Development of biodegradable films and coatings based on starch and cashew gum

The purpose of this study was to develop biodegradable films based on starch and cashew gum, added or not with montmorillonite. At a first stage, a central composite experimental design was carried out from mixtures of starch and cashew gum (1:1, m: m) added with different concentrations of montmorillonite (0-15% - MMT) and submitted to variable ultrasound times (0-5 min), In a study of variations in the performance of films produced by casting. The films were evaluated in terms of optical properties, mechanical, barrier and thermal. As well as scanning electron microscopy (SEM) and contact angle. In a second stage of the work, the formulations of the films based on starch and cashew tree gum (SCG) and starch cashew tree gum and montmorillonite (SCG-MMT) were tested as coatings for cashew kernels. The kernels coated with SCG and SCG-MMT, as a control (uncoated kernels) were placed in plastic bags of low density polyethylene, stored at room temperature and relative humidity and their stability were evaluated. Stability tests were based on measurements of moisture absorption, water activity and the degree of oxidation of almonds (determined by peroxide value and acid value). The increase of MMT concentration interfered with the optical properties of the films, increasing its opacity. The water vapor permeability of films was significantly (p <0.05) reduced by the MMT. The tensile strength and elastic modulus showed a peak in an intermediate range of concentration of MMT. The time of ultrasound favors the dispersion of clay in low concentrations of MMT, but at higher concentrations et led to formation of agglomerates, which also appeared in SEM micrographs. With the increase of ultrasound times tensile strength and modulus tended to increase. DSC curves of starch, cashew gum and the film produced without MMT the endothermic peaks had similar MMT about 110 ° C, that may be related superposition events such as the vaporization of water and melting of the crystalline phase of the components. The contact angle measurement showed that the films are highly hydrophilic. Stability tests performed show that the coatings AG and AG-MMT give less acidity and peroxide value when compared to a control, may be an alternative of the use to increase the shelf life of almonds cashew nuts serving as primary packaging.O objetivo desse trabalho foi desenvolver filmes biodegradáveis à base de amido e goma de cajueiro, acrescidos ou não de montmorilonita. Em uma primeira etapa, foi feito um delineamento experimental composto central a partir de misturas entre amido e goma de cajueiro (1:1, m:m) adicionadas de diferentes concentrações da argila montmorilonita (0 a 15% - MMT) e tempos de ultrassom (0 a 5 min), onde foi realizado um estudo das variações de desempenho de filmes produzidos por deposição (casting), em função das variáveis. Os filmes foram avaliados em termos de propriedades óticas, mecânicas, de barreira e térmicas e analisados por Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ângulo de contato. Em uma segunda etapa do trabalho, as formulações dos filmes amido e goma de cajueiro (AGC) e os de amido, goma de cajueiro e montmorilonita AGC-MMT foram testadas como revestimentos para amêndoas de castanhas de caju. As amêndoas revestidas com AGC e AGC-MMT, assim como um controle (amêndoas sem revestimento), foram acondicionadas em sacos plásticos de polietileno de baixa densidade, estocadas em temperatura e umidade ambiente e tiveram sua estabilidade avaliada. Os testes de estabilidade realizados foram baseados em medidas de absorção de umidade, atividade de água e do grau de oxidação das amêndoas (determinado por índice de peróxido e índice de acidez). O incremento de MMT interferiu nas propriedades óticas dos filmes, aumentando sua opacidade. A permeabilidade ao vapor de água dos filmes produzidos foi significativamente (p < 0,05) reduzida pela MMT. A resistência à tração e o módulo elástico apresentaram valores máximos em uma faixa intermediária de concentração de MMT. O tempo de ultrassom favoreceu a dispersão da argila em concentrações baixas de MMT, porém em concentrações maiores favorece a formação de aglomerados, o que também é visualizado nas micrografias obtidas por MEV. Com o aumento do tempo de ultrassom, a resistência à tração e o módulo tenderam a aumentar. As curvas de DSC do amido, goma de cajueiro e do filme produzido sem MMT apresentaram picos endotérmicos similares em torno de 110°C, que podem estar relacionados à superposição de eventos como vaporização da água e fusão da fase cristalina dos componentes. A medida do ângulo de contato comprovou que os filmes produzidos são altamente hidrofílicos. Os testes de estabilidade realizados mostram que os revestimentos AGC e AGC-MMT conferem menor acidez e índice de peróxidos quando comparados a um controle podendo ser uma alternativa para aumento da vida de prateleira das amêndoas de castanhas de caju, servindo como embalagem primária