BIGSEED4FILMS : aplicação do caroço de abacate no desenvolvimento de bioplásticos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10773/29208 |
Resumo: | O consumo de abacate tem aumentado como consequência da sua massificação, dando origem a uma elevada quantidade de subprodutos que, atualmente, são descartados, existindo assim uma oportunidade para a sua valorização. Por sua vez, o amido de batata tem sido utilizado para a produção de filmes termoplásticos biodegradáveis, no entanto estes são ainda quebradiços e hidrofílicos, não sendo competitivos comparativamente aos plásticos derivados de petróleo. Considerando a matriz rica em polissacarídeos do caroço de abacate, esta dissertação pretende explorar o seu aproveitamento no desenvolvimento de novas formulações bioplásticas à base de amido. Para o efeito, o caroço de abacate foi triturado e peneirado, resultando duas frações, uma com partículas de tamanho inferior a 150 μm, representando 13,5% do caroço (Ac), e a mais abundante com partículas de granulometria superior (Rc). As amostras obtidas eram constituídas principalmente por glucose (98,8%), determinada por GC-FID, tendo espetros de FTIR e difratogramas de Raio-X característicos do amido. A determinação de nitrogénio por análise elementar permitiu estimar uma quantidade de proteína de 0,53% para Ac e 2,59% para Rc. Para efeitos de comparação foi também analisado amido de batata recuperado a partir de pequenos fragmentos de batata, subproduto resultante da indústria de batata frita, sendo esta amostra também rica em glucose (100%) e contendo 0,02% de proteína. Os espetros de FTIR e difratogramas de Raio-X foram semelhantes aos das frações do caroço de abacate. As duas amostras de amido foram utilizadas para o desenvolvimento de filmes através da técnica de evaporação do solvente. O amido do caroço de abacate originou filmes com uma cor mais acastanhada (L* = 82,4; a* = 2,7; b *= 14,6) do que os filmes incolores (L *= 93,3; a* = 1,8; b* = -3,57) à base de amido de batata, e com uma superfície mais hidrofóbica. A presença de compostos fenólicos no caroço de abacate, bem como de enzimas oxidativas podem explicar o acastanhamento e o aumento de hidrofobicidade dos filmes. A análise das propriedades mecânicas revelou que os filmes à base de amido do caroço de abacate têm menor espessura (Ac = 63 μm; Ab = 72 μm) e esticabilidade (Ac = 13,2%; Ab = 29,8%) do que os filmes à base de amido de batata, mas apresentam maior rigidez (Ac = 517 MPa; Ab = 407 MPa) e resistência à tração (Ac = 13,1 MPa; Ab = 12,2 MPa).A diminuição da concentração de amido do caroço de abacate aumentou a rigidez, resistência à tração e esticabilidade destes filmes, mantendo o perfil de hidrofobicidade. Assim, o caroço de abacate revelou ser uma fonte de matéria-prima adequada para o desenvolvimento de filmes à base de amido mais rígidos e hidrofóbicos do que os derivados de amido de batata, diversificando as propriedades dos filmes e valorizando este subproduto da indústria alimentar. |
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Para o efeito, o caroço de abacate foi triturado e peneirado, resultando duas frações, uma com partículas de tamanho inferior a 150 μm, representando 13,5% do caroço (Ac), e a mais abundante com partículas de granulometria superior (Rc). As amostras obtidas eram constituídas principalmente por glucose (98,8%), determinada por GC-FID, tendo espetros de FTIR e difratogramas de Raio-X característicos do amido. A determinação de nitrogénio por análise elementar permitiu estimar uma quantidade de proteína de 0,53% para Ac e 2,59% para Rc. Para efeitos de comparação foi também analisado amido de batata recuperado a partir de pequenos fragmentos de batata, subproduto resultante da indústria de batata frita, sendo esta amostra também rica em glucose (100%) e contendo 0,02% de proteína. Os espetros de FTIR e difratogramas de Raio-X foram semelhantes aos das frações do caroço de abacate. As duas amostras de amido foram utilizadas para o desenvolvimento de filmes através da técnica de evaporação do solvente. O amido do caroço de abacate originou filmes com uma cor mais acastanhada (L* = 82,4; a* = 2,7; b *= 14,6) do que os filmes incolores (L *= 93,3; a* = 1,8; b* = -3,57) à base de amido de batata, e com uma superfície mais hidrofóbica. A presença de compostos fenólicos no caroço de abacate, bem como de enzimas oxidativas podem explicar o acastanhamento e o aumento de hidrofobicidade dos filmes. A análise das propriedades mecânicas revelou que os filmes à base de amido do caroço de abacate têm menor espessura (Ac = 63 μm; Ab = 72 μm) e esticabilidade (Ac = 13,2%; Ab = 29,8%) do que os filmes à base de amido de batata, mas apresentam maior rigidez (Ac = 517 MPa; Ab = 407 MPa) e resistência à tração (Ac = 13,1 MPa; Ab = 12,2 MPa).A diminuição da concentração de amido do caroço de abacate aumentou a rigidez, resistência à tração e esticabilidade destes filmes, mantendo o perfil de hidrofobicidade. Assim, o caroço de abacate revelou ser uma fonte de matéria-prima adequada para o desenvolvimento de filmes à base de amido mais rígidos e hidrofóbicos do que os derivados de amido de batata, diversificando as propriedades dos filmes e valorizando este subproduto da indústria alimentar.The avocado consumption has been progressively increasing, leading to a high amount of by-products that are simply landfilled, opening an opportunity for their valorization. In addition, potato starch has been used on thermoplastic films production; however, these are still brittle