Active and intelligent bionanocomposites for food packaging

• Autor(a) principal: Silva, Mariana Rodrigues Ferreira da
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/22400
• topic: Biotecnologia alimentar; Embalagem de alimentos; Nanocompósitos; Biopolímeros

A produção de plásticos, baseados no uso de combustíveis fósseis, está a aumentar e estima-se que esta tendência continuará no futuro com impactos ambientais consideráveis. Os bioplásticos são uma alternativa amiga do ambiente. Biopolímeros como quitosana já foram adotados com sucesso para produzir bioplásticos que agem como substitutos do plástico em embalagem. A quitosana foi selecionada devido às suas numerosas vantagens para embalagem alimentar, principalmente devido às suas atividades antioxidantes e antimicrobiana. Por outro lado, o dióxido de titânio foi selecionado como aditivo devido à sua capacidade de retirar oxigénio do ambiente e devido à possibilidade de poder ser facilmente funcionalizado para a formação de um sensor. Isto permitiria a formação de uma embalagem ativa e inteligente na proteção do alimento. Assim, nanopartículas homogéneas arredondadas e monofásicas de anatase de dióxido de titânio (TiO2) foram usadas para melhorar os filmes de quitosana, criando um bionanocompósito. Estas nanopartículas de TiO2 foram produzidas por síntese hidrotermal, tendo sido otimizadas as condições de síntese, como a temperatura e tempo, para selecionar as condições que originam as nanopartículas com as caraterísticas desejadas. As condições escolhidas para a produção do TiO2 foram 200 ºC e 2,5 h devido ao tamanho, dispersão e tipo de nanoparticulas de TiO2 produzidas. Os filmes de quitosana foram preparados com cerca de 9 mg de nanopartículas de TiO2. Para criar uma embalagem ativa e inteligente compostos fenólicos (principalmente antocianinas) de arroz preto (Oryza sativa L. Indica) foram adicionados para funcionalizar o TiO2 (4,1 mg de extrato por filme). Os filmes foram caracterizados em relação à sua atividade antioxidante, humidade, solubilidade, hidrofobicidade da superfície e propriedades mecânicas. Os melhores resultados foram obtidos nos filmes com nanopartículas e compostos fenólicos e foi demonstrado que a forma como cada componente é adicionado altera as suas propriedades. Os melhores resultados foram o aumento da atividade antioxidante, diminuição da solubilidade e da elasticidade, elongação e resistência à tração no filme composto por pigmento e TiO2,. No entanto nestes últimos três parâmetros, a sua diminuição pode ser um aspeto positivo ou negativo dependendo das propriedades desejadas para o filme e o produto alimentar a embalar