Nanocomp?sitos de amido refor?ados com nanofibras de celulose isoladas a partir da casca de fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hill)
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Resumo: | O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - Brasil (CAPES) - C?digo de Financiamento 001. |
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Souza, Amanda L?lis dePelissari, Franciele MariaOliveira, Wellington da SilvaFai, Ana Elizabeth CavalcanteCarneiro, GuilhermeUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)Pelissari, Franciele Maria2021-06-29T19:03:34Z2021-06-29T19:03:34Z20212021-03-01SOUZA, Amanda L?lis de. Nanocomp?sitos de amido refor?ados com nanofibras de celulose isoladas a partir da casca de fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hill). 2021. 113 p. Disserta??o (Mestrado em Ci?ncia e Tecnologia de Alimentos) ? Programa de P?s-gradua??o em Ci?ncia e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2021.http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/2584O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - Brasil (CAPES) - C?digo de Financiamento 001.Apoio do LMMA patrocinado pela FAPEMIG (CEX-112-10), SECTES / MG e RQ-MG (FAPEMIG: CEX-RED 00010-14).O consumo de frutas tem aumentado com a crescente conscientiza??o do consumidor por uma dieta nutritiva e equilibrada. A produ??o e o processamento de frutas aumentaram muito, assim como as perdas na forma de res?duos (subprodutos). Dentre os subprodutos mais comumente encontrados destacam-se as cascas, os baga?os e as sementes, que s?o descartados na maioria das vezes. A utiliza??o de res?duos proveniente do processamento das frutas representa uma alternativa com alto potencial para o desenvolvimento de novos materiais. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo estudar o potencial do amido e de nanopart?culas de celulose obtidas a partir da fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hill) na elabora??o de filmes biodegrad?veis. Dispondo do aproveitamento integral da lobeira ser?o desenvolvidos os nanocomp?sitos. A casca da fruta-de-lobo (subproduto do processamento da fruta) foi utilizada para a obten??o de nanofibras de celulose (NCs), empregando ?cido sulf?rico (0,1, 1 e 10%) na ?ltima etapa do tratamento qu?mico (hidr?lise ?cida). A an?lise de microscopia eletr?nica de varredura (MEV) revelou que os tratamentos foram eficazes no isolamento de fibras de casca de fruta-de-lobo em escala nanom?trica. Todas as nanofibras obtidas apresentaram caracter?sticas semelhantes quando comparadas ao farelo de fruta-de-lobo, indicando que as identidades qu?micas e os grupos funcionais das NCs foram mantidos. O estudo do ?ndice de cristalinidade demonstrou que o tratamento qu?mico favoreceu a hidr?lise dos componentes amorfos, no entanto a utiliza??o de altas concentra??es de ?cido sulf?rico (? 1%) pode ter acarretado danos aos cristais de celulose. As an?lises t?rmicas revelaram que as NCs produzidas exibiram propriedades t?rmicas mais est?veis. Filmes ? base de amido de fruta-de-lobo incorporados de NCs (5% p/p) foram produzidos pelo m?todo de casting e os efeitos da adi??o desses agentes de refor?o nas propriedades dos nanocomp?sitos resultantes foram investigados. As NCs se apresentaram homogeneamente dispersas na matriz de amido. A presen?a das nanopart?culas melhorou a estabilidade t?rmica dos filmes. Os nanocomp?sitos produzidos exibiram aumento significativo na tens?o na ruptura, m?dulo de Young e opacidade e redu??o no teor de umidade com a adi??o das NCs (p < 0,5). J? as propriedades de espessura, densidade e solubilidade em ?gua n?o apresentaram diferen?a significativa nos resultados (p ? 0,05). As NCs isoladas com concentra??o de ?cido sulf?rico 0,1% t?m potencial para serem utilizadas como agentes de refor?o em filmes ? base de biopol?mero, uma vez que seu nanocomp?sito (F0.1) obteve maior resist?ncia mec?nica (tens?o na ruptura = 7,45 MPa e m?dulo de Young = 471,57 MPa). Essa pesquisa possui um car?ter inovador, uma vez que n?o h? relatos na literatura sobre o emprego de nanofibras de celulose isoladas de cascas de lobeira em matriz polim?rica ? base de amido da pr?pria fruta. Ademais, a produ??o de filmes biodegrad?veis a partir de res?duos proveniente do processamento da fruta mostra-se uma alternativa interessante para o aproveitamento da casca de fruta-de-lobo, oferecendo benef?cios em termos de sustentabilidade.Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2021-06-29T18:40:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) amanda_lelis_souza.pdf: 3443918 bytes, checksum: a056bb55fae7ca08e4abeffa282c1df6 (MD5)Approved for entry into archive by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2021-06-29T19:03:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) amanda_lelis_souza.pdf: 3443918 bytes, checksum: a056bb55fae7ca08e4abeffa282c1df6 (MD5)Made available in DSpace on 2021-06-29T19:03:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) amanda_lelis_souza.pdf: 3443918 bytes, checksum: a056bb55fae7ca08e4abeffa282c1df6 (MD5) Previous issue date: 2021Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES)Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-gradua??o em Ci?ncia e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2021.Fruit consumption has increased with increasing consumer awareness of a nutritious and balanced diet. The production and processing of fruits has increased a lot, as well as the losses in the form of residues (by-products). Among the most commonly found by-products are bark, bagasse and seeds, which are mostly discarded. The use of residues from fruit processing represents an alternative with high potential for the development of new materials. In this sense, the present study aimed to investigate the potential of starch and cellulose nanoparticles obtained from the wolf fruit (Solanum lycocarpum A. St.-Hill) in the production of biodegradable films. With the full use of the wolf fruit, nanocomposites were developed. The wolf fruit peel (by-product of fruit processing) was used cellulose nanofibers (NCs), using sulfuric acid concentration (0.1, 1 and 10%) in the last stage of chemical treatment (acid hydrolysis). The analysis of scanning electron microscopy (SEM) revealed that the treatments were effective in the isolation of fibers from wolf fruit peel in nanometer scale. All nanofibers obtained showed similar characteristics when compared to wolf fruit bran, indicating that the chemical identities and functional groups of the NCs were maintained. The crystallinity index study showed that the chemical treatment favored the hydrolysis of amorphous components, however the use of high concentrations of sulfuric acid (? 1%) may have caused damage to the cellulose crystals. Thermal analyzes revealed that the NCs produced exhibited more stable thermal properties. Films based on wolf fruit starch incorporated from NCs (5% w / w) were produced by the casting method and the effects of the addition of these reinforcing agents on the properties of the resulting nanocomposites were investigated. NCs were homogeneously dispersed in the starch matrix. The presence of nanoparticles improved the thermal stability of the films. The nanocomposites produced exhibited a significant increase in tensile strength, Young's modulus and opacity and reduction in moisture content with the addition of NCs (p <0.5). The properties of thickness, density and solubility in water did not show any significant difference in the results (p ? 0.05). The isolated NCs with 0.1% sulfuric acid concentration have the potential to be used as reinforcing agents in biopolymer based films, since their nanocomposite (F0.1) obtained better mechanical resistance (tensile strength = 7.45 MPa and Young's modulus = 471.57 MPa). This research has an innovative character, since there are no reports in the literature about the use of cellulose nanofibers isolated from lobeira fruit peel in a polymeric matrix based on the starch of the fruit itself. In addition, the production of biodegradable films from waste from fruit processing is an interesting alternative for the use of wolf fruit peel, offering benefits in terms of sustainability.porUFVJMA concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessNanocomp?sitos de amido refor?ados com nanofibras de celulose isoladas a partir da casca de fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hill)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisFilme biodegrad?velHidr?lise ?cidaLobeiraTratamento qu?micoRes?duoSustentabilidadeBiodegradable filmAcid hydrolysisChemical treatmentWasteSustainabilityreponame:Repositório Institucional da