Desenvolvimento de sacos de quitosana e cera de abelha para mudas de Tabebuia aurea (Manso) Benth. & Hook

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Assis, Juciane Vieira de
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
Texto Completo: http://lattes.cnpq.br/3801476460958779
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http://lattes.cnpq.br/1621529280559168
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Resumo: O setor agrícola utiliza diversos polímeros derivados de petróleo, como o polietileno e polipropileno. Esses materiais são usados principalmente na confecção de sacos para mudas, cobertura de solo, estufas, transporte e conservação de produtos agrícolas, entre outros. No entanto, quando esses materiais são descartados de maneira inadequada, podem causar diversos impactos ao meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi desenvolver filmes à base de quitosana com diferentes concentrações de cera de abelha e óleo de canola saponificado (tensoativo) e determinar qual apresenta melhores propriedades para a produção de sacos de mudas. Os filmes de quitosana foram produzidos com diferentes concentrações de cera de abelha (1, 8 e 15%) e tensoativo (10, 30 e 50%). Em seguida, foram realizadas as análises da solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água (PVA), cor, opacidade, propriedades mecânicas e analise morfológica dos filmes produzidos. Após se determinar a melhor concentração de cera de abelha (15 %) e tensoativo (30 %), foram produzidos os sacos biodegradáveis à base de quitosana, cera de abelha e tensoativo. Posteriormente, sementes de Tabebuia aurea foram colocadas para germinar em três tipos de sacos (polietileno - controle, quitosana e quitosana/cera de abelha/óleo de canola saponificado) contendo fibra de coco como substrato, e encaminhados para a casa de vegetação. Os fatores empregados no estudo foram o tipo do saco (polietileno, quitosana e quitosana/cera de abelha/óleo de canola saponificado) e o tempo após a semeadura (0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias). As análises realizadas nos sacos foram: avaliação visual da degradação e a perda da massa seca dos sacos; e as análises realizadas nas mudas foram:altura da planta, diâmetro do caule, número de folhas e massa seca total. Em seguida, os dados foram submetidos a análise estatística que consistiu de análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey à 5% de nível de significância. Os resultados mostram que o material contendo 15% de cera e 30% de tensoativo é o que apresenta as menores solubilidade em água (25,20 %) e PVA (28,18 g.mm.kPa-1 .h-1 .m-2 ). Em relação à cor, osfilmes apresentaram uma tonalidade amarelada, devido à cor natural da cera de abelha e da quitosana. Quanto às propriedades mecânicas, ocorreu uma diminuição na resistência à tração, no alongamento na ruptura e no módulo de elasticidade quando se aumentou o teor de cera e de tensoativo nos filmes, em comparação com os filmes de controle. Na análise da morfologia de superfície por microscopia eletrônica de varredura somente o tratamento controle apresentou homogeneidade na superfície, com ausência de partículas insolúveis a olho nu, poros ou defeitos aparentes. A partir das propriedades dos filmes, foi selecionada a melhor composição do material utilizado na produção de sacos para mudas: filmes de quitosana contendo 15% de cera e 30% de tensoativo. Osresultados mostraram que ossacos biodegradáveis não resistiram completamente durante o período de avaliação, e que os danos ocorrem sobretudo na parte inferior dos sacos. Em todo periodo de avaliação (30 dias) somente 18,2% dossacos de quitosana e 25 % dossacos de quitosana/cera de abelha/tensaotivo não apresentaram alteração. Já em relação as mudas, os sacos biodegradáveis, mesmo danificados, permitiram que as mudas germinassem e se desenvolvessem durante todo o período de avaliação (30 dias)
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spelling Desenvolvimento de sacos de quitosana e cera de abelha para mudas de Tabebuia aurea (Manso) Benth. & HookCNPQ::CIENCIAS AMBIENTAIS::MEIO AMBIENTEBioplásticoBiodegradávelTensoativoFilmeBioplasticBiodegradableSurfactantFilmO setor agrícola utiliza diversos polímeros derivados de petróleo, como o polietileno e polipropileno. Esses materiais são usados principalmente na confecção de sacos para mudas, cobertura de solo, estufas, transporte e conservação de produtos agrícolas, entre outros. No entanto, quando esses materiais são descartados de maneira inadequada, podem causar diversos impactos ao meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi desenvolver filmes à base de quitosana com diferentes concentrações de cera de abelha e óleo de canola saponificado (tensoativo) e determinar qual apresenta melhores propriedades para a produção de sacos de mudas. Os filmes de quitosana foram produzidos com diferentes concentrações de cera de abelha (1, 8 e 15%) e tensoativo (10, 30 e 50%). Em seguida, foram realizadas as análises da solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água (PVA), cor, opacidade, propriedades mecânicas e analise morfológica dos filmes produzidos. Após se determinar a melhor concentração de cera de abelha (15 %) e tensoativo (30 %), foram produzidos os sacos biodegradáveis à base de quitosana, cera de abelha e tensoativo. Posteriormente, sementes de Tabebuia aurea foram colocadas para germinar em três tipos de sacos (polietileno - controle, quitosana e quitosana/cera de abelha/óleo de canola saponificado) contendo fibra de coco como substrato, e encaminhados para a casa de vegetação. Os fatores empregados no estudo foram o tipo do saco (polietileno, quitosana e quitosana/cera de abelha/óleo de canola saponificado) e o tempo após a semeadura (0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias). As análises realizadas nos sacos foram: avaliação visual da degradação e a perda da massa seca dos sacos; e as análises realizadas nas mudas foram:altura da planta, diâmetro do caule, número de folhas e massa seca total. Em seguida, os dados foram submetidos a análise estatística que