Obtenção e caracterização de filmes biodegradáveis a partir de mistura de amido de mandioca e extrato de soja
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2009 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ |
Texto Completo: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/10927 |
Resumo: | Com o advento da conscientização ambiental, decorrente dentre outros fatores, do elevado grau de poluição e dependência de matérias provenientes de resinas de petróleo, tem-se observado um considerável aumento de estudos sobre a obtenção de materiais de rápida degradação biológica. A produção de embalagens biodegradáveis provenientes de fontes renováveis, tais como proteínas e polissacarídeos apresenta-se como alternativa, pois são capazes de formar matrizes poliméricas contínuas, embora sua alta afinidade pela água e baixa resistência mecânica ainda precisam ser melhoradas. Os objetivos deste trabalho foram elaborar e caracterizar filmes biodegradáveis, avaliando-se o efeito combinado de amido e proteína na formação dos filmes em condições variáveis de plastificante e pH. Os filmes foram produzidos segundo a técnica de espalhamento, a partir de soluções filmogênicas (SF) a 2,5% (p/p) de sólidos totais de amido mandioca, de extrato protéico de soja (13.18, 20, 30, 40 e 46.82%), de glicerol (13.18, 20, 30, 40 e 46.82%), e pH variável (1.9, 4, 7, 10 e 12.0). As SF foram desidratadas a 30ºC por 24 h e os filmes resultante foram acondicionados em umidade relativa do ar controlada a 52,9% por seis dias para caracterização. As análises realizadas nos filmes foram espessura, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água (PVA), propriedades óticas, e mecânicas. O aumento da espessura foi influenciando pela adição de glicerol associado ao aumento do pH. A redução do teor de proteína e do pH combinada com o aumento do glicerol influenciou na redução da solubilidade em água. A redução da proteína de soja e aumento do pH e do teor de glicerol reduziu PVA. Quanto às propriedades óticas, os filmes apresentaram menor coloração com a redução da proteína de soja e aumento do pH, enquanto a opacidade foi reduzida com o aumento do teor glicerol e do pH combinados com a redução do teor de proteína. Observou-se aumento da deformação na perfuração com incremento do glicerol, baixo teor de extrato protéico de soja em pH mais baixo e mais alto. A força na perfuração aumentou com a elevação do pH e baixos teores de glicerol e proteína. O aumento da deformação na tração foi observado com o incremento na concentração de glicerol, com a redução do extrato protéico de soja e com níveis extremos de pH. A redução no módulo de elasticidade ocorreu com o aumento na concentração de glicerol, com a redução da concentração de proteína e do pH. Os filmes produzidos com baixo teor de extrato protéico apresentaram menores valores de solubilidade em água, da PVA, da opacidade, da coloração e do módulo de elasticidade, e maior deformação na tração e força na perfuração. Por outro lado filmes produzidos com alto teor de glicerol apresentaram maior espessura e deformação na tração, e redução da solubilidade em água, da permeabilidade ao vapor de água, da opacidade e do módulo de elasticidade, enquanto que a elevação do pH ocorreu redução da opacidade, da coloração, da PVA e aumento da espessura e da força na perfuração. |
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A produção de embalagens biodegradáveis provenientes de fontes renováveis, tais como proteínas e polissacarídeos apresenta-se como alternativa, pois são capazes de formar matrizes poliméricas contínuas, embora sua alta afinidade pela água e baixa resistência mecânica ainda precisam ser melhoradas. Os objetivos deste trabalho foram elaborar e caracterizar filmes biodegradáveis, avaliando-se o efeito combinado de amido e proteína na formação dos filmes em condições variáveis de plastificante e pH. Os filmes foram produzidos segundo a técnica de espalhamento, a partir de soluções filmogênicas (SF) a 2,5% (p/p) de sólidos totais de amido mandioca, de extrato protéico de soja (13.18, 20, 30, 40 e 46.82%), de glicerol (13.18, 20, 30, 40 e 46.82%), e pH variável (1.9, 4, 7, 10 e 12.0). As SF foram desidratadas a 30ºC por 24 h e os filmes resultante foram acondicionados em umidade relativa do ar controlada a 52,9% por seis dias para caracterização. As análises realizadas nos filmes foram espessura, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água (PVA), propriedades óticas, e mecânicas. O aumento da espessura foi influenciando pela adição de glicerol associado ao aumento do pH. A redução do teor de proteína e do pH combinada com o aumento do glicerol influenciou na redução da solubilidade em água. A redução da proteína de soja e aumento do pH e do teor de glicerol reduziu PVA. Quanto às propriedades óticas, os filmes apresentaram menor coloração com a redução da proteína de soja e aumento do pH, enquanto a opacidade foi reduzida com o aumento do teor glicerol e