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Polímeros sintéticos são amplamente utilizados no desenvolvimento de bens de consumo. Entretanto, o descarte incorreto desses itens na natureza agrava problemas de poluição ambiental. Neste contexto, o uso de polímeros naturais, renováveis e biodegradáveis surge como uma alternativa ambientalmente amigável no desenvolvimento de embalagens descartáveis e de uso único, pois muitos desses polímeros possuem baixo custo, são abundantes na natureza e facilmente processáveis. No entanto, é importante ressaltar que a utilização de materiais naturais também possui limitações, como é o caso da cortiça aplicada na produção de rolhas usadas para selar garrafas de vinhos e espumantes, cujo processo de transformação inclui etapas não mecanizadas, que demandam experiência e conhecimento humano, suscetíveis a erros, assim como longos períodos entre os descortiçamentos. Portanto, visando à preparação de vedantes em substituição aos materiais atualmente utilizados, cinco tipos de rolhas comerciais à base de cortiça (natural, colmatada, micro-aglomerada, silktop 1+1 e de champagne) foram caracterizados em relação as suas propriedades físico-químicas e estruturais. Biopolímeros foram selecionados (amido, entrecasca e fécula gelatinizada de mandioca e proteína isolada de soja) para fabricar biocompósitos pelo processo de termocompressão sem e com uma etapa de pré-gelatinização das matrizes amiláceas. Os efeitos da aplicação de tratamentos físicos (térmico) e químicos (mercerização) ao engaço de uva, resíduo da indústria vitivinícola, aplicado como agente de reforço nos biocompósitos também foram avaliados. Os biocompósitos à base de amido, entrecasca e engaços, foram desenvolvidos visando à utilização como embalagens para diferentes alimentos, sendo testado o armazenamento de bolo de cenoura e tomate-cereja. Rolhas biodegradáveis foram desenvolvidas por termocompressão a partir da incorporação de polímeros naturais, plastificantes (sorbitol e glicerol) e engaço de uva ao látex natural. As propriedades das rolhas foram avaliadas, bem como o desempenho perante o armazenamento de vinho tinto. Os resultados mostraram que as rolhas comerciais à base de cortiça apresentaram baixa capacidade de absorção de água (CAA) e vinho (CAV), 9 % para as rolhas de champagne e micro-aglomerada, respectivamente, após 24 h, confirmando a hidrofobicidade desse material. O processo de aglomeração, aplicado para formatar as rolhas microaglomerada, silktop 1+1 e de champanhe alterou a morfologia da cortiça, mas não provocou a ruptura das células. Esse processo foi responsável por aumentar a flexibilidade das rolhas, uma vez que a amostra micro-aglomerada apresentou o menor módulo de elasticidade (18 MPa). A elevada estabilidade térmica da cortiça pôde ser comprovada. Em relação aos biocompósitos produzidos, foi possível observar que a composição química e a CAA das matérias-primas, bem como a porcentagem de amido das formulações, tiveram impacto nas propriedades das amostras. Espumas produzidas somente com amido pré-gelatinizado apresentaram maior resistência mecânica, enquanto biocompósitos fabricados com incorporação de entrecasca, sem pré-gelatinização, apresentaram menor CAA (84 % após 90 min), demonstrando seu elevado potencial de aplicação como embalagem de uso rápido, para alimentos com baixo teor de umidade. O fato da etapa de pré-gelatinização não ser requerida para otimizar as propriedades dos materiais possibilita aumentar sua velocidade de fabricação, bem como reduzir os custos de produção. Também é importante destacar a redução de custos relacionada à substituição do amido nativo por resíduos do processamento da mandioca. Foi possível verificar maiores teores de cinzas e celulose e redução de lipídeos devido ao tratamento químico (mercerização) aplicado ao engaço de uva. As micrografias mostraram que a mercerização aumentou a rugosidade da superfície da fibra e danificou o lúmen central. A capacidade de absorção de etanol (CAE) diminuiu após a mercerização e os tratamentos físicos tiveram maior impacto na CAA e na CAV. Os engaços não mercerizados apresentaram maior estabilidade térmica e todas as amostras avaliadas apresentaram atividade antimicrobiana frente ao Staphylococcus aureus. A partir dos resultados, a incorporação das fibras modificadas em matrizes poliméricas pode ser considerada uma proposta