II Simpósio Paulista de Nanotecnologia, Bauru, SP.
Aplicação de nanotecnologia na melhoria das propriedades hidrofílicas
de nanocompósitos de carboximetilcelulose e nanopartículas de prata
Márcia R. de Moura1* (PG),
[email protected]
Luiz
H.
C.
Mattoso2
(PQ),
Valtencir
Zucolotto1
(PQ)
–
1
Laboratório de Nanomedicina, Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos, SP; 2Laboratório Nacional
de Nanotecnologia para o Agronegócio, Embrapa Instrumentação Agropecuária, São Carlos, SP.
Palavras Chave: carboximetilcelulose, nanocompósitos, nanopartículas de prata.
Uma das soluções encontradas para amenizar o
efeito do descarte das embalagens plásticas no
ambiente, que levam milhares de anos para se
degradarem, é o desenvolvimento de filmes e
biofilmes a partir de materiais renováveis que
possam substituir os materiais sintéticos.1 A
presença de água em muitos alimentos provoca
redução na qualidade e tempo de conservação. Por
este motivo certos filmes devem ter uma baixa
solubilidade para diminuir o contato do alimento
com a água. Atualmente, estão sendo utilizadas
nanopartículas de prata (nanoAg), na aplicação em
embalagens para que essas embalagens passem a
apresentar propriedades bactericidas.2 Essas
propriedades já são conhecidas e largamente
estudadas em aplicações utilizando essas
nanopartículas. O principal objetivo do trabalho é a
incorporação de nanoestruturas (nanoAg) em
matrizes de carboximetilcelulose (CMC), atuando na
melhoria das propriedades hidrofílicas do material.
Gontard, et al.3 Os filmes contendo somente CMC
apresentaram solubilidade de cerca de 100 ± 1,1 %,
um caráter altamente hidrofílico e prejudicial para
aplicação em alimento ou produtos que necessitem
de menor afinidade por água. Com a adição nesses
filmes de nanoAg e formação dos nanocompósitos,
o valor da solubilidade apresentou um decréscimo
para 95,1 ± 1,0 %. Assim, com o interesse em se
comprovar essa maior hidrofobicidade dos
nanocompósitos, foram realizadas medidas de
ângulo de contato.
Neste caso filmes contendo
somente CMC apresentaram um ângulo de 35,0 ±
2,4 º. Com a adição da nanoAg esse ângulo sofreu
um acréscimo para 70,0 ± 3,5 º. Ou seja, a
hidrofobicidade na superfície do filme aumentou,
uma vez que as medidas de ângulo de contato
foram realizadas com água deionizada. Devido a
esse resultado, os filmes tornaram-se apropriados
para utilização em produtos que precisem manter o
ambiente em que estão mais hidrofílicos, ou seja,
filmes com superfície mais hidrofóbica não poderão
interagir com o produto.
Resultados e Discussão
Conclusões
As nanopartículas de prata foram sintetizadas
em soluções contendo o polímero polivinil álcool
(PVA) como estabilizante polimérico. Sua síntese foi
obtida pela mistura de soluções de nitrato de prata
(AgNO3), PVA, e por fim a adição de boro hidreto de
sódio (NaBH4), sobre forte agitação. O tamanho
médio final das nanoAg obtidas foi de 12 nm. O
filme de CMC foi preparado utilizando o método
“casting”
com
controle
de
espessura
e
concentração. Foram produzidos filmes com e sem
nanopartículas e suas propriedades de solubilidade
e medidas de ângulo de contato foram comparadas.
Filmes constituídos somente de CMC, na
concentração de trabalho, não apresentaram
propriedades satisfatórias como: continuidade;
homogeneidade e manuseabilidade. Com a adição
de nanoAg o filme apresentou-se
com maior
homogeneidade e manuseabilidade. Mantendo a
coloração
característica
da
solução
de
nanopartículas de prata (amarelada).
Para esses filmes mediu-se a solubilidade
segundo
o
procedimento
modificado
por
Esse estudo é pioneiro na incorporação de
nanopartículas de prata em matrizes de CMC. A
adição de nanoAg ao filme de CMC contribuiu para
o aumento no caráter hidrofóbico dos filmes. Essa é
uma propriedade importante em filmes utilizados em
algumas embalagens na indústria alimentícia. O
estudo sugere que esses nanocompósitos oferecem
grande capacidade para serem aplicados em
alimentos no futuro. Por fim, devido ao sucesso na
formação desses nanocompósitos, estão em
andamento no nosso laboratório estudos do
potencial bactericida desses filmes. Com o objetivo
futuro de aplicação em embalagens ativas.
Introdução
II Simpósio Paulista de Nanotecnologia, Bauru, SP.
Agradecimentos
MCT/FINEP, FAPESP, IFSC/USP e EMBRAPA.
__________________
1
Moura, M. R. de; Avena-Bustillos, R. J.; Mchugh, T. H.; Krochta, J.
M.; Mattoso, L. H. C. J. Food Sci. 2008, 73, 31.
2
Rhim, J.-W.; Hong, S.-I.; Park, H.-M.; Ng, P.K.W. J Agricultural Food
Chemistry 2006, 54, 5814.
3
Gontard, N.; Guilbert, S.; Cuq, J. L. J. Food Sci. 1992, 57, 190.