Nas últimas décadas, têm aumentado substancialmente a quantidade de pesquisas focando no desenvolvimento e caracterização de materiais biodegradáveis, particularmente, filmes comestíveis. O uso de polímeros de fontes renováveis, preparados a partir de produtos vegetais, vem ganhando importância nessa abordagem. O concentrado de proteína de soja e amido de mandioca podem ser considerados uma alternativa aos polímeros petroquímicos. O processamento pela radiação ionizante pode ser empregado para a modificação de polímeros e macromoléculas, resultando em novos materiais com grandes perspectivas de utilização industrial. A indústria de alimentos, uma das indústrias tradicionalmente mais inovadoras, exige o desenvolvimento constante de novos produtos. A capacidade de proteínas e polissacarídeos de formar filmes, amplamente conhecida, é um ponto de partida para o desenvolvimento de novos materiais que atendam os variados requerimentos dessa pungente indústria. Neste trabalho elaboraram-se filmes a base de fécula de mandioca e proteína isolada de soja em duas proporções diferentes e posteriormente irradiados e analisados quanto às suas propriedades mecânicas, cor, absorção de água, permeabilidade ao vapor de agua, análise térmica TGA e DSC entre outros. Os filmes tornaram-se aparentemente mais solúveis e menos resistentes a perfuração com o aumento da dose de radiação aplicada. Com relação às propriedades térmicas observou-se que os filmes com maior proporção de proteína são mais resistentes. Os filmes apresentaram-se menos permeáveis na dose de 40 kGy, e, com relação a absorção de água, esta foi reduzida em função da dose de radiação. Filmes com boa resistência ao vapor de água e com reduzida absorção podem ser considerados adequados para embalagens de alimentos. A radiação mostrou ser uma ferramenta conveniente na modificação de materiais poliméricos principalmente para elaboração de filmes solúveis onde esta é uma nova tendência para embalagens bioativas. / In recent decades, there has been a substantial increase in the amount of research focusing on the development and characterization of biodegradable materials, particularly edible films. The use of polymers from renewable sources, prepared from plant products, has gained importance in this approach. Soy protein concentrate and cassava starch may be considered an alternative to petrochemical polymers. Processing by ionizing radiation can be used for the modification of polymers and macromolecules, resulting in new materials with great prospects of industrial use. The food industry, one of the traditionally most innovative industries, requires the constant development of new products. The widely known ability of film forming proteins and polysaccharides is a starting point for the development of new materials that meet the varying requirements of this pungent industry. In this work, films based on manioc starch and isolated soy protein were prepared in two different proportions and later irradiated and analyzed for their mechanical properties, color, water absorption, water vapor permeability, TGA and DSC thermal analysis between others. The films became apparently more soluble and less resistant to drilling with the increased radiation dose applied. Regarding the thermal properties, it was observed that the films with greater protein orientation are more resistant. Properties such as water vapor permeability and water absorption, the films were less permeable at the 40 kGy dose. With regard to water absorption, it was reduced as a function of the radiation dose. Films with good resistance to water vapor and with low absorption are considered efficient for food packaging. Radiation has proven to be a convenient tool in the modification of polymeric materials mainly for the production of soluble films where it is a new trend for bioactive packaging.

Este trabalho contemplou o estudo do desenvolvimento de amidos termoplásticos (TPS) obtidos a partir da raiz de mandioca bruta e de seus derivados (amido e resíduo). A técnica de preparação deu-se por mistura física dos componentes, via estado fundido, empregando-se o plasticizante glicerol em proporções variadas. Contemplou ainda a busca de alternativas que viessem a melhorar o desempenho mecânico e a resistência à absorção de umidade dos TPS. Foi realizado um estudo inicial de caracterização dos materiais originais e constatou-se que a presença de açúcares na raiz e de fibras no resíduo é o principal diferencial com relação à composição do amido industrial. Os TPS preparados a partir de amido industrial e de raiz apresentaram fraco desempenho mecânico. Por outro lado, as fibras presentes no resíduo foram capazes de gerar TPS com melhores propriedades mecânicas. Os açúcares naturalmente presentes na raiz ocasionaram um efeito adicional de plasticização ao TPS influenciando principalmente nas propriedades de alongamento na ruptura. Os TPS preparados apresentaram comportamentos semelhantes frente à absorção de água. As estratégias empregadas na tentativa de melhorar o desempenho do TPS preparado a partir de amido de mandioca industrial foram: desenvolvimento de blendas de TPS com poli (álcool vinílico) (PVA); adição de látex de borracha natural às blendas TPS/PVA; uso de partículas minerais (alumina e carbeto de silício) aos TPS e uso de nanofibras de celulose (whiskers) como reforço aos TPS. Estas nanofibras foram extraídas a partir das fibras contidas no resíduo da industrialização do amido de mandioca. Em todos os casos foram realizados estudos da morfologia e do desempenho dos materiais resultantes. Os resultados revelaram que as blendas TPS/PVA e TPS/PVA/látex foram, em sua maioria, imiscíveis, porém compatíveis, pois o desempenho mecânico e de resistência à umidade foram aumentados. O látex, empregado em conjunto com o PVA, gerou