UFVJMinstname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)instacron:UFVJMTEXTamanda_lelis_souza.pdf.txtamanda_lelis_souza.pdf.txtExtracted texttext/plain241338http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/2584/6/amanda_lelis_souza.pdf.txt57e5fa159a388a5f37d9cad77100ff23MD56LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82157http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/2584/5/license.txtc0fe10782d3e2994b7c028f47c86ff9eMD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/2584/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/2584/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/2584/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54ORIGINALamanda_lelis_souza.pdfamanda_lelis_souza.pdfapplication/pdf3443918http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/2584/1/amanda_lelis_souza.pdfa056bb55fae7ca08e4abeffa282c1df6MD511/25842021-06-30 03:00:18.205oai:acervo.ufvjm.edu.br/jspui:1/2584TElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEKQW8gY29uY29yZGFyIGNvbSBlc3RhIGxpY2Vuw6dhLCB2b2PDqihzKSBhdXRvcihlcykgb3UgdGl0dWxhcihlcykgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIGRhIG9icmEgYXF1aSBkZXNjcml0YSBjb25jZWRlKG0pIArDoCBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkb3MgVmFsZXMgZG8gSmVxdWl0aW5ob25oYSBlIE11Y3VyaSwgZ2VzdG9yYSBkbyBSZXBvc2l0w7NyaW8sIGRlbm9taW5hZG8gUkkvVUZWSk0sIApvIGRpcmVpdG8gbsOjby1leGNsdXNpdm8gZGUgcmVwcm9kdXppciwgY29udmVydGVyIChjb21vIGRlZmluaWRvIGFiYWl4bykgZS9vdSBkaXN0cmlidWlyIG8gCmRvY3VtZW50byBkZXBvc2l0YWRvIGVtIGZvcm1hdG8gaW1wcmVzc28sIGVsZXRyw7RuaWNvIG91IGVtIHF1YWxxdWVyIG91dHJvIG1laW8uClZvY8OqKHMpIGNvbmNvcmRhKG0pIHF1ZSBhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIGRvcyBWYWxlcyBkbyBKZXF1aXRpbmhvbmhhIGUgTXVjdXJpLCAKZ2VzdG9yYSBkbyBSSS9VRlZKTSwgcG9kZSwgc2VtIGFsdGVyYXIgbyBjb250ZcO6ZG8sIGNvbnZlcnRlciBvIGFycXVpdm8gZGVwb3NpdGFkbyBhIHF1YWxxdWVyIG1laW8gb3UgCmZvcm1hdG8gY29tIGZpbnMgZGUgcHJlc2VydmHDp8Ojby4KVm9jw6oocykgdGFtYsOpbSBjb25jb3JkYShtKSBxdWUgYSBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkb3MgVmFsZXMgZG8gSmVxdWl0aW5ob25oYSBlIE11Y3VyaSwgCmdlc3RvcmEgZG8gUkkvVUZWSk0sIHBvZGUgbWFudGVyIG1haXMgZGUgdW1hIGPDs3BpYSBkZXN0ZSBkZXDDs3NpdG8gcGFyYSBmaW5zIGRlIHNlZ3VyYW7Dp2EsIGJhY2stdXAgZS9vdSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvLgpWb2PDqihzKSBkZWNsYXJhKG0pIHF1ZSBhIGFwcmVzZW50YcOnw6NvIGRvIHNldSB0cmFiYWxobyDDqSBvcmlnaW5hbCBlIHF1ZSB2b2PDqihzKSBwb2RlKG0pIGNvbmNlZGVyIG9zIGRpcmVpdG9zIGNvbnRpZG9zIApuZXN0YSBsaWNlbsOnYSBlIG5vIFRlcm1vIGRlIEF1dG9yaXphw6fDo28gYSBzZXIgZW50cmVndWUuClZvY8OqKHMpIHRhbWLDqW0gZGVjbGFyYShtKSBxdWUgbyBlbnZpbyDDqSBkZSBzZXUgY29uaGVjaW1lbnRvIGUgbsOjbyBpbmZyaW5nZSBvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyAKZGUgb3V0cmEgcGVzc29hIG91IGluc3RpdHVpw6fDo28uCkNhc28gbyBkb2N1bWVudG8gYSBzZXIgZGVwb3NpdGFkbyBjb250ZW5oYSBtYXRlcmlhbCBwYXJhIG8gcXVhbCB2b2PDqihzKSBuw6NvIGRldMOpbSBhIHRpdHVsYXJpZGFkZSBkb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3JhaXMsCnZvY8OqKHMpIGRlY2xhcmEobSkgcXVlIG9idGV2ZSBhIHBlcm1pc3PDo28gaXJyZXN0cml0YSBkbyB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBkZSBjb25jZWRlciDDoCBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbApkb3MgVmFsZXMgZG8gSmVxdWl0aW5ob25oYSBlIE11Y3VyaSwgZ2VzdG9yYSBkbyBSSS9VRlZKTSwgb3MgZGlyZWl0b3MgcmVxdWVyaWRvcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYSBlIHF1ZSBvcyBtYXRlcmlhaXMgCmRlIHByb3ByaWVkYWRlIGRlIHRlcmNlaXJvcywgZXN0w6NvIGRldmlkYW1lbnRlIGlkZW50aWZpY2Fkb3MgZSByZWNvbmhlY2lkb3Mgbm8gdGV4dG8gb3UgY29udGXDumRvIGRhIGFwcmVzZW50YcOnw6NvLgpDQVNPIE8gVFJBQkFMSE8gREVQT1NJVEFETyBURU5IQSBTSURPIEZJTkFOQ0lBRE8gT1UgQVBPSUFETyBQT1IgVU0gw5NSR8ODTywgUVVFIE7Dg08gQSBJTlNUSVRVScOHw4NPIERFU1RFIFJFUE9TSVTDk1JJTzogVk9Dw4ogREVDTEFSQSBURVIgQ1VNUFJJRE8gVE9ET1MgT1MgRElSRUlUT1MgREUgUkVWSVPDg08gRSBRVUFJU1FVRVIgT1VUUkFTIE9CUklHQcOHw5VFUyBSRVFVRVJJREFTIApQRUxPUyBDT05UUkFUT1MgT1UgQUNPUkRPUy4gCk8gUkkvVUZWSk0gaWRlbnRpZmljYXLDoSBjbGFyYW1lbnRlIG8gc2V1KHMpIG5vbWUocykgY29tbyBhdXRvcihlcykgb3UgdGl0dWxhcihlcykgZG8gZGlyZWl0byBkZSAKYXV0b3IoZXMpIGRvIGRvY3VtZW50byBzdWJtZXRpZG8gZSBkZWNsYXJhIHF1ZSBuw6NvIGZhcsOhIHF1YWxxdWVyIGFsdGVyYcOnw6NvIGFsw6ltIGRhcyBwZXJtaXRpZGFzIHBvciBlc3RhIGxpY2Vuw6dhLgoKRepositório InstitucionalPUBhttp://acervo.ufvjm.edu.br/oai/requestrepositorio@ufvjm.edu.bropendoar:21452021-06-30T06:00:18Repositório Institucional da UFVJM - Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)false |
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