Desenvolvimento e caracterização de indicador de tempo-temperatura a partir de quitosana, PVA e antocianinas para aplicações em embalagens inteligentes
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Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMT |
Texto Completo: | http://ri.ufmt.br/handle/1/1467 |
Resumo: | Food packages featuring time-temperature indicators are considered intelligent packages, due to the use of a system that monitors the food conditions in real time. Time-Temperature indicators or integrators (TTIs) are defined as simple, effective and easy to use devices for monitoring, recording and cumulatively indicate the overall influence of temperature history on the quality of the food product, from manufacturing to the end consumer. Thus, this study aimed to develop and characterize a Time-Temperature indicator sensor based on a polymer blend of PVA and chitosan doped with anthocyanins to establish the variations of time-temperature indirectly from the changes of pH in food products, when subjected to improper storage temperatures. The TTI are produced from chitosan and PVA, as well as anthocyanins extracted from Brassica oleracea var. capitata, from the Brassicaceae family (red-cabbage). The TG-DSC, FT-IR, UV-Vis techniques were used to characterize the TTI, as well as swelling index (Si), and definition of the total variation of color through CIELab scale, after activation at different pH (1,0 to 12,0). Tensile (stress/strain) test was made in order to establish the mechanical properties of TTI. The results from TG-DSC curves and IR spectra indicated that there was a physical interaction, not a chemical one, between PVA and chitosan in film formation. Visually, the TTI showed translucency, being characterized by the purple color from anthocyanins in neutral pH. The value found for the swelling index (38,02±0,03%) is due to the high concentration of PVA in the constitution of TTI. The results for the activation color change test were excellent, considering that changes color in different pH TTI, which was corroborated by the application test in pasteurized milk. In relation to the mechanical tests, the results characterizes the TTI for packaging applications. Therefore, it is concluded that it is possible to use the TTI the basis of chitosan and PVA anthocyanins sensor indicator variations of time and temperature to form an intelligent food packaging, whereas when foods are kept at inappropriate temperatures, cooling starts the process of deterioration, which most often results in changes in pH, being the key to activating the TTI this parameter. |
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Desenvolvimento e caracterização de indicador de tempo-temperatura a partir de quitosana, PVA e antocianinas para aplicações em embalagens inteligentesIndicador de Tempo-Temperatura (ITT)QuitosanaPoli(álcool vinílico-co-acetato de vinila) (PVA)AntocianinasCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRATime-Temperature Indicator (TTI)ChitosanPoly(vinyl alcohol-covinyl acetate) (PVA)AnthocyaninsFood packages featuring time-temperature indicators are considered intelligent packages, due to the use of a system that monitors the food conditions in real time. Time-Temperature indicators or integrators (TTIs) are defined as simple, effective and easy to use devices for monitoring, recording and cumulatively indicate the overall influence of temperature history on the quality of the food product, from manufacturing to the end consumer. Thus, this study aimed to develop and characterize a Time-Temperature indicator sensor based on a polymer blend of PVA and chitosan doped with anthocyanins to establish the variations of time-temperature indirectly from the changes of pH in food products, when subjected to improper storage temperatures. The TTI are produced from chitosan and PVA, as well as anthocyanins extracted from Brassica oleracea var. capitata, from the Brassicaceae family (red-cabbage). The TG-DSC, FT-IR, UV-Vis techniques were used to characterize the TTI, as well as swelling index (Si), and definition of the total variation of color through CIELab scale, after activation at different pH (1,0 to 12,0). Tensile (stress/strain) test was made in order to establish the mechanical properties of TTI. The results from TG-DSC curves and IR spectra indicated that there was a physical interaction, not a chemical one, between PVA and chitosan in film formation. Visually, the TTI showed translucency, being characterized by the purple color from anthocyanins