materiais com módulo elástico cerca de 1330% maior que a combinação TPS/látex, além de reduzir a absorção de água das blendas TPS/PVA em 12%. A alumina (Al2O3) promoveu um efeito de plasticização no TPS ocorrendo um aumento de 68% no alongamento. Em contrapartida, houve uma redução de 70% no módulo elástico e de 40% na tensão de tração na ruptura. O carbeto de silício (SiC) mostrou-se efetivo no aumento do módulo elástico (aumento de 230%). O efeito de reforço acarretado pelos ´whiskers´ foi limitado devido à presença de açúcares decorrentes da hidrólise ácida do amido residual contido no resíduo. Os testes de resistência à tração não foram sensíveis para a completa determinação das propriedades mecânicas. Entretanto, os resultados de análise térmico-dinâmico-mecânica revelaram que houve um aumento de 26% no módulo de armazenamento. A principal contribuição do uso destas nanofibras deu-se na redução de absorção de água (34% em relação ao TPS sem ´whiskers´). Como um todo, os resultados obtidos nesta tese revelaram a possibilidade de obtenção de TPS a partir da mandioca e de seus derivados e que as estratégias adotadas para melhorar o desempenho final dos TPS foram satisfatórias. / In this work it was studied the development of thermoplastic starches (TPS) prepared from raw cassava root and its derivatives, starch and bagasse (residue). The TPS were prepared by melt-processing employing glycerol as plasticizer in distinct proportions. It was searched for alternatives that could improve both, the mechanical performance and resistance to water of the TPS. It was made a previous characterization of the original materials. It was verified that the presence of sugars in the cassava root and of fibres in the bagasse is the main distinction in relation to the composition of industrial starch. The TPS from industrial starch and cassava root presented the poorer mechanical performance. On the other hand, the fibres in the bagasse allowed the obtainment of a more mechanical resistant TPS in relation to the other TPS. The presence of natural sugars in the cassava root promoted an additional effect on the plasticization of TPS, influencing mainly the elongation properties. The prepared TPS presented similar behaviors in relation to water absorption. The strategies adopted to improve the performance of TPS prepared from industrial starch were: the development of TPS blends with polyvinyl alcohol (PVA); addition of latex of natural rubber to TPS/PVA blends TPS/PVA; the use of mineral particles (alumina and silicon carbide) to the TPS and also, utilization of cellulose nanofibres (whiskers), as reinforcement to the TPS. These whiskers were extracted from the fibres contained in the cassava bagasse. For all the cases the morphology and final performance of the resulting materials were investigated. The results revealed that TPS/PVA and TPS/PVA/latex blends were in a greater number immiscible, although, compatibles since, the mechanical performance and water resistance were increased. The latex, employed together PVA, promoted a 1330% increase in the elastic modulus compared to TPS/latex. Also, the water absorption of TPS/PVA blends was reduced in 12%. The alumina (Al2O3) promoted a plasticizing effect in the TPS with an increase of 68% in elongation. On the other hand, the elastic modulus and tensile strength were reduced in 70% and 40%, respectively. The silicon carbide (SiC) was effective to increase the elastic modulus (increase of 230%). The reinforcement effect of the whiskers was limited due to the presence of sugars resultants of the acid hydrolysis of residual starch present in the bagasse. The tensile tests were not sensitive to determine the mechanical properties. However, from dynamicmechanical tests it was verified an increase of 26% in the storage modulus. The main contribution of the use of nanofibers was on the reduction of water absorption in 34% compared to TPS without nanofibers. As a whole, the results obtained in this work revealed the possibility of preparation of TPS from cassava root and its derivatives and that the strategies adopted to improve the final performance of the TPS ware successful.

Nas últimas décadas, têm aumentado substancialmente a quantidade de pesquisas focando no desenvolvimento e caracterização de materiais biodegradáveis, particularmente, filmes comestíveis. O uso de polímeros de fontes renováveis, preparados a partir de produtos vegetais, vem ganhando importância nessa abordagem. O concentrado de proteína de soja e amido de mandioca podem ser considerados uma alternativa aos polímeros petroquímicos. O processamento pela radiação ionizante pode ser empregado para a modificação de polímeros e macromoléculas, resultando em novos materiais com grandes perspectivas de utilização industrial. A indústria de alimentos, uma das indústrias tradicionalmente mais inovadoras, exige o desenvolvimento constante de novos produtos. A capacidade de proteínas e polissacarídeos de formar filmes, amplamente conhecida, é um ponto de partida para o desenvolvimento de novos materiais que atendam os variados requerimentos dessa pungente indústria. Neste trabalho elaboraram-se filmes a base de fécula de mandioca e proteína isolada de soja em duas proporções diferentes e posteriormente irradiados e analisados quanto às suas propriedades mecânicas, cor, absorção de água, permeabilidade ao vapor de agua, análise térmica TGA e DSC entre outros. Os filmes tornaram-se aparentemente mais solúveis e menos resistentes a perfuração com o aumento da dose de radiação aplicada. Com relação às propriedades térmicas observou-se que os filmes com maior proporção de proteína são mais resistentes. Os filmes apresentaram-se menos permeáveis na dose de 40 kGy, e, com relação a absorção de água, esta foi reduzida em função da dose de