consistiu de análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey à 5% de nível de significância. Os resultados mostram que o material contendo 15% de cera e 30% de tensoativo é o que apresenta as menores solubilidade em água (25,20 %) e PVA (28,18 g.mm.kPa-1 .h-1 .m-2 ). Em relação à cor, osfilmes apresentaram uma tonalidade amarelada, devido à cor natural da cera de abelha e da quitosana. Quanto às propriedades mecânicas, ocorreu uma diminuição na resistência à tração, no alongamento na ruptura e no módulo de elasticidade quando se aumentou o teor de cera e de tensoativo nos filmes, em comparação com os filmes de controle. Na análise da morfologia de superfície por microscopia eletrônica de varredura somente o tratamento controle apresentou homogeneidade na superfície, com ausência de partículas insolúveis a olho nu, poros ou defeitos aparentes. A partir das propriedades dos filmes, foi selecionada a melhor composição do material utilizado na produção de sacos para mudas: filmes de quitosana contendo 15% de cera e 30% de tensoativo. Osresultados mostraram que ossacos biodegradáveis não resistiram completamente durante o período de avaliação, e que os danos ocorrem sobretudo na parte inferior dos sacos. Em todo periodo de avaliação (30 dias) somente 18,2% dossacos de quitosana e 25 % dossacos de quitosana/cera de abelha/tensaotivo não apresentaram alteração. Já em relação as mudas, os sacos biodegradáveis, mesmo danificados, permitiram que as mudas germinassem e se desenvolvessem durante todo o período de avaliação (30 dias)The agricultural sector uses several petroleum-derived polymers, such as polyethylene and polypropylene. These materials are mainly used in the manufacture of bags for seedlings, ground cover, greenhouses, transport and conservation of agricultural products, among others. However, when these materials are improperly disposed of, they can cause several impacts to the environment. The objective of this work was to develop chitosan-based films with different concentrations of beeswax and saponified canola oil (surfactant) and to determine which one has the best properties for the production of seedling bags. The chitosan films were produced with different concentrations of beeswax (1, 8 and 15%) and surfactant (10, 30 and 50%). Then, analyzes of water solubility, water vapor permeability (PVA), color, opacity, mechanical properties and morphological analysis of the produced films were performed. After determining the best concentration of beeswax (15%) and surfactant (30%), biodegradable bags based on chitosan, beeswax and surfactant were produced. Subsequently, Tabebuia aurea seeds were placed to germinate in three types of bags (polyethylene - control, chitosan and chitosan/beeswax/saponified canola oil) containing coconut fiber as substrate, and sent to the greenhouse. The factors used in the study were the type of bag (polyethylene, chitosan and chitosan/beeswax/saponified canola oil) and the time after sowing (0, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days). The analyzes carried out in the bags were: visual evaluation of the degradation and the loss of the dry mass of the bags; and the analyzes performed on the seedlings were: plant height, stem diameter, number of leaves and total dry mass. Then, the data were submitted to statistical analysis that consisted of analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test at 5% significance level. The results show that the material containing 15% wax and 30% surfactant has the lowest solubility in water (25.20%) and PVA (28.18 g.mm.kPa-1 .h-1 .m-2 ). Regarding color, the films showed a yellowish hue, due to the natural color of beeswax and chitosan. For mechanical properties, there was a decrease in tensile strength, elongation at break and modulus of elasticity when the wax and surfactant content in the films was increased, compared to the control films. In the analysis of surface morphology by scanning electron microscopy, only the control treatment showed homogeneity on the surface, with the absence of insoluble particles to the naked eye, pores or apparent defects. Based on the properties of the films, the best composition of the material used in the production of bags for seedlings was selected: chitosan films containing 15% wax and 30% surfactant. The results showed that the biodegradable bags did not completely resist during the evaluation period, and that the damage occurs mainly at the bottom of the bags. In the entire evaluation period (30 days) only 18.2% of the chitosan bags and 25% of the chitosan/beeswax/surfactant bags showed no change. As for the seedlings, the biodegradable bags, even when damaged, allowed the seedlings to germinate and develop throughout the evaluation period (30 days)56 p.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes)BrasilCentro de Ciências Agrárias - CCAUFERSAUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoPrograma de Pós-Graduação em Ambiente, Tecnologia e SociedadeLeite, Ricardo Henrique de LimaMorais, Elís Regina Costa deLeite, Ricardo Henrique de LimaMorais, Elís Regina Costa deLeite, Ricardo Henrique de LimaSantos, Francisco Klebson Gomes dosOliveira, Thiago Azevedo deAssis, Juciane Vieira de2022-11-23T14:18:23Z2022-11-23T14:18:23Z2022-01-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesispdfapplication/pdfhttp://lattes.cnpq.br/3801476460958779http://lattes.cnpq.br/6453039303697433ASSIS, Juciane Vieira de. Desenvolvimento de sacos de quitosana e cera de abelha para mudas de Tabebuia aurea (Manso) Benth. & Hook. 2022. 56 f. Dissertação (Mestrado em Ambiente, Tecnologia e Sociedade), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2022.http://lattes.cnpq.br/1621529280559168https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/7841MossoróUFERSACC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2023-10-30T20:28:20Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:prefix/7841Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2023-10-30T20:28:20Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false
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