APLICAÇÃO DE FILME BIODEGRADÁVEL NO CULTIVO DE PFAFFIA GLOMERATA
Patrícia Morena Sanchez (Fundação Araucária/ UEL), Ana Paula Bilck,
Guilherme Zambrozi Garcia, Fabio Yamashita (Orientador), e-mail:
[email protected].
Universidade Estadual de Londrina / Centro de Ciências Agrárias /
Depto Ciência e Tecnologia de Alimentos) PR.
Ciências Agrárias / (50700006) Ciência e Tecnologia de alimentos.
Palavras-chave: amido, PBAT, fáfia, mudas, plantas medicinais
Resumo:
O crescente acúmulo de lixo não-biodegradável, aliado às dificuldades de
reciclagem da maioria das embalagens sintéticas são um dos grandes
problemas ambientais do momento. Estes filmes plásticos aplicados na
agricultura constituem um sério, pois devido ao seu elevado peso molecular
e propriedades hidrofóbicas, possuem alta estabilidade química, levando em
média 100 anos para se decomporem totalmente. Estes problemas podem
ser solucionados se estes passarem a ser confeccionados a partir de
polímeros biodegradáveis. Muitos trabalhos têm utilizado o amido de
mandioca para produção de filmes biodegradáveis devido à abundância,
baixo custo e biodegradabilidade. Entretanto, suas aplicações tecnológicas
normalmente requerem melhorias nas propriedades mecânicas e de
barreira, uma vez que esses filmes são solúveis em água, quebradiços e de
difícil processamento. Uma opção é a mistura de polímeros biodegradáveis
comerciais com amido visando reduzir o custo sem modificar de forma
drástica a resistência mecânica, maquinabilidade e permeabilidade dos
mesmos. Para a produção de mudas em estufa são utilizados sacos pretos
feitos de filme de polietileno de baixa densidade, porém não existem estudos
no Brasil referentes à forma de descarte destes sacos após a retirada da
muda para o plantio no solo. A reciclagem se torna difícil devido a grande
quantidade de matéria orgânica aderida ao material. O objetivo do projeto é
produzir filmes biodegradáveis mistos, via extrusão, que tenham
propriedades mecânicas adequadas para produção em escala industrial,
utilizando amido, plastificante e polímero biodegradável para a produção de
sacos para mudas de Pfaffia glomerata que possam ser enterradas sem a
retirada da embalagem.
Introdução
Nos últimos anos, tem sido crescente o interesse na utilização de polímeros
biodegradáveis como uma alternativa para minimizar os problemas
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ambientais causados pelo descarte de polímeros sintéticos tradicionais
(BASTIOLI, 2001). No mundo, cerca de 150 milhões de toneladas de
plásticos são produzidos anualmente, sendo que a produção e o consumo
são cada vez maiores. Estes problemas podem ser solucionados se os
filmes passarem a ser confeccionados a partir de polímeros biodegradáveis,
pois os filmes plásticos aplicados na agricultura constituem um sério
problema ambiental, devido ao seu elevado peso molecular e propriedades
hidrofóbicas, possuem alta estabilidade química, levando em média 100
anos para se decomporem totalmente.
Existem no mercado diversos polímeros biodegradáveis (PB), que
apresentam boas características para a produção de embalagens, mas a
substituição dos polímeros convencionais por estes é dificultada pelo alto
custo. Além disso, diversos desses produtos ou não são produzidos no
Brasil ou o são ainda em pequena escala. O amido é um polímero natural
renovável, também denominado biopolímero, de fácil decomposição,
abundante e de baixo custo, mas a sua utilização como único polímero para
produção de embalagens biodegradáveis não é viável, pois vários estudos
demonstram que filmes de amido são higroscópicos e de baixa resistência
mecânica, característica que compromete a eficiência da embalagem e a
qualidade do produto nela contido. Embora o amido possa ser
termoplasticamente processado sob condições especiais, ele não pode ser
considerado um polímero termoplástico típico, pois há perda da organização
natural das cadeias deste biopolímero (VILLAR, 1995; ALAVI, 2002; ROSA
et al., 2004; MALI et al., 2005, 2006).
Uma opção é uma mistura utilizando amido visando reduzir o custo do
filme plástico flexível com resistência mecânica, maquinabilidade e
permeabilidade adequada para cada aplicação. Além disso, o processo de
produção desses filmes mistos utilizaria os mesmos equipamentos
empregados na produção de filmes plásticos convencionais, podendo ser
incorporados agentes plastificantes como glicerol, sorbitol e outros.
Materiais e métodos
Amido de mandioca, glicerol comercial, polímero biodegradável poli(butileno
adipato-co-terefatalato) (PBAT) e, para o filme biodegradável preto (FBP), foi
utilizado o pigmento Sicopal Black ® K0095 (SB) e sacos de mudas de
polietileno da cor preta para comparação.
As mudas de Pfaffia glomerata foram adquiridas do viveiro da
Universidade Estadual de Londrina e a propagação foi feita por estaquia.
Os filmes biodegradáveis brancos (FBB) e pretos (FBP) foram obtidos
por extrusão a partir das blendas de amido, PBAT e agente plastificante
(glicerol), previamente misturados.
Foram 6 tratamentos: 3 sacos para mudas (FBB, FBP, e PE) e 3
formas de plantio das mudas (com o saco inteiro, com o fundo cortado e sem
o saco), com 5 repetições cada. Este tratamento foi realizado com objetivo
de verificar a biodegradação dos sacos para as mudas e a sua influência no
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desenvolvimento das plantas.