radiação. Filmes com boa resistência ao vapor de água e com reduzida absorção podem ser considerados adequados para embalagens de alimentos. A radiação mostrou ser uma ferramenta conveniente na modificação de materiais poliméricos principalmente para elaboração de filmes solúveis onde esta é uma nova tendência para embalagens bioativas. / In recent decades, there has been a substantial increase in the amount of research focusing on the development and characterization of biodegradable materials, particularly edible films. The use of polymers from renewable sources, prepared from plant products, has gained importance in this approach. Soy protein concentrate and cassava starch may be considered an alternative to petrochemical polymers. Processing by ionizing radiation can be used for the modification of polymers and macromolecules, resulting in new materials with great prospects of industrial use. The food industry, one of the traditionally most innovative industries, requires the constant development of new products. The widely known ability of film forming proteins and polysaccharides is a starting point for the development of new materials that meet the varying requirements of this pungent industry. In this work, films based on manioc starch and isolated soy protein were prepared in two different proportions and later irradiated and analyzed for their mechanical properties, color, water absorption, water vapor permeability, TGA and DSC thermal analysis between others. The films became apparently more soluble and less resistant to drilling with the increased radiation dose applied. Regarding the thermal properties, it was observed that the films with greater protein orientation are more resistant. Properties such as water vapor permeability and water absorption, the films were less permeable at the 40 kGy dose. With regard to water absorption, it was reduced as a function of the radiation dose. Films with good resistance to water vapor and with low absorption are considered efficient for food packaging. Radiation has proven to be a convenient tool in the modification of polymeric materials mainly for the production of soluble films where it is a new trend for bioactive packaging.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda Janaina Oliveira Gomes da Costa.pdf: 2530982 bytes, checksum: 65f2e845c0bdca1384a01a29d20c0298 (MD5) Previous issue date: 2010-02-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Starch is an abundant carbohydrate in nature, can be extracted from several botanical sources and has many industrial applications, mainly in the food sector.Due to some limitations of native starch, the production of modified starch has been an alternative to overcome these restrictions and promote increase in use of this polymer. This study used techniques thermoanalitycal TG, DTA and DSC for the evaluation of thermal properties (stability, gelatinization and enthalpy). Also has been applied optical microscopy and X-ray diffraction in samples of native cassava starch, extracted in laboratory and commercial sample wich were modified by action of H2O2 in different concentrations (1, 2 and 3%) with and without addition of the catalyst FeSO4 (0,01%). The results of thermal analysis showed that the onset temperature (To) and peak (Tp), and enthalpy of gelatinization (ΔHgel) vary with the degree of oxidation. The native starch granules showed characteristic morphology and only showed small changes in morphology after treatment with H2O2 in the concentration of 3%. Through X-ray diffraction can be seen the typical crystallinity of starches and were observed few changes in the patterns of crystallinity of the modified starches. / O amido é um carboidrato abundante na natureza, pode ser extraído de diversas fontes botânicas e possui muitas aplicações industriais, principalmente no ramo alimentício. Devido a algumas limitações dos amidos nativos, a produção de amidos modificados tem sido uma alternativa para superar tais restrições e promover o aumento da utilidade deste polímero. Neste estudo foram utilizadas técnicas termoanaliticas TG, DTA e DSC para a avaliação das propriedades térmicas (estabilidade, gelatinização e entalpia). Também foram aplicadas microscopia óptica e difratometria de raios X nas amostras de amido de mandioca nativo, tanto extraídos em laboratório quanto comercial, que foram modificados pela ação de H2O2 em diferentes concentrações (1, 2 e 3%) com ou sem a adição do catalisador FeSO4 (0,01%). Os resultados da análise térmica mostraram que as temperaturas onset (To) e de pico (Tp) e a entalpia de gelatinização (ΔHgel) variam de acordo com o grau de oxidação. Os grânulos do amido nativo apresentaram morfologia característica e somente apresentaram pequenas alterações após tratamento com H2O2 na concentração de 3%. Através da difratometria de raios X pode-se perceber a cristalinidade típica de amidos e para os amidos modificados foram observadas poucas alterações nos padrões de cristalinidade.