Cellulose nanocrystals from grape pomace and their use for the development of starch-based nanocomposite films

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Catégorie : Nouveaux Matériaux
Date :21 octobre 2020
Avis TSC : L’un des principes de l’économie circulaire et de réduire le nombre de déchets ultimes voire de les supprimer complétement. Cet article présente une approche concernant les matériaux d’emballage. Les auteurs ont utilisé des déchets agricoles constitués de cellulose et d’amidon. Ces déchets sont issus de productions qui sont indispensables à l’alimentation humaine et animale, ils résultent du développement des végétaux dans lesquels seule une partie est utilisée, le reste constituant un déchet. Traditionnellement, les déchets organiques en agriculture sont utilisés pour fertiliser les terres après compostage par exemple. Toutefois les rendements de la production agricole son tels, en particulier dans l’élevage, que les quantités de matière organique disponibles à partir de lisier et fumier sont très importantes et dans certains cas bien supérieures à ce que peuvent absorber les terres agricoles. La réalisation de matière plastique à base d’amidon est connue depuis longtemps, ces matériaux présentent souvent des problèmes de porosité à l’humidité et a l’air. Les auteurs présentent ici une solution en sélectionnant les celluloses des nano cristallines et en les ajoutant à une formulation à base d’amidon. Les résultats techniques montrent que le matériau est tout à fait utilisable comme emballage alimentaire. Compte tenu des volumes de déchets pouvant être ainsi utilisés comme matière première, cette voie paraît intéressante à explorer. Se pose la question du recyclage de cette matière. En effet, elle est très probablement biodégradable et présente donc peu de risques pour l’environnement en cas de perte. Mais la possibilité de la recycler apporterait un plus au niveau économie circulaire.
Souza Coelho, Caroline Correa de; Soares Silva, Raysa Brandao; Piler Carvalho, Carlos Wanderlei; Rossi, Andre Linhares; Teixeira, Jose Antonio; Freitas-Silva, Otniel; Correa Cabral, Lourdes Maria.
International journal of biological macromolecules : 159, 1048–1061.
Nanocomposite films prepared from starch (ST) in the presence of cellulose nanocrystals (CNCs) was performed using grape pomace as raw material. CNCs were obtained by acid hydrolysis and added to filmogenic solutions (1, 2, 5, 10 and 15 g/1 00 g of ST). Cellulose, CNCs and Nanocomposites were characterized. Amorphous non-cellulosic materials were removed from the grape pomace presented values for CrI 64% and 71% and yield 12 and 70% in Cellulose and CNCs, respectively. Nanocomposites showed smaller permeability and the addition of 5 to 15% CNCs formed more opaque films and had improved tensile strength and Young’s modulus. The addition of CNCs from 5 to 15% proved to be effective in improving mechanical properties and decreasing water vapor per-meability, important characteristics in food packaging materials. This study provided an effective method to ob-tain CNCs from the agroindustrial waste and open the way to produce high-value starch based nanocomposites.