do pH combinados com a redução do teor de proteína. Observou-se aumento da deformação na perfuração com incremento do glicerol, baixo teor de extrato protéico de soja em pH mais baixo e mais alto. A força na perfuração aumentou com a elevação do pH e baixos teores de glicerol e proteína. O aumento da deformação na tração foi observado com o incremento na concentração de glicerol, com a redução do extrato protéico de soja e com níveis extremos de pH. A redução no módulo de elasticidade ocorreu com o aumento na concentração de glicerol, com a redução da concentração de proteína e do pH. Os filmes produzidos com baixo teor de extrato protéico apresentaram menores valores de solubilidade em água, da PVA, da opacidade, da coloração e do módulo de elasticidade, e maior deformação na tração e força na perfuração. Por outro lado filmes produzidos com alto teor de glicerol apresentaram maior espessura e deformação na tração, e redução da solubilidade em água, da permeabilidade ao vapor de água, da opacidade e do módulo de elasticidade, enquanto que a elevação do pH ocorreu redução da opacidade, da coloração, da PVA e aumento da espessura e da força na perfuração.As environmental conscious increases due to pollution and petroleum resins dependency, within other factors, it has been observed a considerable increase of studies dealing with the use of material of fast biological degradation. The production of biodegradable packing from renewed resources such us proteins and carbohydrates seems to be an alternative because those materials are able to produce continuously polymer matrices, although their high water affinity and low mechanical resistance need to be improved. The objectives of this work were to elaborate and characterize biodegradable films evaluating the combined effect of starch and protein on a film formation under variable of plasticizer and pH. The films were produced using casting technique from filmogenic solutions (SF) at 2.5% (w/w) of total solids of cassava starch, of soybean protein extract (13.18, 20, 30, 40 e 46.82%), of glycerol (13.18, 20, 30, 40 e 46.82%), and pHs (1.9, 4, 7, 10 e 12.0). SF were dehydrated at 30ºC for 24 h and the resulting films were conditioned at 52.9% relative humidity for six days for further analysis. Thickness, water solubility, water vapor permeability (PVA), optical and mechanical properties were used to analyze the films. Film thickness increased was affected by glycerol associated with an increase of pH. The reduction of protein and low pH combined with an increase of glycerol reduced water solubility. The reduction of protein and increase of pH and glycerol reduced PVA. Concerning optical properties, the color of the films produced with low protein content at high pH were clear whereas opacity reduced with high glycerol content. It was observed and increase of deformation during puncture with an increase of glycerol, low soy protein and low and pH. Force in puncture increased at high pH and low glycerol and protein content. Deformation in tensile test increased with high glycerol and low protein content at extreme pH values. Films produced with low protein content showed low water solubility, PVA, opacity, color and elastic modulus and high deformation when pulled and more resistant when punctured. High glycerol content lead to an increase of thickness and deformation at break as well as reduction of water solubility, PVA, opacity, elastic modulus, whereas at high pH reduced opacity, color, PVA and increased thickness and puncture force.application/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de AlimentosUFRRJBrasilInstituto de Tecnologiafilmes biodegradáveisamido de mandiocaproteína de sojaanálises físicasbiodegradable filmscassava starchsoy proteinanalyses physicalCiência e Tecnologia de AlimentosObtenção e caracterização de filmes biodegradáveis a partir de mistura de amido de mandioca e extrato de sojaElaboration and Characterization of biodegradable films from cassava starch and soy protein extract mixturesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://tede.ufrrj.br/retrieve/3906/2009%20-%20Geisa%20Oliveira%20Rocha.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/18259/2009%20-%20Geisa%20Oliveira%20Rocha.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/24595/2009%20-%20Geisa%20Oliveira%20Rocha.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/30951/2009%20-%20Geisa%20Oliveira%20Rocha.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/37345/2009%20-%20Geisa%20Oliveira%20Rocha.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/43691/2009%20-%20Geisa%20Oliveira%20Rocha.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/50081/2009%20-%20Geisa%20Oliveira%20Rocha.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/retrieve/56555/2009%20-%20Geisa%20Oliveira%20Rocha.pdf.jpghttps://tede.ufrrj.br/jspui/handle/tede/412Made available in DSpace on 2016-04-28T14:54:40Z (GMT). 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