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Northon Lee Drunkler.pdf: 686184 bytes, checksum: 22aeae1d648bfa10d2321bffd20c44c6 (MD5) Previous issue date: 2011-07-01 / The soy-based beverages have been presented as healthy alternative foods, with a growing market in Brazil. The cassava starch (Manihot esculenta, Crantz) is a low cost and highly available raw material in the Brazilian market and is widely used in food industry due to its functional properties resulting from the gelatinization process. In this work, commercial samples of soybean beverages produced with soybean extract were evaluated in relation to physicochemical and rheological properties and, the results were similar to those reported in the literature. The samples were evaluated considering their pH, total and soluble solids, lipids, protein, ash, and carbohydrates. For analyzing the rheological behavior, of both the commercial samples and the developed formulations, a Brookfield viscometer, model LDVII + PRO (673.7 dyne-cm maximum torque) was used. The average viscosity was determined at 8 ºC in speed ramps ranging from 50 to 200 rpm and 30 seconds of analysis at each speed; the values of consistency index and flow index were processed by the software Wingather® through the use of the power law model. The viscosimeter was equipped with the 18 spindle, small sample adaptor (15 mL volume) using an attached thermostated water bath. The highest values for viscosity, higher consistency index and lower fluidity index, were also found in the samples with the highest amount of total and soluble solids. New formulations were also developed with the aim of evaluating the effects of cassava starch and soybean extract concentrations on the apparent viscosity and sensory overall acceptance, using a 22 factorial design with three repetitions at the central point. Regarding the sensory analysis, the variables (cassava starch and soybean extract concentrations) had no significant effect at 5 % of probability. The treatment 1, which had a lower amount of both cassava starch and soybean extract showed the lowest score in relation to other treatments. Regarding apparent viscosity, however, these variables presented significant effect, where increasing soymilk and starch concentrations in the formulation resulted in an increased apparent viscosity of the final product. The physicochemical analysis carried out in the formulations included pH, total and soluble solids, lipids, protein, ash, and carbohydrates. Comparing the results of the developed formulations with those of the commercial products, it was possible to conclude that the physicochemical characteristics showed similar values, as well as the rheological behavior, and the beverages behaved as non-Newtonian slightly pseudoplastic fluids, in the same manner as already reported in other studies. The developed formulations were evaluated for the profile and amount of isoflavones, and the results were similar to those of other published studies, with predominance of conjugated glycosides over to the aglycone forms, and the total isoflavone contents ranged from 126.82 to 265.34 mg L-1 of freeze-dried extract . The cassava starch was added in relatively low amounts to the developed beverages (0.2 to 0.6%), but was enough to cause positive changes increasing the apparent viscosity and the sensory acceptance. / As bebidas a base de soja têm se mostrado como alternativas saudáveis na alimentação, e apresentam mercado em franca expansão no Brasil. O amido de mandioca (Manihot esculenta, Crantz) tem baixo custo e alta disponibilidade no mercado brasileiro, e é amplamente utilizado na indústria alimentícia, devido às propriedades funcionais decorrentes do processo de gelatinização. Neste trabalho, primeiramente foram avaliadas as propriedades físico-químicas e reológicas de marcas de bebidas de soja a base de extrato de soja comercializadas em Ponta Grossa-PR. As marcas de bebidas de soja foram avaliadas quanto a quantidade de extrato seco total, lipídeos, pH, proteína, cinzas, sólidos solúveis e carboidratos. Para as análises necessárias para avaliar o comportamento reológico, tanto das amostras comerciais quanto das formulações desenvolvidas, foi utilizado o viscosímetro Brookfield, modelo LDVII+PRO (torque máximo de 673,7 dyne-cm). A viscosidade média foi determinada a 8 ºC em rampas de velocidade que variaram de 50 a 200 rpm e 30 segundos de análise para cada velocidade; os valores de índice de consistência e índice de fluidez foram processados pelo software Wingather® mediante o uso da “Lei da Potência”. Foi utilizado o spindle 18, célula para pequenasamostras com capacidade de 15 mL utilizando-se um banho termostatizado acoplado. Os maiores valores para viscosidade, maior índice de consistência e menor índice de fluidez, foram encontrados nas amostras que apresentaram maior quantidade de extrato seco total e de sólidos solúveis. Após esta etapa inicial, foram desenvolvidas formulações com o objetivo de avaliar os efeitos do amido de mandioca e extrato de soja sobre a viscosidade e aceitação sensorial global, por intermédio de um planejamento fatorial 22, com três repetições no ponto central. Na análise sensorial, ficou constatado que as variáveis estudadas (amido de mandioca e extrato de soja) não exerceram efeito significativo ao nível de 5 % de probabilidade. A formulação 1, composta com a menor quantidade de amido de mandioca e de extrato de soja, foi a que apresentou a menor nota em relação aos demais tratamentos. Em relação à viscosidade, porém, as variáveis estudadas exerceram efeito significativo, onde o aumento de extrato de soja e amido na formulação resultou em um aumento da viscosidade do produto final. As análises físico-químicas realizadas nas formulações desenvolvidas foram: extrato seco total, lipídeos, pH, proteína, cinzas, sólidos solúveis, carboidratos e perfil de isoflavonas. Comparando os resultados das formulações desenvolvidas com os produtos comerciais, foi verificado que as características físico-químicas apresentaram valores próximos, bem como o comportamento reológico, onde para os dois estudos os fluídos foram determinados como não-Newtonianos e comportamento ligeiramente pseudoplástico, em concordância com outros estudos disponíveis na literatura. Sobre o perfil e quantidade de isoflavonas, as formulações desenvolvidas ofereceram propriedades similares a outros estudos, ou seja, com predominância das formas com glicosídeos conjugados sobre as formas agliconadas, onde os valores totais variaram de 126,82 a 265,34mg L-1. O amido de mandioca foi adicionado em quantidades relativamente baixas para a composição dos tratamentos (0,2; 0,4; 0,6 %), sendo suficiente para que ocorresse uma variação positiva para o aumento da viscosidade e aceitação sensorial.