Os vasos com as fáfias foram mantidos em estufa, na casa de
vegetação da UEL durante 240 dias, com regas diárias a fim de manter a
umidade do solo em torno de 65% (± 5).
Resultados e Discussão
As mudas de fáfia foram coletadas após 60, 120 e 240 dias do plantio nos
vasos nos 3 tratamentos (sem o saco, com o fundo cortado e com o saco
inteiro) e foram realizadas as analises de peso seco das raízes das plantas e
a avaliação visual da biodegradação dos filmes.
Após 60 dias observou-se que as plantas enterradas com o saco
inteiro de FBB e FBP não tiveram diferença significativa de peso seco se
comparado com as plantas transplantadas sem o saco e com o fundo
cortado. O peso seco das plantas com o saco FBP foi maior quando
comparado com o FBP sem saco e FBP com fundo cortado.. As plantas
enterradas sem o saco, as quais foram produzidas nos sacos de FBB
tiveram maior peso seco (10,71g.planta-1) se comparado com os PE
(6,16g.planta-1) e FBB (6,82g.planta-1).
Os sacos inteiros de FBB e FBP estavam com cerca de 40% da sua
estrutura degradada e se desmanchava ao entrar em contato com a água
que foi usada para lavar as raízes.
Os sacos de PE estavam inteiros e sem nenhum sinal de
decomposição ou rasgos, somente alguns furos causados pela força das
raízes ao tentarem sair da embalagem.
O peso seco das fáfias plantadas no FBB sem saco, fundo cortado e
inteiro não tiveram diferença significativa após 120 dias do plantio. Nos
sacos inteiros FBP e PE as plantas tiveram uma redução do peso seco de
42% e 64%, respectivamente, se comparado com as amostras sem saco,
indicando que o desenvolvimento das fáfias pode ter sido prejudicado pela
presença da embalagem.
As plantas no saco de PE estavam com as raízes enroladas e
deformadas pela falta de espaço para seu desenvolvimento, uma vez que a
embalagem não rompeu e degradou neste período. Nas amostras de FBP, o
saco estava com 95% de biodegradação e não foi observada nenhuma
deformidade das raízes que pudesse impedir o desenvolvimento das
plantas. Após 240 dias do plantio nos vasos, os sacos FBB e FBP estavam
100% biodegradados e o PE não apresentaram sinal de degradação e
fragilidade, somente alguns furos na parte inferior provocado pelas raízes
das plantas. O peso seco das fáfias do FBB, FBP e PE sem saco e fundo
cortado não tiveram diferença significativa entre os tratamentos, o menor
valor de 14,83 g.planta-1 para o FBP sem saco e o maior valor de 16,98
g.planta-1 para o FBB fundo cortado. O peso seco das fáfias plantadas no PE
com saco inteiro foi 23% e 25% menor que o PE sem saco e PE fundo
cortado. Se comparado com os outros tratamentos, o PE inteiro também
teve peso seco menor, 27% em relação ao FBB inteiro e 33,5% em relação
ao FBP. As raízes das fáfias com PE inteiro em busca de espaço e
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nutrientes cresceram pela parte superior, por fora da embalagem ou
perfuraram o fundo do saco, indicando que o desenvolvimento foi
prejudicado pela falta de espaço e nutrientes.
Conclusões
Os filmes biodegradáveis brancos e pretos desenvolvidos pelo processo de
extrusão não influenciaram no cultivo das fafias durante o período de 60, 120
e 240 dias. Após 240 dias do transplante nos vasos, os sacos de FBB e FBP
estavam 100% biodegradados e não tiveram diferença significativa de peso
seco se comparado com as plantas enterradas sem o saco e fundo cortado.
As plantas cultivadas no PE com saco inteiro tiveram dificuldades no
desenvolvimento das raízes e o peso seco foi menor se comparado com os
demais tratamentos sem saco e com fundo cortado.
O uso de filmes biodegradáveis é uma alternativa para a substituição
dos sacos para mudas podendo ser transplantado sem a retirada da
embalagem que será totalmente biodegradada no solo sem influenciar no
desenvolvimento das plantas.
Referências
ALAVI, S.H.; CHEN, K.; RIZVI, S.S. Rheological characteristics of
intermediate moisture blends of pregelatinized and raw wheat starch.
Journal of Agriculture and Food Chemistry, v.50, p.6740-6745, 2002.
BASTIOLI, C. Global status of the production of biobased packaging
materials. Starch/Stärke, v.53, p.351-355, 2001.
BRIASSOULIS, D. Mechanical behaviour of biodegradable agriculural films
under real field conditions. Polymer Degradation and Stability, v.91,
p.1256-1272, 2006.
CHANDRA, R.; RUSTGI, R. Biodegradable polymers. Progress in Polymer
Science, v.23, p.1273-1335, 1998.
JACOB, R. F. Estudo das propriedades das blendas de amido
termoplástico e latex natural. 2006. Tese (Doutorado em Química) –
Universidade de São Paulo, São Carlos.
MALI, S.; SAKANAKA, L.S.; YAMASHITA, F.; GROSSMANN, M.V.E. Water
sorption and mechanical properties of cassava starch films and their relation
to plasticizing effect. Carbohydrate Polymers, v.60, p.283-289, 2005.
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