Estudos termodinâmico e biodegradação de embalagens a base de amido de mandioca e agentes naturais antioxidantes
O uso de materiais à base de petróleo e suas técnicas atuais de processamento têm causado problemas relacionados aos nossos recursos finitos e ao meio ambiente. Como alternativa, os cientistas vêm desenvolvendo novas tecnologias, como as embalagens biodegradáveis ativas derivadas de polímeros de fon...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal de Lavras (UFLA) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UFLA |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.ufla.br:1/49758 |
| Acceso en línea: | https://repositorio.ufla.br/handle/1/49758 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Engenharia de Alimentos Embalagens biodegradáveis Embalagens ativas Isoterma de sorção Parâmetros termodinâmicos Licopeno Biodegradable packaging Active packaging Sorption isotherms Thermodynamic parameters |
| Sumario: | O uso de materiais à base de petróleo e suas técnicas atuais de processamento têm causado problemas relacionados aos nossos recursos finitos e ao meio ambiente. Como alternativa, os cientistas vêm desenvolvendo novas tecnologias, como as embalagens biodegradáveis ativas derivadas de polímeros de fontes naturais e agentes naturais antioxidantes, com o intuito de minimizar os problemas gerados através das embalagens de origem fósseis e de fontes químicas tóxicas. O objetivo deste trabalho foi realizar estudos físicos e termodinâmicos de embalagens biodegradáveis ativas a base de amido de mandioca e agentes naturais antioxidantes (licopeno). Esta pesquisa foi dividida em três etapas. Na primeira etapa foi estudado a biodegradação das embalagens no solo, onde as amostras foram colocadas em uma tela de plástico, inseridas no solo em uma profundidade de 4 cm por tempo aproximado de 18 dias. A biodegradação dos filmes foi determinada através de análises de Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise visual. A etapa posterior, foi realizar análise de solubilidade em água, onde as amostras foram completamente submersas em água deionizada sobre agitação por um tempo de 24 horas, a solubilidade foi determinada através de porcentagem de material solubilizado. A terceira etapa é referente a determinação das isotermas de sorção de água e dos parâmetros termodinâmicos. As isotermas de sorção de água descrevem a relação entre a atividade de água e o conteúdo de umidade de equilíbrio do material a uma temperatura constante, sendo representada graficamente. Já os parâmetros termodinâmicos indicam informações sobre a estabilidade das embalagens, bem como sobre a espontaneidade ou não do processo de adsorção de água. Para a obtenção das isotermas de sorção de água e das propriedades termodinâmicas, as embalagens foram analisadas em diferentes condições de temperatura variando de 5ºC, 15ºC, 25ºC em diferentes umidades relativas até as amostras atingirem um peso constante. Após atingir o equilíbrio, foi possível determinar o teor de umidade adsorvida e as propriedades termodinâmicas das embalagens. Dos resultados obtidos foi possível verificar a biodegradação das embalagens através de observações visuais e análise de FTIR. O efeito é observado através de diferentes aspectos presentes na embalagem, como o caráter rugoso da superfície do filme, a formação de buracos ou rachaduras, fragmentação, mudanças na coloração ou pela variação de massa devido a interação com a atmosfera imposta. Além disso, a biodegradação pode causar mudanças na estrutura dos filmes que foi observada pelo FTIR. Referente a análise de solubilidade em água a porcentagem diminui com a adição do licopeno na matriz polimérica. Para as análises de isoterma de sorção de água o melhor ajuste matemático que permitiu estimar os valores de umidade da monocamada (Xm) com o aumento da temperatura foi o modelo de GAB. Por fim, através das análises termodinâmicas foi possível visualizar que tanto a ΔHdif e a -ΔSdif as curvas diferencial aumentaram exponencialmente para todas as amostras com o aumento do teor de umidade, até valores próximos de zero e a ocorrência de compensação de entalpia-entropia foi confirmada com a entropia conduzindo o processo de adsorção. |
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