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-03-05T22:45:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Marina Andrade.pdf: 3097652 bytes, checksum: a4e715834243f501ac9b26e7aa7b5275 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T22:45:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Marina Andrade.pdf: 3097652 bytes, checksum: a4e715834243f501ac9b26e7aa7b5275 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O amido é uma das mais importantes fontes de reserva de carboidratos nas plantas e também a principal fonte destes compostos na dieta humana, devido à sua abundância na natureza, apresentando, além de suas propriedades nutricionais, função de espessante, texturizante, geleificante, entre outras. Entretanto, os amidos nativos são estruturalmente fracos e de aplicações muito restritas nas tecnologias industriais, sendo necessárias modificações. O amido de mandioca, matéria prima para a produção do polvilho azedo, que é um produto artesanal e passa por um processo fermentativo de duração variável, apresentando muita variação em suas características de qualidade, sendo que sua característica de expansão é atribuída principalmente à reação que ocorre entre os ácidos orgânicos formados durante a fermentação com a radiação de luz ultravioleta (UV) durante a secagem solar. Dessa forma, este trabalho busca analisar a modificação do amido de mandioca com diferentes concentrações de ácido lático, ácido acético e ação combinada de ambos, durante diferentes tempos de permanência na solução ácida e com diferentes processos de secagem, com e sem a ação da radiação UV. As amostras foram investigadas utilizando as técnicas termoanalíticas: termogravimetria – TG; termogravimetria derivada - DTG, e calorimetria exploratória diferencial - DSC, Análise Viscoamilográfica (RVA), Difração de raios X em pó, microscopia de força atômica, pelo método não-contato (NC-AFM). Os resultados obtidos permitiram verificar o comportamento térmico, temperaturas de gelatinização, entalpia e propriedades de pasta e estruturais foram determinados. Verificou que com o aumento da concentração do ácido lático, este atua mais profundamente nas propriedades de pasta das amostras, há um aumento na cristalinidade relativa, uma grande variação na rugosidade média e diâmetro médio e um ocorre um aumento nas temperaturas iniciais e de pico de gelatinização. O aumento de permanência da amostra na solução de ácido acético, apresentou um decréscimo nos valores de entalpia de gelatinização, aumentou a viscosidade de pico, não interferiu na rugosidade média e aumentou o diâmetro médio. Ao se misturar os ácidos lático e acético, o aumento do tempo de permanência na solução, aumentou a temperatura de pico de gelatinização, a maior viscosidade foi observada na amostra que permaneceu 48 horas na solução e foi seca com lâmpada de luz UV, os diâmetros médio não apresentaram diferença, uma grande variação foi observada na rugosidade média, e praticamente não observou diferença na cristalinidade relativa das amostras. / Starch is one of the most important sources of carbohydrate reserves in plants and it is also the main source of these compounds in the human diet, due to its abundance in nature. In addition to its nutritional properties, it is used as a thickener, and for texturising and gelling, among other functions. However, native starches are structurally weak and have very limited applications in industrial technologies, where modifications are necessary. Cassava starch is used as the raw material for the production of sour cassava starch (polvilho azedo), which is a handmade product that goes through a fermentation process of variable length, with much variation in its quality. Its expansion characteristics are mainly attributed to the reaction that occurs between the organic acids that are formed during fermentation through ultraviolet radiation (UV) light during solar drying. Thus, this paper seeks to analyse the modification of cassava starch with different concentrations of lactic acid, acetic acid and a combination of both, during different periods of immersion in the acid solution, and with different drying processes, with and without the action of UV radiation. The samples were investigated using the following thermoanalytical techniques: thermogravimetry (TG); derivative thermogravimetry (DTG); differential scanning calorimetry (DSC); rapid visco analysis (RVA); and x-ray diffraction powder, atomic force microscopy, non-contact method (NC-AFM). The results showed the thermal behaviour and gelatinisation temperatures; the enthalpy and pasting and structural properties were also determined. It was found that increasing concentrations of lactic acid acted more deeply in the pasting properties of the samples; there was an increase in relative crystallinity, a large variation in average diameter and average roughness, and there was an increase in the initial and peak temperatures of gelatinisation. An increased period of time for the sample in the acetic acid solution resulted in a decrease in gelatinisation enthalpy values, an increase in the peak viscosity; there was no affect the roughness but there was an increase in the average diameter. When a mixture of lactic and acetic acids was used, an increased period of time in the solution increased the peak gelatinisation temperature. The highest viscosity was observed in the sample that remained for 48 hours in the solution and was dried with a UV lamp. The average diameters showed no difference; a large variation was observed in the average roughness, and there was virtually no observed difference in the relative crystallinity of the samples.

