Bandejas biodegradáveis a base de amido de mandioca e resíduo fibroso da indústria cervejeira

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ivano, Léa Rita Pestana Ferreira Mello
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/14084
Resumo: Resumo: O desenvolvimento de embalagens biodegradáveis obtidas de fontes renováveis é uma alternativa ao uso dos plásticos convencionais derivados de petróleo e vem contribuir com a preservação ambiental de forma sustentável O amido de mandioca é uma matéria-prima promissora para este fim, pois apresenta baixo custo, abundância, origem renovável e biodegradabilidade No entanto, a produção de embalagens compostas exclusivamente de amido resulta em materiais de natureza quebradiça e higroscópica, com propriedades inferiores aos plásticos convencionais, sendo necessário o emprego de aditivos e plastificantes para melhorar suas propriedades físico-químicas A utilização de fibras lignocelulósicas como reforço em matrizes poliméricas é interessante, pois diminuem a rigidez e melhoram a biodegradabilidade do material O objetivo geral deste trabalho foi produzir bandejas biodegradáveis a partir de amido de mandioca e do resíduo fibroso da indústria cervejeira (bagaço de malte) e caracterizá-las quanto a sua microestrutura, capacidade de sorção de água e propriedades físicas e mecânicas Para obtenção das bandejas foi empregado o processo de termoformagem com uso de uma termoprensa operada com temperaturas entre 15 e 16 °C, por 7 min e pressão de 1 bar Foram elaboradas formulações de bandejas de amido de mandioca com concentrações de 5 a 2% (p/p) do bagaço de malte As bandejas produzidas apresentaram espessuras entre 2,16 e 2,24 mm, densidade entre ,415 e ,46 g/cm3 e aspecto de cor amarelado As micrografias (MEV) da fratura e da superfície das bandejas indicaram que houve uma boa distribuição das fibras do bagaço de malte por toda a matriz polimérica, evidenciando a homogeneidade do material e também uma boa expansão Nas análises de FT-IR pode-se verificar que os componentes presentes nas bandejas produzidas apresentaram interações, principalmente ligações de hidrogênio, assim como, interações amido-amido enfraquecidas, indicando que os componentes empregados interagiram durante o processamento das bandejas A adição do bagaço de malte influenciou a resistência máxima à tração (RMT) das amostras, tornando o material mais resistente A RMT ficou estável nas amostras armazenadas sob umidade relativa (UR) de 33 e 58%, apresentando decréscimo apenas na UR de 9% devido ao efeito plastificante da água Observou-se pelas isotermas de sorção das bandejas que o aumento da umidade de equilíbrio das amostras foi mais acentuado sob UR acima de 75% A adição do bagaço de malte também aumentou a capacidade de absorção de água das bandejas Estes resultados mostraram que o resíduo fibroso da indústria cervejeira apresenta elevado potencial para ser utilizado como reforço em bandejas a base de amido
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Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em BiotecnologiaAbstract: The development of biodegradable packaging obtained from renewable sources is an alternative to the use of conventional plastics derived from petroleum and is a contribution to environmental conservation in a sustainable manner Cassava starch is a promising raw material for this purpose, because it has low cost, abundant, made of renewable source and biodegradable However, materials produced exclusively from starch have some problems, including poor mechanical properties and hydrophilicity, being necessary to use plasticizers and additives to improve its physicochemical properties The use of lignocellulosic fibers as reinforcement in polymers matrix are interesting because it reduces the rigidity and improve the biodegradability of the material The aim of this study was to produce biodegradable trays from cassava starch and fibrous residue from the brewing industry (malt bagasse) and characterize them according to their microstructure, water sorption capacity and physical and mechanical properties To obtain the trays was employed the baking process using a hydraulic press at 15 - 16 ° C for 7 min and a pressure of 1 bar Formulations were prepared with variations of 5 to 2% (w/w) of malt bagasse Trays produced had thicknesses between 216 and 224 mm, density between 415 and 46 g/cm3 and yellowish aspect The micrographs (SEM) of fracture and surfaces of samples indicated that there was a good distribution of the spent grains fibers throughout the polymer matrix, indicating the homogeneity of the material and also good expansion In the analyzes of FT-IR can be seen that the components present in the trays showed interactions, particularly hydrogen bonds, as well as weakness of starch-starch interactions, indicating the occurrence of interactions between the materials employed to produce the trays The addition malt bagasse influenced the tensile strength of samples, making the material more resistant The tensile strength values were stable in samples stored at a relative humidity (RH) of 33 and 58%, showing a decrease in 9% RH due to the plasticizing effect of water The sorption isotherms showed that the increase in equilibrium moisture content of the samples was more pronounced under RH above 75% Addition of malt bagasse also increased the water absorption capacity of the trays These results showed that the fibrous residue from the brewing industry has a high potential to be used as reinforcement of trays made of starchOliveira, Suzana Mali de [Orientador]Carvalho, Gizilene Maria deYamashita, FábioIvano, Léa Rita Pestana Ferreira Mello2024-05-01T14:24:34Z2024-05-01T14:24:34Z2013.0022.05.2013info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/14084porMestradoBiotecnologiaCentro de Ciências ExatasPrograma de Pós-graduação em BiotecnologiaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:19:47Zoai:repositorio.uel.br:123456789/14084Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:19:47Repositório Institucional da UEL - 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