Filmes à base de polímeros contendo compostos com atividade antioxidante, podem ser usados na produção de embalagem ativa, que interagem com o alimento contribuindo na sua conservação e no prolongamento da vida de prateleira de alimentos ricos em componentes sensíveis ao oxigênio. Os extratos vegetais são ricos em polifenóis, conhecidos por sua atividade antioxidante e são uma alternativa ao uso dos antioxidantes sintéticos. Assim, o objetivo principal desta tesa foi o desenvolvimento de filmes à base de gelatina adicionados de extratos vegetais, com propriedades físicas e funcionais para seu emprego como embalagens bioativas. Foram produzidos extratos aquosos de sementes de guaraná (Paullinia cupana Kunth), folha de amoreira preta (Morus nigra L.), carqueja (Baccharis trimera), hortelã (Mentha piperita) e folha de pitangueira (Eugenia uniflora L.). Os extratos produzidos em três temperaturas (30, 45 e 60 °C) foram caracterizados quanto a sua cor instrumental, teor de sólidos solúveis, matéria seca, pH, composição proximal e em relação a sua atividade antioxidante (capacidade redutora, DPPH e ABTS). Os extratos que apresentaram maiores atividades antioxidantes foram utilizados na produção dos filmes. Os filmes foram produzidos pela técnica casting com 8 g de gelatina/100g de solução e glicerol (30 g de glicerol/100 g de gelatina) como plastificante. A quantidade de extrato adicionada foi estudada (0, 50 e 150 g de extrato/100 g de gelatina) para a obtenção das melhores propriedades antioxidantes. Os filmes foram submetidos às seguintes caracterizações: espessura, umidade, solubilidade, cor, opacidade, brilho, permeabilidade ao vapor de água, propriedades mecânicas (tração e perfuração), microestrutura (espectroscopia de força atômica e microscopia eletrônica de varredura), propriedades térmicas (DSC), estrutura química com uso de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e determinação da atividade antioxidante (capacidade redutora, DPPH e ABTS). O estudo demonstrou que as amostras vegetais analisadas e as temperaturas de extração escolhidas foram eficientes na produção de extratos com atividade antioxidante, sendo possível sua utilização para produção de filmes ativos. Os extratos que apresentaram maiores atividades antioxidantes foram os extratos de folha de pitangueira, semente de guaraná e hortelã, extraídos a 60 °C, sendo estes escolhidos para a produção dos filmes. Para a caracterização dos filmes, a adição dos extratos em geral não afetou nas propriedades mecânicas (tração e perfuração), umidade e solubilidade, não existindo diferença significativa entre os filmes controles sem extratos e os com extratos. A cor dos filmes sofreu influência na adição dos extratos, sendo que filmes acrescidos com os extratos apresentaram uma tendência mais escura e amarelada que os filmes controles. Entretanto, observou-se que, como esperado, os filmes com extratos demonstraram um aumento na atividade antioxidante e propriedades de barreira, sendo os acrescidos com extrato de folha de pitangueira, os que apresentaram melhores resultados. / Films based on biopolymers containing compounds with antioxidant activity can be used to produce active packaging, which interact with the food, contributing to it conservation and the increasing of the shelf life of the food rich in compounds oxygen sensitive. Plant extracts are rich in polyphenols, known for their antioxidant capacity and are an alternative to the use of synthetic antioxidants. Thus, the general goal of this thesis was to develop gelatin-based films added with vegetal extracts, with physical and functional properties for their use as bioactive packaging. Liquid extracts of Guarana (Paullinia cupana Kunth) seeds, mulberry (Morus nigra L.) leaves carqueja (Baccharis trimera.), peppermint (Mentha piperita) and pitanga (Eugenia uniflora L.) leaves were produced. The extracts produced in three temperatures (30, 45 and 60 °C) were characterized by their antioxidant capacity (total phenols, DPPH and ABTS), instrumental color, soluble solids, dry matter, pH and proximal composition. The extracts with the highest antioxidant activity were used in the film\'s production. The films were produced by the casting technique with 8 g of gelatin / 100 g of solution and glycerol (30 g of glycerol/100 g of gelatin) as plasticizer. The amount of extract added to studied the antioxidant properties were : 0, 50 and 150 g of extract / 100 g of gelatin. The films were subjected to the following characterizations: thickness, mechanical properties (traction and perforation), color, opacity, gloss, humidity, solubility, water vapor permeability, microstructure (Atomic force spectroscopy and scanning electron microscopy), thermal properties (DSC), determination of the antioxidant capacity, determination of reducing capacity and chemical structure using Fourier transform infrared spectroscopy. The study demonstrated that the analyzed plant samples and the chosen extraction temperatures were efficient in the production of extracts with antioxidant activity, being possible its use for the production of active films. Extracts of pitanga leaves, guarana seed and peppermint, produced at 60 °C, were chosen due to their high antioxidant activity. In general, the characterization of the films shown that the addition of the extracts did not affect in the mechanical, solubility and humidity properties, having no significant difference between the control films, with no extract, and those with extracts. The colour of the films were influenced by the addiction of the extract, with the increase of darkness and yellowness of the films, when films were added with the extracts. As expected, it was observed that the films with extracts showed an increase in the antioxidant capacity and barrier properties, being that films added with extracts of pitanga leaves presented the better results.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-31072017-100718 |
| Date | 03 April 2017 |
| Creators | Tiara Gomes de Oliveira |
| Contributors | Paulo José do Amaral Sobral, Rosemary Aparecida de Carvalho, Marie Noelle Maillard, Perla Relkin, Milena Martelli Tosi |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Engenharia de Alimentos, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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