Embalagens de plástico expandido são utilizados como embalagens de alimentos, entre eles o poliestireno expandido (EPS). Suas principais características são a leveza e sua não biodegradabilidade. Estas embalagens geralmente são descartadas logo após o uso e geram grandes quantidades de resíduos. Espumas feitas a base de amido termoplástico (TPS) podem substituir o EPS nestes casos, pois são feitas a partir de fontes renováveis e são materiais biodegradáveis. Entretanto, embalagens de espuma TPS possuem grande afinidade pela água e isso consequentemente afeta seu uso. Uma forma de resolver este problema é recobrir estas espumas TPS com um material mais hidrofóbico, dificultando o contato da água com o amido. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver espumas de TPS de diferentes amidos e revesti-las com quitosana e poliácido láctico (PLA), pois também são materiais biodegradáveis e são menos hidrofílicos do que o amido. Três fontes de amido (batata, mandioca e milho) foram analisadas conjuntamente para produzir espumas TPS com propriedades mais desejáveis para embalagens. As espumas foram produzidas a partir de amido, glicerol e água nas proporções mássicas de 62/5/33, respectivamente. Dentre os tipos de amido escolhidos, a espuma TPS de milho mostrou ser mais densa e rígida, apresentando maior densidade e maior módulo elástico (0,20 g/cm3 e 106 MPa, respectivamente) em comparação com espumas TPS de batata (0,11 g/cm3 e 39 MPa) e mandioca (0,10 g/cm3 e 39 MPa). A espuma TPS de batata apresentou maior flexibilidade e resistência ao impacto, e devido a estas vantagens é a mais adequada ao uso em embalagens. Os recobrimentos de quitosana e PLA diminuíram a absorção de água da espuma TPS. Enquanto que a espuma sem recobrimento absorveu aproximadamente 280% do seu peso em água, espumas TPS com 6% m/v de quitosana absorveram 100% e espumas TPS com 6% m/v de PLA absorveram 50% em média. O PLA mostrou ser a melhor opção de recobrimento para as espumas pois apresentou os menores valores de absorção de água e aumentou as propriedades mecânicas da espuma. / The expanded polystyrene (EPS) is used in a variety of food packaging, mainly in packages whose characteristics is the single use. These packages are usually discarded soon and generate large amounts of waste. Thermoplastic starch (TPS) foams can replace the EPS in these cases, because it comes from renewable and biodegradable sources. However, starch packaging has great affinity for water and it affects its use. One way to solve this problem is to cover the TPS foam with a more hydrophobic material, hindering the contact of water with starch. In this work, chitosan and polylactic acid (PLA) were used as coatings, as they are also biodegradable materials and are more hydrophobic than starch. Three sources of starch (potato, cassava and corn) were analyzed conjointly to produce TPS foams with more desirable properties for packaging. The foams were made from starch, glycerol and water in the proportion of 62/5/33 (% m/m) respectively. Among the starch types used, corn TPS foam presented higher density and higher stiffness (0,20 g/cm3 and 106 MPa, respectively) compared to potato (0,11 g/cm3 and 39 MPa) and cassava (0,10 g/cm3 e 39 MPa) TPS foams. The potato TPS foam showed greater flexibility and impact resistance, and due to these advantages is the most suitable for use in packaging. The chitosan and PLA coatings decreased the water absorption of the TPS foam. While the uncoated TPS foam absorbed approximately 280% of its weight in water, TPS foams with 6% w/v chitosan absorbed 100% and TPS foams with 6% m / v PLA absorbed 50% on average. The PLA was found to be the best option for coating the TPS foams because presented the lowest water absorption values and increased the mechanical properties of the foams.

O estudo tem como objetivo diagnosticar a competitividade da cadeia de produção agroindustrial de fécula de mandioca, enfatizando o segmento de produção de matéria-prima e os determinantes do processo de inovação tecnológica. Especificamente, pretende-se identificar quais as principais restrições para melhorar a competitividade da cadeia; calcular um indicador de competitividade que relacione as variações de preços do produto e dos insumos, assim como as decisões estratégicas de políticas públicas e privadas; determinar como os investimentos em tecnologia têm influenciado os níveis de competitividade do segmento agrícola e identificar quais fatores explicam e determinam a trajetória tecnológica implementada na cadeia. Para atingir esses objetivos, utilizou-se um instrumental que permite realizar predições quantitativas dos efeitos da adoção de políticas públicas e de decisões gerenciais internas às firmas que atuam na cadeia. Essas predições foram baseadas num indicador de competitividade fundamentado no conceito de quase-renda, o qual foi estimado por meio de um modelo lógite ordenado. No estudo dos aspectos relacionados à tecnologia, além das abordagens que privilegiam os sinais de mercados, utilizaram-se aquelas que reconhecem a importância do caráter sistêmico e interdependente dos fatores determinantes da decisão de inovar. Com base nos resultados, pode-se concluir que a cadeia ainda não está suficientemente capacitada e organizada para transformar as potencialidades identificadas em verdadeiras oportunidades de mercado. Têm concorrido para isso a trajetória tecnológica seguida e o desempenho econômico observado no segmento agrícola. Esse segmento apresentou-se marginalmente competitivo, ou seja, a quase-renda gerada não foi suficiente para remunerar os fatores de produção específicos, utilizados no processo de produção, pelo menos no nível do custo de oportunidade considerado. Os principais fatores e condicionantes que estão restringindo a competitividade relacionam-se aos aspectos do lado da demanda; a limitações tecnológicas, tanto do segmento agrícola como do de processamento e a fatores estruturais e sistêmicos. As possibilidades de melhorar a competitividade vinculam-se a ações do lado da receita, ou seja, aumentos na produtividade média e/ou nos preços. Embora a capacidade de os produtores intervirem, de forma isolada, na trajetória dos preços seja mais