promissora para aperfeiçoar as propriedades dos biocompósitos. Espumas produzidas com engaços sem tratamento e engaços tratados termicamente (tratamento físico) foram selecionadas para o armazenamento de alimentos. Em comparação às embalagens plásticas utilizadas em supermercados, observou-se melhor preservação da firmeza dos tomates-cereja quando armazenados nas embalagens biodegradáveis. Desse modo, as embalagens desenvolvidas a partir de resíduos agroindustriais podem ser consideradas materiais ecologicamente corretos e promissores para preservar a qualidade e o frescor desse tipo de alimento. Com relação às rolhas, seu desenvolvimento a partir de materiais naturais, renováveis e biodegradáveis foi comprovado. Entretanto, o armazenamento desses materiais em condições controladas (20 ± 3 °C; 75 ± 5 % UR) se mostrou essencial para a manutenção de suas propriedades. De modo geral, a adição de engaço de uva parece não ter provocado alterações significativas nas propriedades das rolhas biodegradáveis, que apresentaram índices de capacidade de absorção inferiores aos materiais à base de cortiça. Embora tenha ocorrido aumento da rigidez das rolhas ao longo do tempo, não foram observados vazamentos durante os testes de armazenamento de vinho utilizando os biocompósitos desenvolvidos no presente estudo. A morfologia interna mais fechada desses materiais e as baixas porosidades sugerem baixas taxas de permeabilidade gasosa, demonstrando potencial de aplicação para selar garrafas de vinhos brancos, consumidos ainda jovens. Synthetic polymers are widely used in the development of consumer goods. However, the incorrect disposal of these items in nature aggravates environmental pollution problems. In this context, the use of natural, renewable, and biodegradable polymers emerges as an environmentally friendly alternative in the development of disposable, singleuse packaging, once many of these polymers have low cost, are abundant in nature, and are easily processed. However, it is important to highlight that the use of natural materials also has limitations, as is the case with the cork applied in the production of cork-based stoppers used to seal bottles of wine and sparkling wines, which transformation process includes non-mechanized steps that require human experience and knowledge, inherently susceptible to errors, as well as long periods between stripping processes. Therefore, aiming at the preparation of closures to replace the materials currently used, five types of commercial cork stoppers (natural, colmated, micro-agglomerated, silktop 1+1, and champagne) were characterized regarding their physicochemical and structural properties. Biopolymers were selected (starch, inner bark, and gelatinized cassava starch and isolated soy protein) to manufacture biocomposites by a thermocompression process without and with a pre-gelatinization step of the starchy matrices. The effects of the application of physical (thermal) and chemical (mercerization) treatments to the grape stalks, a residue from the wine industry, applied as a reinforcing agent in the biocomposites, were also evaluated. The biocomposites based on starch, inner bark, and stalks were developed to be used as packaging for different foods, being tested in the storage of carrot cake and cherry tomato. Biodegradable stoppers were developed by thermocompression based on the incorporation of natural polymers, plasticizers (sorbitol or glycerol), and grape stalks into natural rubber latex. The properties of the stoppers were evaluated, as well as their performance in the storage of red wine. The results showed that commercial cork-based stoppers showed low water (WAC) and wine (WIAC) absorption capacities, 9 % for the champagne and the micro-agglomerated stoppers, respectively, after 24 h, confirming the hydrophobicity of this material. The agglomeration process, applied in the production of micro-agglomerated, silktop 1+1, and champagne stoppers, changed the morphology of the cork, but did not cause the breaking of the cork cells. This process was responsible for increasing the flexibility of the stoppers since the micro-agglomerated sample had the lowest elastic modulus (18 MPa). The high thermal stability of the cork has been proven. Regarding the biocomposites produced, it was possible to observe that the chemical composition and the WAC of the raw materials, as well as the percentage