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September 10, 2025Open Access

Do Desperdício de Alimentos para Embalagens Comestíveis: Desenvolvimento e Caracterização de Filmes de Gelatina Biodegradáveis com Celulose Microfibrilada da Casca de Vagem de Feijão-de-Corda (Vigna unguiculata) e Palha de Milho (Zea mays)

PSPriscila Santos SouzaUniversidade Federal da Paraíba CGCristiani Viegas Brandão GrisiUniversidade Federal da Paraíba RSRita de Cassia Andrade da SilvaUniversidade Federal da Paraíba

Key Points

A formulação otimizada de filmes de gelatina mostrou um aumento quatro vezes maior na resistência à tração em comparação ao controle, alcançando 2,71 MPa.
A permeabilidade ao vapor d'água diminuiu significativamente de 6,33 × 10−4 para 2,82 × 10−4 gH2O·mm/m2·h·mmHg, melhorando as propriedades de barreira do filme.
Onze formulações foram preparadas utilizando um desenho fatorial 22, com MFCs da casca de vagem de feijão-de-corda e da palha de milho melhorando as características do filme.
A incorporação de resíduos agroindustriais nos filmes melhora sua integridade estrutural, promovendo o potencial para embalagens biodegradáveis.

Abstract

Esta pesquisa focou no desenvolvimento e caracterização de filmes à base de gelatina incorporados com microfibrilas de celulose (MFCs) extraídas da casca de vagem de feijão-de-corda (Vigna unguiculata, CPMC) e palha de milho (Zea mays, CSMC). A utilização do CPMC para produzir filmes de gelatina não havia sido previamente relatada na literatura. Onze formulações foram preparadas com base em um desenho fatorial 22 com quatro pontos axiais e três pontos centrais, além de um filme controle (FC) composto por 1,00% de gelatina e 1,00% de glicerol sem MFCs. As propriedades físicas, químicas, estruturais e mecânicas dos filmes foram avaliadas. A formulação otimizada (FO), contendo 1,00% de CPMC e 1,00% de CSMC, apresentou um aumento quatro vezes maior na resistência à tração (2,71 MPa) em comparação ao controle. A permeabilidade ao vapor d'água foi significativamente reduzida (de 6,33 × 10−4 para 2,82 × 10−4 gH2O·mm/m2·h·mmHg), e a solubilidade diminuiu para 75,82%. A biodegradabilidade foi modulada, com a FO apresentando 73,06% de degradação ao longo de três dias em comparação à degradação completa do FC dentro de um dia. A incorporação de MFCs, particularmente de resíduos agroindustriais, melhorou significativamente a integridade estrutural e as propriedades de barreira dos filmes, destacando seu potencial para uso em sistemas de embalagem biodegradáveis.

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