remota, os resultados alcançados sinalizam que a variável preço assuma maior relevância no processo. Portanto, as políticas que reduzem a instabilidade nos preços são as mais seguras como estratégia de intervenção. Nesse sentido, a adoção de relações mais harmoniosas, que valorizem a forte dependência entre os elos da cadeia, promoverá ganhos competitivos. Quanto aos determinantes da trajetória tecnológica, destacam-se: as características intrínsecas da cultura, que lhe conferem rusticidade e adaptabilidade a condições ambientais adversas; a possibilidade de utilizar fatores de produção de baixo custo de oportunidade; o grau de apropriabilidade dos retornos dos investimentos em geração de tecnologia; o fato de ser uma cultura sobre a qual a quantidade de pesquisa ainda é relativamente baixa; os limites impostos pelo paradigma tecnológico vigente; o nível de demanda interna por mandioca e derivados, que ainda vem sendo atendido por uma oferta praticamente associada aos sistemas de produção tradicionais e a inexistência de grupos de interesse vinculados ao setor mandioqueiro. / This study is aimed at determining the cassava starch agro-industrial production chain competitiveness with special attention to the raw material production segment and the factors leading to technological innovation processes. It is specifically intended to identify the main constraints on gains in the production chain competitiveness, to compute a competitiveness index which relates the product’s price and the production costs, as well as public and private policy strategies, to determine how investments in technology have influenced the agricultural segment competitiveness, and to identify which factors explain and determine the production chain technological background. In order to meet these objectives, we used tools that allow quantitative predictions to evaluate the effects of public policies and companies’ internal managerial decisions. Such predictions were based on a competitiveness index underpinned by the quasi-rent concept computed through an ordered logit model. In the study of the technological aspects, besides the approaches that are based mainly on market signals, we considered the systemic and interdependent importance of factors leading to the decision to innovate. Results show that the production chain is not sufficiently able and organized to change the identified potentialities into real market opportunities, and the technological trajectory and economic performance of the agricultural segment have contributed to such a panorama. The agricultural segment showed to be marginally competitive, that is, the quasi-rent generated did not offset specific production factors, at least at the opportunity cost level considered. The main factors and conditions restricting competitiveness are related to characteristics related to the demand side, to technological constraints, not only in the agricultural segment, but also in processing, and to structural and systemic factors. Potential improvements in competitiveness are linked to actions on the revenue side, that is, in average productivity and/or prices. Although the possibility of individual growers interfering in price trajectories is remote, results indicate that the variable price should have greater relevance in the process. Therefore, policies that reduce price instabilities are the safest intervention strategies. Consequently, the adoption of more harmonious relationships, which value a strong interdependence of the chain links, will generate gains in competitiveness. The technological trajectory determining factors that stand out are the crop’s intrinsic characteristics of rusticity and adaptability to adverse environmental conditions, the possibility of using production factors of low opportunity cost, the suitable payoff level of investments in technology, the relatively little research carried out on the crop, the limits imposed by the technological paradigm, the standard domestic demand for cassava and its by-products, which has been satisfied by a supply almost completely associated to traditional production systems, and the non-existence of interest groups linked to the cassava sector.

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Maçã cv. ‘Gala’, proveniente de Vacaria, RS, colhida no ano de 2015, selecionada, higienizada, sanitizada, tratada com 1-MCP, e refrigerada (1 °C ± 1 °C e 90 % ± 5 % de UR), conforme procedimento padrão da Empresa RASIP, foi transportada até o laboratório de Fisiologia Pós-colheita da Embrapa Clima Temperado, em Pelotas, RS, e armazenadas in natura, sob refrigeração, por 60 d, 120 d e 180 d. Ao final do armazenamento a maçã foi novamente sanitizada, cortada longitudinalmente em oito fatias, imersa por 1 min em solução de cloreto de cálcio (1,0 % m/v), com ou sem o antioxidante eritorbato de sódio (5,0 % m/v), drenada, e imediatamente imersa por 1 min em solução de fécula de mandioca (3,0 %, m/v), alginato de sódio (2,0 %, m/v) ou quitosana (1,5 %, m/v), para formação da cobertura comestível, e finalmente secagem com ar forçado (4,3 m/s, a 16 °C ± 1 °C e 65 % ± 5 %, por 20 min). A unidade experimental consistiu em oito fatias de maçã colocadas em uma bandeja de polietileno, seladas com camada única de filme de PVC, com espessura de 9 μm, e armazenadas por 0 d, 3 d, 6 d e 9 d, a 4 °C ± 1 °C e 90 % ± 5 % de UR. Após cada período de armazenamento foram avaliadas variáveis físico-químicas e sensoriais, e também atividade enzimática. Empregou-se o teste F (p ≤ 0,05) na análise de variância, o teste DMS (Diferença Mínima Significativa) (p ≤ 0,05) na comparação de médias de tratamento e análise fatorial de correlação entre variáveis. Na fruta in natura observou-se aumento na variável ratio (sólidos solúveis totais / acidez total titulável) ao longo do armazenamento. O efeito do tempo de armazenamento da maçã in natura foi significativo em algumas variáveis físico-químicas, mas sem repercussão na análise sensorial. A aplicação de eritorbato de sódio, combinada com aplicação de 8 fécula de mandioca, proporcionou os melhores resultados, tanto na avaliação sensorial quanto nas características físico-químicas, inclusive no retardamento de escurecimento de polpa. / The apple, following mechanical damage, such as cutting for the production of the minimally processed fruit, undergoes rapid degradation of the physicochemical and sensorial characteristics, and may become inappropriate for consumption. In this work, the effect of refrigerated storage time of fresh apple; combined with the effect of applying antioxidant and edible toppings, immediately after cutting the fruit into eight slices with wedge shape, was studied. Apple cv. 