Valorização de desperdícios agroalimentares da vinicultura no desenvolvimento de compósitos para aplicação em embalagens

Abstract

A economia circular surge como paradigma promissor para mitigar os impactos negativos da produção e promove a preservação do meio ambiente, através do reaproveitamento dos materiais. Os resíduos agroalimentares, que compreendem uma ampla variedade de subprodutos gerados ao longo das cadeias de produção e processamento de alimentos, têm um impacto ambiental e económico considerável. Desta forma, o presente estudo pretende valorizar e reaproveitar os resíduos agroalimentares da produção vinícola, no caso o engaço, promovendo a economia circular, a redução da pegada ambiental, a sustentabilidade e a prática sustentável no desenvolvimento de um produto. O objetivo principal deste estudo é a criação de um biocompósito que, posteriormente, possa ser aplicado a uma embalagem para o transporte e acomodação de garrafas de vinho. Para o desenvolvimento e produção deste compósito optou-se pelo método de moldação por compressão, método mais utilizado na produção de compósitos. Para além da carga à base de fibras de engaço previamente selecionada, foram utilizados dois biopolímeros, de designação F10 e F38, à base de PLA e amido (PLA+PSAC) como matriz do compósito. Produziram-se placas para ensaios mecânicos com 25% de carga e 50% de carga, com as duas matrizes poliméricas. Os compósitos resultantes destas conjugações foram caraterizados mecanicamente através de técnicas de caraterização mecânica, como ensaios de impacto e flexão. Realizados os ensaios, conclui-se que o compósito com a conjugação de 25% de carga e 75% de matriz de biopolímero F10 apresenta desempenho mecânico superior. Após os resultados obtidos, desenvolveu-se uma embalagem e protótipo da mesma, tendo em conta as limitações do método de produção utilizado, constituído pelas placas de compósito. Com o estudo comprovou-se a viabilidade do desenvolvimento de produtos que promovam a valorização de resíduos agroalimentares, como o engaço, e que beneficiem disso mesmo, quer estética, quer mecanicamente.

The circular economy unfolds as a promising paradigm to mitigate the negative impacts of production and promote the preservation of the environment, through the reuse of materials. Agri food waste, which comprises a wide variety of by-products generated throughout food production and processing chains, has a considerable environmental and economic impact. Thus, the present study aims to value and reuse agri-food waste from wine production, in this case grape stalks, promoting the circular economy, the reduction of the environmental footprint, sustainability and sustainable practice in the development of a product. The main purpose of this study is the creation of a biocomposite that can later be applied to packaging for the transport and accommodation of wine bottles. For the development and production of this composite, the compression molding method was chosen, a widely used method in the production of composites. In addition to the filler based on grape stalk fibers previously selected, two biopolymers, designated F10 and F38, with PLA and starch (PLA+PSAC) in their composition were used as the composite matrix. Plates were produced for mechanical tests with 25% load and 50% load, with the two polymer matrices. The composites resulting from these combinations were mechanically characterized using mechanical characterization techniques, such as impact and bending tests. After carrying out the tests, it was concluded that the composite with the combination of 25% filler and 75% F10 biopolymer matrix presents superior mechanical performance. After the results obtained, a packaging and prototype were developed, taking into account the limitations of the production method used, consisting of composite plates. The study proved the feasibility of developing products that promote the valorization of agri-food waste, such as grape stalks, and that benefit from this, both aesthetically and mechanically.