of starch in the formulations, had an impact on the properties of the samples. Foams produced only with pre-gelatinized starch showed higher mechanical strength, while biocomposites made with the incorporation of inner bark, without the pre-gelatinization step, presented lower WAC (84 % after 90 min), demonstrating its high potential for application as quick-use packaging, for foods with low moisture content. The fact that the pre-gelatinization step is not required to optimize the properties of the materials makes it possible to increase their manufacturing speed as well as reduce production costs. It is also important to highlight the cost reduction related to the replacement of native starch with residues from the cassava processing. It was possible to verify higher ash and cellulose contents and the reduction of lipids’ content due to the chemical treatment (mercerization) applied to the grape stalks. Micrographs showed that mercerization increased the fiber surface roughness and damaged the central lumen. Ethanol absorption capacity (EAC) decreased after mercerization and physical treatments had a greater impact on WAC and WIAC. The nonmercerized stalks showed greater thermal stability and all samples evaluated showed antimicrobial activity against Staphylococcus aureus. From the results, the incorporation of modified fibers in polymeric matrices can be considered a promising proposal to improve the properties of biocomposites. Foams produced with untreated stalks and heat treated stalks (physical treatment) were selected for food storage tests. Compared to the plastic packaging used in supermarkets, a better firmness preservation of the cherry tomatoes was observed when the product was kept in the biodegradable packaging. This way, packaging developed from agro-industrial wastes can be considered ecologically correct and promising materials to preserve the quality and freshness of this type of food. Regarding the biodegradable stoppers, their development based on natural, renewable, and biodegradable materials has been proven. However, the storage of these materials under controlled conditions (20 ± 3 °C; 75 ± 5 % RH) proved to be essential for the maintenance of their properties. In general, the incorporation of grape stalks did not seem to have caused significant changes in the properties of the biodegradable stoppers, which showed lower absorption capacities than cork-based materials. Although there was an increase in stoppers stiffness over time, no leaks were observed during the wine storage tests using the biocomposites developed in the present study. The more closed internal morphology of the biodegradable stoppers and their low porosities suggest low rates of gas permeability, demonstrating potential application to seal bottles of white wines, consumed at a young age.

O amido é um polímero renovável e biodegradável que vem sendo foco de diversas pesquisas cuja proposta é o desenvolvimento de estruturas capazes de substituir materiais produzidos a partir de polímeros sintéticos, em especial embalagens de uso único como o poliestireno expandido (EPS), de modo a reduzir os problemas ambientais causados pelo descarte inapropriado de resíduos plásticos. Entretanto, a elevada hidrofilicidade e fragilidade do amido limitam sua aplicabilidade. A adição de plastificantes e materiais ricos em fibras lignocelulósicas, como o engaço de uva, resíduo obtido a partir do processamento da fruta, são abordagens por vezes aplicadas para reverter estes problemas. Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar espumas à base de amido de mandioca incorporadas com engaço de uva obtidas através de expansão térmica, segundo um planejamento experimental do tipo composto central. O foco do planejamento experimental foi avaliar o efeito dos fatores de controle (concentrações de glicerol e de engaço de uva e granulometria do resíduo) nas variáveis de resposta (tensão de ruptura, elongação, módulo de elasticidade na flexão, ângulo de contato, densidade e capacidade de absorção de água (CAA)). Os resultados mostraram que a adição de engaço de uva resultou em espumas com menores espessuras, enquanto espumas com maiores teores de glicerol apresentaram os maiores teores de umidade. Espumas com maior resistência mecânica e rigidez e menor flexibilidade foram obtidas através de formulações com baixas porcentagens de glicerol e engaço de