'Gala', from Vacaria, RS, harvested in the year of 2015, selected, sanitized, treated with MCP, and refrigerated (temperature of 1 °C ± 1 °C and relative humidity of 90 % ± 5 %), according to standard procedures used by RASIP Company, was transported to the Postharvest Physiology Laboratory of Embrapa Clima Temperado, in Pelotas, RS, and stored in natura, under refrigeration, for 60 d, 120 d and 180 d. At the end of each period of storage, the apple was re-sanitized, cut longitudinally into eight slices of same size and with wedge shape, immersed for 1 min in calcium chloride solution (1.0% w/v), with or without the antioxidant sodium erythorbate (5.0% w/v), drained, and immediately immersed for 1 min in cassava starch solution (3.0%, w/v), sodium alginate (2.0%, w/v) or chitosan (1.5% w/v), to form the edible cover, and finally dried with forced air (4.3 m / s at 16 ° C ± 1 ° C and 65% ± 5% RH, for 20 min). The experimental unit consisted of eight slices of apple placed in a polyethylene tray, sealed with a single layer of PVC film, 9 μm thick, and stored for 0 d, 3 d, 6 d at 4 °C ± 1 C and 90% ± 5% RH. After each storage period, physicochemical and sensory variables were evaluated, as well as enzymatic activity. The F test (p ≤ 0.05) was used in the analysis of variance, the DMS test (p ≤ 0.05) in the comparison of means of treatment and factorial correlation analysis between variables. In the in natura fruit it was observed an increase in the variable ratio (soluble solids / acidity) throughout the storage. The effect of the storage time of the apple in natura was significant in some physical-chemical variables, but without repercussion in the sensorial analysis. The application of sodium erythorbate, combined with the application of cassava topping, provided the best results, both in 10 the sensorial evaluation and in the physicochemical characteristics, including the delay of darkening of pulp.

Embalagens de plástico expandido são utilizados como embalagens de alimentos, entre eles o poliestireno expandido (EPS). Suas principais características são a leveza e sua não biodegradabilidade. Estas embalagens geralmente são descartadas logo após o uso e geram grandes quantidades de resíduos. Espumas feitas a base de amido termoplástico (TPS) podem substituir o EPS nestes casos, pois são feitas a partir de fontes renováveis e são materiais biodegradáveis. Entretanto, embalagens de espuma TPS possuem grande afinidade pela água e isso consequentemente afeta seu uso. Uma forma de resolver este problema é recobrir estas espumas TPS com um material mais hidrofóbico, dificultando o contato da água com o amido. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver espumas de TPS de diferentes amidos e revesti-las com quitosana e poliácido láctico (PLA), pois também são materiais biodegradáveis e são menos hidrofílicos do que o amido. Três fontes de amido (batata, mandioca e milho) foram analisadas conjuntamente para produzir espumas TPS com propriedades mais desejáveis para embalagens. As espumas foram produzidas a partir de amido, glicerol e água nas proporções mássicas de 62/5/33, respectivamente. Dentre os tipos de amido escolhidos, a espuma TPS de milho mostrou ser mais densa e rígida, apresentando maior densidade e maior módulo elástico (0,20 g/cm3 e 106 MPa, respectivamente) em comparação com espumas TPS de batata (0,11 g/cm3 e 39 MPa) e mandioca (0,10 g/cm3 e 39 MPa). A espuma TPS de batata apresentou maior flexibilidade e resistência ao impacto, e devido a estas vantagens é a mais adequada ao uso em embalagens. Os recobrimentos de quitosana e PLA diminuíram a absorção de água da espuma TPS. Enquanto que a espuma sem recobrimento absorveu aproximadamente 280% do seu peso em água, espumas TPS com 6% m/v de quitosana absorveram 100% e espumas TPS com 6% m/v de PLA absorveram 50% em média. O PLA mostrou ser a melhor opção de recobrimento para as espumas pois apresentou os menores valores de absorção de água e aumentou as propriedades mecânicas da espuma. / The expanded polystyrene (EPS) is used in a variety of food packaging, mainly in packages whose characteristics is the single use. These packages are usually discarded soon and generate large amounts of waste. Thermoplastic starch (TPS) foams can replace the EPS in these cases, because it comes from renewable and biodegradable sources. However, starch packaging has great affinity for water and it affects its use. One way to solve this problem is to cover the TPS foam with a more hydrophobic material, hindering the contact of water with starch. In this work, chitosan and polylactic acid (PLA) were used as coatings, as they are also biodegradable materials and are more hydrophobic than starch. Three sources of starch (potato, cassava and corn) were analyzed conjointly to produce TPS foams with more desirable properties for packaging. The foams were made from starch, glycerol and water in the proportion of 62/5/33 (% m/m) respectively. Among the starch types used, corn TPS foam presented higher density and higher stiffness (0,20 g/cm3 and 106 MPa, respectively) compared to potato (0,11 g/cm3 and 39 MPa) and cassava (0,10 g/cm3 e 39 MPa) TPS foams. The potato TPS foam showed greater flexibility and impact resistance, and due to these advantages is the most suitable for use in packaging. The chitosan and PLA coatings decreased the water absorption of the TPS foam. While the uncoated TPS foam absorbed approximately 280% of its weight in water, TPS foams with 6% w/v chitosan absorbed 100% and TPS foams with 6% m / v PLA absorbed 50% on average. The PLA was found to be the best option for coating the TPS foams because presented the lowest water absorption values and increased the mechanical properties of the foams.