Biodegradable films of gelatin incorporated with bentonite clay ionically modified

• Autor(es): Garrido, Murillo Alves ; Leite, Ricardo Henrique de Lima ; Aroucha, Edna Maria Mendes ; Santos, Franciso Klebson Gomes
• Data: 2021
• Origem: Oasisbr
• Tipo de Documento: Artigo científico
• Idioma: Português

Descrição

Biofilms are biodegradable and/or edible films made from biopolymers. The application of biofilms as packaging is directly related to its characteristics, and to their interactions with the product and the environment. Proteins are promising materials, due to the wide range of functional properties. Gelatine is an attractive biomaterial, due to its large production and low cost. However, gelatine has limitations in its physicochemical properties when compared to synthetic polymers. The improvement of these properties was proposed in this study from the incorporation of bentonite clay in the gelatin films. In order to increase the interaction between clay and gelatin, clay was modified in the presence of a surfactant (sodium dodecyl sulfate), aiming at the basal spacing between the silicate layers. The films of gelatin with modified bentonite clay were characterized as bionanocomposite through analysis of Optical Microscopy (MO), Angle of Contact (AC), water vapor permeability (PVA), solubility, mechanical properties and humidity. The incorporation of bentonite clay into gelatin films reduced 40.8% of the water vapor permeability, and increased the rupture stress by 55%. The clay significantly improved the physicochemical properties of the biopolymer film.

Las biopelículas son películas biodegradables y/o comestibles hechas de biopolímeros. La aplicación de biopelículas como embalaje está directamente relacionada con sus características y sus interacciones con el producto y el medio ambiente. Las proteínas son materiales prometedores, debido a la amplia gama de propiedades funcionales. La gelatina es un biomaterial atractivo, debido a su gran producción y bajo costo. Sin embargo, la gelatina tiene limitaciones en sus propiedades fisicoquímicas en comparación con los polímeros sintéticos. La mejora de estas propiedades se propuso en este estudio a partir de la incorporación de arcilla de bentonita en las películas de gelatina. Para aumentar la interacción entre la arcilla y la gelatina, la arcilla se modificó en presencia de un tensioactivo (dodecil sulfato de sodio), con el objetivo de la separación basal entre las capas de silicato. Las películas de gelatina con arcilla de bentonita modificada se caracterizaron como bionanocompuesto mediante análisis de microscopía óptica (MO), ángulo de contacto (AC), permeabilidad al vapor de agua (PVA), solubilidad, propiedades mecánicas y humedad. La incorporación de arcilla de bentonita en las películas de gelatina redujo el 40.8% de la permeabilidad al vapor de agua y aumentó el estrés de ruptura en un 55%. La arcilla mejoró significativamente las propiedades fisicoquímicas de la película de biopolímero.

Biofilmes são películas biodegradáveis e/ou comestíveis elaborados a partir de biopolímeros. A aplicação de biofilmes como embalagem está diretamente relacionada com suas características, e com as interações destes com o produto e o ambiente. As proteínas são materiais promissores, em virtude da ampla gama de propriedades funcionais. A gelatina é um biomaterial atrativo, devido sua grande produção e baixo custo. No entanto, a gelatina possui limitações em suas propriedades físico-químicas quando comparada aos polímeros sintéticos. O melhoramento destas propriedades foi proposto neste estudo a partir da incorporação de argila bentonita nos filmes de gelatina. No intuito de aumentar a interação entre a argila e a gelatina foi realizada modificação da argila na presença de tensoativo (dodecil sulfato de sódio), visando o afastamento basal entre as camadas de silicato. Os filmes de gelatina com argila bentonita modificada foram caracterizados como bionanocompósito através de análise de Microscopia Óptica, Ângulo de Contato, permeabilidade ao vapor de água, solubilidade, propriedades mecânicas e umidade. A incorporação da argila bentonita aos filmes de gelatina reduziu 40,8% da permeabilidade ao vapor d’água, e aumentou a tensão de ruptura em 55%. A argila melhorou significativamente as propriedades físico-químicas do filme biopolimérico.