PELBD com aplicação de plasma de descarga de barreira dielétrica empregando ar como gás ionizante, seguido pela deposição da solução de amido com as NPs-ZnO por casting. Os testes microbiológicos comprovaram o efeito bactericida do filme com nanopartículas nas concentrações de 3 e 8% em relação ao amido frente a Staphylococcus aureus. A morfologia de superfície foi avaliada por análises de microscopia eletrônica de varredura e ângulo de contato, enquanto as propriedades mecânicas foram medidas por ensaios de resistência à tração. A inibição microbiológica foi comprovada para os filmes de PELBD-Amido com 3 e 8% NPs-ZnO nas primeiras 9 horas.

Linear low-density polyethylene (LLDPE) is a thermoplastic polymer with vast employment in food packaging sue to its low cost, good mechanical properties and high heat sealing capacity. Some of the limiting factors for the use of this polymer in food packaging are its low surface energy with consequent low adhesion to different materials and its high permeability to gases. Cassava starch is a polysaccharide of vegetable origin with high availability, good gas barrier and high biodegradability. Taking into consideration the complementary properties of these two polymers, the current work aimed to produce multilayer films of LLDPE and starch incorporated with NPs-ZnO with potential antimicrobial activity. The compatibilization of the polymers was promoted through the treatment of the LLDPE film with a dielectrical barrier plasma discharge, followed by the deposition of a starch solution with NPs-ZnO by casting. The microbiological tests proved the bactericide effect of the film with nanoparticles in the concentrations of 3 and 8 % in relation to the starch against Staphylococcus aureus. The surface morphology was evaluated by scanning electron microscopy and contact angle, while the mechanical properties were measured by tensile strength assays. The microbiological inhibition was confirmed for the LLDPE-Starch films with 3 and 8% ZnO nanoparticles in the first 9 hours.