and hydrophilic, and therefore non-competitive with the petrochemical-derived plastics. Given the polysaccharide-rich composition of avocado seed, this work explored its use on the development of new bioplastic starch-based formulations. For this purpose, avocado seed was milled and separated, resulting in two fractions. The starch-rich fraction (13.5%) was composed by particles smaller than 150 μm (Ac), and the remaining residue fraction had the biggest particles (Rc). GC-FID analysis revealed that glucose was the main constituent sugar residue of the samples (98.8%). FT-IR spectra and XRD patterns were distinctive of starch-like samples. Nitrogen determination by elemental analysis revealed the estimated protein content of Ac and Rc (0.53% and 2.59%, respectively). For comparison purposes, potato starch recovered from small potato slices, a potato chips industry byproduct, was also analyzed. Potato starch was rich in glucose (100%) and had a protein content of 0.02%. Its FT-IR spectra and XRD patterns were similar to avocado starch fractions. Both starch samples were used for films production using the solvent casting technique. Avocado seed starch gave rise to films with a more brownish coloration (L*=82.4; a*=2.7; b*=14.6), when compared to the colorless (L*=93.3; a*=1.8; b*=-3.57) potato starch-based films. Avocado seed starch-based films were also more hydrophobic than potato starch-based ones. The avocado seed phenolic compounds and oxidative enzymes may be responsible for these distinguishable optical and wettability characteristics. Mechanical analysis showed that avocado seed starch-based films had lower thickness (Ac = 63 μm; Ab = 72 μm) and elongation at break (Ac = 13.2%; Ab = 29.8%), with higher rigidity (Ac = 517 MPa; Ab = 407 MPa) and traction resistance (Ac = 13.1 MPa; Ab = 12.2 MPa). Lowering the concentration of avocado seed starch promoted higher rigidity, elongation at break and traction resistance, while maintaining the hydrophobicity profile of the films. Therefore, avocado seed revealed to be an adequate source of starch for the development of rigid and hydrophobic starch-based films, with diversified properties and, at the same time, adding value to this food industry byproduct.2020-09-11T14:07:18Z2020-07-01T00:00:00Z2020-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/29208porVala, Alexandre José Ferreirainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T11:56:30Zoai:ria.ua.pt:10773/29208Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:01:36.241963Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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O consumo de abacate tem aumentado como consequência da sua massificação, dando origem a uma elevada quantidade de subprodutos que, atualmente, são descartados, existindo assim uma oportunidade para a sua valorização. Por sua vez, o amido de batata tem sido utilizado para a produção de filmes termoplásticos biodegradáveis, no entanto estes são ainda quebradiços e hidrofílicos, não sendo competitivos comparativamente aos plásticos derivados de petróleo. Considerando a matriz rica em polissacarídeos do caroço de abacate, esta dissertação pretende explorar o seu aproveitamento no desenvolvimento de novas formulações bioplásticas à base de amido. Para o efeito, o caroço de abacate foi triturado e peneirado, resultando duas frações, uma com partículas de tamanho inferior a 150 μm, representando 13,5% do caroço (Ac), e a mais abundante com partículas de granulometria superior (Rc). As amostras obtidas eram constituídas principalmente por glucose (98,8%), determinada por GC-FID, tendo espetros de FTIR e difratogramas de Raio-X característicos do amido. A determinação de nitrogénio por análise elementar permitiu estimar uma quantidade de proteína de 0,53% para Ac e 2,59% para Rc. Para efeitos de comparação foi também analisado amido de batata recuperado a partir de pequenos fragmentos de batata, subproduto resultante da indústria de batata frita, sendo esta amostra também rica em glucose (100%) e contendo 0,02% de proteína. Os espetros de FTIR e difratogramas de Raio-X foram semelhantes aos das frações do caroço de abacate. As duas amostras de amido foram utilizadas para o desenvolvimento de filmes através da técnica de evaporação do solvente. O amido do caroço de abacate originou filmes com uma cor mais acastanhada (L* = 82,4; a* = 2,7; b *= 14,6) do que os filmes incolores (L *= 93,3; a* = 1,8; b* = -3,57) à base de amido de batata, e com uma superfície mais hidrofóbica. A presença de compostos fenólicos no caroço de abacate, bem como de enzimas oxidativas podem explicar o acastanhamento e o aumento de hidrofobicidade dos filmes. A análise das propriedades mecânicas revelou que os filmes à base de amido do caroço de abacate têm menor espessura (Ac = 63 μm; Ab = 72 μm) e esticabilidade (Ac = 13,2%; Ab = 29,8%) do que os filmes à base de amido de batata, mas apresentam maior rigidez (Ac = 517 MPa; Ab = 407 MPa) e resistência à tração (Ac = 13,1 MPa; Ab = 12,2 MPa).A diminuição da concentração de amido do caroço de abacate aumentou a rigidez, resistência à tração e esticabilidade destes filmes, mantendo o perfil de hidrofobicidade. Assim, o caroço de abacate revelou ser uma fonte de matéria-prima adequada para o desenvolvimento de filmes à base de amido mais rígidos e hidrofóbicos do que os derivados de amido de batata, diversificando as propriedades dos filmes e valorizando este subproduto da indústria alimentar. |
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