01 - Doutorado - Química

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Navegando 01 - Doutorado - Química por Assunto "Active packaging"

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    Produção e caracterização de filmes biodegradáveis baseados em amido e extratos naturais
    (2023-03-31) Góes, Mariana Moraes; Carvalho, Gizilene Maria de; Yamashita, Fabio; Shirai, Marianne Ayumi; Santos Junior, Oscar de Oliveira; Baracat, Marcela Maria
    O uso de embalagens é indispensável em nosso cotidiano, porém o descarte desses materiais torna-se uma preocupante fonte de poluição, principalmente por serem majoritariamente provenientes de polímeros de origem fóssil e não biodegradáveis. O uso de polímeros biodegradáveis é uma alternativa promissora para diminuir o impacto ambiental causado por esses materiais. Com o intuito de agregar propriedades às embalagens biodegradáveis para atender as novas exigências do mercado e aumentar a segurança alimentar, este trabalho propõe a produção de um sensor de frescor de peixe e de um filme de amido/PBAT com propriedades antioxidantes para a utilização como embalagem ativa e inteligente. Inicialmente foram produzidos filmes de amido, plastificantes: glicerol e isomalte, sendo este último a inovação deste filme e antocianinas para serem usados como indicador de frescor de peixe. O efeito dos plastificantes e da antocianina nos filmes de amido foram estudados em relação as propriedades físico-químicas, mecânicas, térmicas e cinética de sorção de água, verificando-se que o tipo e quantidade de plastificante altera as propriedades do material. Os resultados de teor de bases voláteis mostraram que o filme produzido é responsivo em uma ampla faixa de pH, sendo um excelente candidato como indicador para monitoramento do frescor do pescado. Para a produção das embalagens ativas antioxidante foram produzidas inicialmente partículas de quitosana com Tripolifosfato de sódio e um novo reticulante o Trimetafosfato de sódio, em que não há resultados do seu uso na literatura e diferentes proporções de quitosana:óleo essencial de orégano. As análises de infravermelho e intumescimento comprovaram a reticulação da quitosana e indicaram que o intumescimento é influenciado pelo tipo de reticulante e a maneira em que ocorre a interação destas substâncias com a quitosana. Análises termogravimétrica demonstraram que as partículas com óleo encapsulado apresentam maior estabilidade térmica que o óleo puro, servindo como proteção térmica à substância ativa. Pela técnica de espalhamento dinâmico de luz verificou-se que as partículas produzidas com Tripolifosfato de sódio apresentam menores tamanhos o que influenciou na liberação de óleo essencial de orégano. Para as diferentes partículas, a liberação de óleo é descrito por um mecanismo de liberação quasi fickiano. Filmes multicamadas em diferentes formulações de amido/Poli(Butileno Adipato-co-Tereftalato) com as partículas de quitosana pura e encapsuladas com óleo essencial de orégano e com o óleo livre na matriz polimérica foram produzidos por extrusão. Os resultados demonstram que a presença de partículas de quitosana e óleo essencial de orégano atuam como reforço ou carga nos filmes e o óleo como plastificante, aumentando os valores de permeabilidade ao vapor de água, a taxa de sorção de água e os valores de alongamento à ruptura e Módulo de Young comparados ao FC. O estudo cinético de liberação de óleo indicou uma difusão anômala, descrevendo uma combinação da difusão e relaxação das cadeias, com predominância do processo de difusão comprovado pelo parâmetro R/F<0 e modelo de Weibull. Maiores valores de compostos fenólicos e atividade antioxidante foram obtidos para as formulações com partículas de quitosana encapsuladas com óleo essencial de orégano (F1:1-TMFS e F1:1-TPFS), comprovando o efeito protetor da substância ativa pela encapsulação, além de servirem para mascarar o odor característico do óleo nos filmes. Os estudos realizados indicam que filmes de amido/ Poli(Butileno Adipato-co-Tereftalato) e partículas de quitosana encapsuladas com óleo essencial de orégano apresentam potencial para serem utilizados em embalagens ativas