Obtenção de biofilmes de pcl/amido de mandioca e estudo comparativo de diferentes proporções para embalagens alimentícias

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Landeira, Mariana Ahrends Cavalcanti
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48669
Resumo: Com o avanço de novas tecnologias e uma consequente superprodutividade de bens de consumo, a produção de embalagens se torna cada vez maior. No setor de alimentos, o uso de embalagens plásticas passa a frente de outros tipos de materiais, tornando-se um problema, uma vez que os plásticos convencionais levam mais de 100 anos para serem completamente degradados pela natureza, ocasionando problemas no destino final desses resíduos ambientais, além da dependência do petróleo, o qual é um recurso não renovável. Nesse contexto, faz-se necessário investigar novas alternativas de embalagens que diminuam o impacto ambiental causado após o descarte. Recentemente, surgiram novos estudos utilizando polímeros biodegradáveis para a produção desses filmes. Nessa classe de biopolímeros, destaca-se o PCL, poli(ε-caprolactona), polímero semicristalino e com boas propriedades mecânicas. Além disso, os biopolímeros podem ser associados com amido (mandioca, milho, trigo etc), matéria-prima abundante, de baixo custo e com elevada biodegrabilidade. Sendo assim, o trabalho proposto pretende estudar uma nova alternativa para embalagens alimentícias, através da produção e caracterização de biofilmes de PCL aditivado com goma de mandioca e fazer um estudo comparativo entre as estruturas formadas em diferentes percentuais desse aditivo (3% e 6%). Para isso, foram desenvolvidos filmes de PCL/goma em diferentes proporções, através do método casting e por evaporação do solvente. Os biofilmes produzidos foram caracterizados por meio da Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e permeação de vapor de água. Por meio da análise de DRX foi possível visualizar os picos de cristalinidade da PCL pura e das amostras com adição do amido. Através do MEV, identificou-se a imiscibilidade e formação de duas fases de PCL e amido. Pelo ensaio de permeação ao vapor, os filmes com amido e maior percentual de plastificante apresentaram caráter hidrofílico e portanto, com maior permeabilidade. Os resultados sugerem que a adição do amido junto ao glicerol se faz possível no uso de embalagens alimentícias com condições especificadas, permitindo a continuação dos estudos para verificar a degradação efetiva dos filmes. Dentre as amostras, a de PCL + 3% de amido apresentou melhores resultados para o objetivo específico.
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No setor de alimentos, o uso de embalagens plásticas passa a frente de outros tipos de materiais, tornando-se um problema, uma vez que os plásticos convencionais levam mais de 100 anos para serem completamente degradados pela natureza, ocasionando problemas no destino final desses resíduos ambientais, além da dependência do petróleo, o qual é um recurso não renovável. Nesse contexto, faz-se necessário investigar novas alternativas de embalagens que diminuam o impacto ambiental causado após o descarte. Recentemente, surgiram novos estudos utilizando polímeros biodegradáveis para a produção desses filmes. Nessa classe de biopolímeros, destaca-se o PCL, poli(ε-caprolactona), polímero semicristalino e com boas propriedades mecânicas. Além disso, os biopolímeros podem ser associados com amido (mandioca, milho, trigo etc), matéria-prima abundante, de baixo custo e com elevada biodegrabilidade. Sendo assim, o trabalho proposto pretende estudar uma nova alternativa para embalagens alimentícias, através da produção e caracterização de biofilmes de PCL aditivado com goma de mandioca e fazer um estudo comparativo entre as estruturas formadas em diferentes percentuais desse aditivo (3% e 6%). Para isso, foram desenvolvidos filmes de PCL/goma em diferentes proporções, através do método casting e por evaporação do solvente. Os biofilmes produzidos foram caracterizados por meio da Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e permeação de vapor de água. Por meio da análise de DRX foi possível visualizar os picos de cristalinidade da PCL pura e das amostras com adição do amido. Através do MEV, identificou-se a imiscibilidade e formação de duas fases de PCL e amido. Pelo ensaio de permeação ao vapor, os filmes com amido e maior percentual de plastificante apresentaram caráter hidrofílico e portanto, com maior permeabilidade. Os resultados sugerem que a adição do amido junto ao glicerol se faz possível no uso de embalagens alimentícias com condições especificadas, permitindo a continuação dos estudos para verificar a degradação efetiva dos filmes. Dentre as amostras, a de PCL + 3% de amido apresentou melhores resultados para o objetivo específico.Following the development of new technologies and a consequent over-productivity of consumer goods, the packaging production is constantly increasing. In the food sector, the use of plastic packaging ahead of other types of waste becomes a problem, since plastics start to present problems for more than 10 natural years to be completely degraded in the final destination of these environmental materials, in addition to dependence on oil, which is a non-renewable resource. In this context, it is necessary to investigate new packaging alternatives that reduce the environmental impact after disposal. New biodegradable films for studies using polymers In this class of biopolymers, PCL, poly(ε-caprolactone), a semicrystalline polymer with mechanical properties stands out. In addition, biopolymers can be associated with starch (cassava, corn, wheat, etc.), an abundant, low-cost, highly biodegradable raw material. Therefore, the proposal intends a new alternative for food packaging through the production and characterization of PCL biofilms added with manioc ir and comparative study work between these structures elaborated in study in different percentages added (3% and 6%). For this, PCL/gum films were developed in different proportions, through the casting method and by solvent evaporation. The biofilms were characterized by means of X-rays (DRX), Scanning Electron Microscopy (SEM) and vapor permeation. Through the XRD analysis, it was possible to visualize the crystallinity peaks of pure PCL and samples with added starch. By SEM, through the imminence and formation of two phases of PCL and starch. By the vapor permeation test, the films with starch and higher percentage of plasticizer had hydrophilic characteristics and, therefore, with higher permeability. The studies that allow the verification of the starch to glycerol films possible in the use of food packaging do with specifications, allowing the authorization of the conditions for the degradation of the effective films. Among the samples, the one of PCL + 3% of starch presented better results for the specific objective.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia de MateriaisUFRNBrasilDepartamento de Engenharia de MateriaisAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEmbalagensPolímerosPCLBiofilmesPackagingPolymersPCLBiofilmsObtenção de biofilmes de pcl/amido de mandioca e estudo comparativo de diferentes proporções para embalagens alimentíciasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48669/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53ORIGINALVERSÃO FINAL - TCC Mariana Ahrends CavalcantI Landeira.docx.pdfVERSÃO FINAL - TCC Mariana Ahrends CavalcantI Landeira.docx.pdfapplication/pdf2593025https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48669/1/VERS%c3%83O%20FINAL%20-%20TCC%20Mariana%20Ahrends%20CavalcantI%20Landeira.docx.pdf0a0f1429a39f47295731685d87f4e131MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48669/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52123456789/486692022-07-25 14:05:00.972oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-07-25T17:05Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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