in neutral pH. The value found for the swelling index (38,02±0,03%) is due to the high concentration of PVA in the constitution of TTI. The results for the activation color change test were excellent, considering that changes color in different pH TTI, which was corroborated by the application test in pasteurized milk. In relation to the mechanical tests, the results characterizes the TTI for packaging applications. Therefore, it is concluded that it is possible to use the TTI the basis of chitosan and PVA anthocyanins sensor indicator variations of time and temperature to form an intelligent food packaging, whereas when foods are kept at inappropriate temperatures, cooling starts the process of deterioration, which most often results in changes in pH, being the key to activating the TTI this parameter.CAPESAs embalagens que apresentam indicadores de tempo-temperatura são consideradas embalagens inteligentes, pois utilizam um sistema que monitora as condições do alimento em tempo real. Os indicadores ou integradores de tempo e temperatura (ITTs) são definidos como dispositivos simples, eficazes e de fácil manuseio para monitorar, gravar e, de forma acumulativa, indicar a influência global do histórico de temperatura sobre a qualidade do produto alimentício, desde a fabricação até o consumidor final. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar um sensor Indicador de Tempo-Temperatura baseado em uma blenda polimérica de Poli(álcool vinílico-co-acetato de vinila) (PVA) e quitosana dopada com antocianinas para estabelecer as variações de tempo-temperatura de forma indireta, a partir das mudanças de pH de produtos alimentícios, quando submetidos a temperaturas inadequadas de armazenamento. O ITT foi produzido a partir de quitosana, PVA e antocianinas extraídas de Brassica oleracea var. Capitata, da família Brassicaceae (repolho-roxo). Para a caracterização do ITT, foram utilizadas as técnicas de TG-DSC, FT-IR, UV-Vis e Índice de Intumescimento (Ii), além da definição da variação total de cor, em escala CIELab, após a ativação em diferentes pH (1,0 a 12,0) e ensaios de tração (tensão/deformação) no intuito de estabelecer as propriedades mecânicas do ITT. Os resultados das curvas de TG-DSC e espectros de Infravermelho indicaram que houve uma interação de ordem física e não química entre o PVA e a quitosana na formação do filme. Visualmente o ITT apresentou translucidez, sendo caracterizada pela cor roxa, proveniente das antocianinas em pH neutro. O valor encontrado para o índice de intumescimento (38,02%±0,03) é decorrente da elevada concentração de PVA na constituição do ITT. Os resultados para o teste de ativação de mudança de cor foram excelentes, considerando que foi estabelecida as mudanças de cor do ITT nos diferentes pH, sendo corroborado pelo teste de aplicação em leite pasteurizado. Em relação aos ensaios mecânicos, os resultados caracterizam o ITT para aplicações em embalagens. Portanto, conclui-se que é possível utilizar o ITT à base de quitosana, PVA e antocianinas como sensor indicador de variações de tempo e temperatura, para compor uma embalagem inteligente de alimentos, considerando que quando os alimentos são mantidos em temperaturas inadequadas de refrigeração, inicia-se o processo de deterioração, que na maioria das vezes, resulta em alterações no pH do meio, sendo esse parâmetro o ponto chave para ativação do ITT.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – AraguaiaUFMT CUA - AraguaiaPrograma de Pós-Graduação em Ciência de MateriaisStefani, Ricardohttp://lattes.cnpq.br/8302159085079133Stefani, Ricardo255.064.688-65http://lattes.cnpq.br/8302159085079133Goulart, Gilberto Alessandre Soares712.588.250-15http://lattes.cnpq.br/9128885540005276255.064.688-65Arakawa, Nilton Syogo287.589.618-01http://lattes.cnpq.br/5610367449783854Pereira Junior, Valdir Aniceto2019-09-23T07:20:49Z2014-02-272019-09-23T07:20:49Z2014-02-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPEREIRA JUNIOR, Valdir Aniceto. Desenvolvimento e caracterização de indicador de tempo-temperatura a partir de quitosana, PVA e antocianinas para aplicações em embalagens inteligentes. 2014. 72 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Barra do Garças, 2014.http://ri.ufmt.br/handle/1/1467porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2019-09-27T07:03:22Zoai:localhost:1/1467Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2019-09-27T07:03:22Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false |
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