uva. Após a análise parcial dos resultados, a função desejabilidade do software Statistica® foi aplicada para a obtenção de uma formulação otimizada. A partir desta formulação, com 13,6 % m/m de glicerol e 18,4 % m/m de engaço de uva na menor granulometria (Ø < 0,18 mm), foram obtidas espumas resistentes e rígidas, com tensão de ruptura de 2,48 MPa e módulo de elasticidade de 150 MPa, mas baixa elongação (1,58 %). Foi possível observar diminuição da hidrofilicidade das espumas, uma vez que foram obtidos ângulo de contato de 107° e 82 % de CAA. As espumas obtidas na condição otimizada foram completamente degradadas após 7 semanas, e apresentaram densidade igual a 0,18 g cm-3. Os testes de aplicação no armazenamento de alimentos mostraram que estas estruturas não são apropriadas para o acondicionamento de alimentos de elevada umidade como brócolis, pois foi possível observar elevada absorção de umidade, além de crescimento de micro-organismos e deformações nas embalagens. Por outro lado, as amostras apresentaram bom desempenho no armazenamento de bolo, uma vez que as espumas testadas apresentaram maior resistência e rigidez, medidas através da tensão de ruptura e módulo de elasticidade, em comparação ao EPS após os 9 dias de análise. A elongação de todas as embalagens não apresentou diferença significativa após 3 dias de análise. Os resultados indicam que estruturas desenvolvidas a partir da combinação de amido de mandioca com engaço de uva apresentam propriedades com potencial para aplicação como embalagem de alimentos de baixo teor de umidade. Starch is a renewable and biodegradable polymer that has been the focus of several researches whose proposal is the development of structures capable of replacing materials produced from synthetic polymers, in particular single use containers such as expanded polystyrene (EPS), in order to reduce environmental problems caused by the inappropriate disposal of plastic waste. However, the high hydrophilicity and brittleness of pure starch limit its applicability. The addition of plasticizers and materials rich in lignocellulosic fibers, such as grape stalks, a residue obtained from the fruit processing, are some approaches applied to avoid these problems. Therefore, the main objective of this work was to develop and characterize cassava starch-based foams incorporated with grape stalks, according to a central composite experimental design. The focus of the experimental design was to evaluate the effect of control factors (glycerol and grape stalks concentrations and granulometry of the residue) on the response variables (stress and strain at break, modulus of elasticity, contact angle, bulk density and water absorption capacity (WAC)). The results showed that the addition of grape stalks resulted in thicker foams, while foams with higher glycerol contents had the highest moisture content. Foams with higher mechanical strength and rigidity and lower flexibility were obtained through formulations with low percentages of glycerol and grape stalks. After the partial analysis of the results, the desirability function of Statistica® software was applied in order to obtain an optimized formulation. From this formulation, with 13,6 wt% glycerol and 18,4 wt% grape stalks in the smallest particle size (Ø < 0,18 mm), resistant and rigid foams were obtained, with 2,48 MPa stress at break and 150 MPa modulus of elasticity, but low elongation (1,58 %). It was possible to observe a decrease in foams hydrophilicity, since a contact angle equal to 107° and 82% of WAC were obtained. Optimized foams, completely degraded after 7 weeks, showed 0,18 g cm-3 of bulk density. Applicability tests of starch-based foams showed that these structures are not suitable for packing high moisture foods such as broccoli, once it was possible to observe high moisture absorption, microorganism growth and deformation of packages. On the other hand, samples showed good performance in cake storage, since foams presented greater strength and rigidity, measured through stress at break and modulus of elasticity, compared to EPS after 9 days of analysis. The strain at break of all packages did not present significant difference after 3 days. The results indicate that structures developed from the combination of cassava starch with grape stalks present properties with potential for application as packaging of low moisture content foods.