Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, the effects of the incorporation were valued of cellulose nanocrystals of the
wood pulp of Eucalyptus urograndis from three different times of acid hydrolysis (20, 50 and
80 minutes) in order to determine which of three types of nanocrystals would be most
appropriate in the reinforcement function for the matrix of apple pectin. The films were
characterized using dynamic mechanical thermal analysis to choose the best reinforcement
element in terms of improvement in mechanical properties. After choosing the appropriate
filler, new nanocomposites were produced with the percentages of 1, 2, 4 and 8% w/w in
relative to the final mass of 0.5 g of each nanocomposite film. The films were manufactured
by casting method, in the presence and absence of glycerol as plasticizer in the formulations.
These nanocomposite films were characterized using the techniques of water vapor
permeability and gases, with the aim of evaluating the barrier properties, contact angle with
water in order to verify the hydrophillicity of the material, and dynamic mechanical thermal
analysis for evaluating mechanical properties. The nanocrystals extracted with fifty minutes
hydrolysis (NC50) were the ones that stood out in terms of improvement in mechanical
properties, due to the significant increase in the values of E\'. The nanocomposite films acted
as a barrier to passage of gases due to its dense structure, without pores and homogeneous.
The formulations of the nanocomposite films with 8% w/w of cellulose nanocrystals in the
absence and presence of glycerol were used for coating of strawberries, the comparatives
were made with poly (vinyl chloride) film, in relation to weight loss (%) and texture analysis
in terms of Puncture Strength the film and Puncture deformation suffered by them. The results
showed that the nanocomposite films with glycerol and poly (vinyl chloride) showed
comparable values in terms of weight loss, and the glycerol incorporation provided a gain in
flexibility of these films. Additionally this same formulation was used in the formulations of
the edible coatings and the incorporation of essential oil of lemon grass in the formulations, in
order to study the antifungal potential of this compound for coating strawberries. The
formulation (18.20 mL of suspension the cellulose nanocrystals fifty minutes, NC50, 230 mL
of suspension of apple pectin, 0.50 mL glycerol and 0.12 mL of essential oil of lemon grass)
whose processes of immersion were performed twice. This formulation, was the one that
stood out in terms of reduction of weight loss, around 5% for the strawberry coated with this
formulation and on the other hand 12% for uncoated, analyzed in the time of two days, time
that these fruits should be consumed when fresh and stored under satisfactory conditions. So
with this work it was observed that the addition of cellulose nanocrystals acted as
reinforcement elements for the matrix in the study, these films are hydrophilic and acted as a
barrier to passage of gases. The addition of glycerol causes changes in mechanical, thermal
and barrier properties of the nanocomposites. According to applicability tests the same base
formulation can be used in two different perspectives: coating strawberries in the form of
films and as ingredients for preparing the edible coatings to extend shelf life of these fruits
which have an extremely short life-time due to rapid metabolism thereof. / Neste trabalho, foram avaliados os efeitos da incorporação de nanocristais de celulose da
polpa de madeira de Eucalyptus urograndis a partir de três tempos distintos de hidrólise ácida
(20, 50 e 80 minutos) a fim de determinar qual dos três tipos de nanocristais seria o mais
adequado na função de reforço para a matriz de pectina de maçã. Os filmes foram
caracterizados utilizando análise térmica dinâmico mecânica, para a escolha do melhor
elemento de reforço em termos de melhora nas propriedades mecânicas. Após a escolha do
elemento de reforço mais adequado, novos nanocompósitos foram produzidos com as
percentagens de 1, 2, 4 e 8% m/m em relação à massa final de 0,5 g de cada filme
nanocompósito. Os filmes foram obtidos através do método de casting, na presença e na
ausência de glicerol como plastificante nas formulações. Estes filmes nanocompósitos foram
caracterizados através das técnicas de permeação aos vapores de água e a gases, com intuito
de se avaliar as propriedades de barreira, ângulo de contato em água a fim de verificar a
hidrofilicidade dos materiais, e análise térmica dinâmico mecânica para avaliação das
propriedades mecânicas. Os nanocristais extraídos com cinquenta minutos de hidrólise (NC50)
foram os que mais se destacaram em termos de melhora em propriedades mecânicas, devido
ao aumento significativo nos valores de E‟. Os filmes nanocompósitos atuaram como barreira
a passagem de gases, devido a sua estrutura densa, homogênea e sem poros. As formulações
dos filmes nanocompósitos com 8% m/m de nanocristais de celulose na ausência e na
presença de glicerol foram utilizados no revestimento de morangos, e os devidos
comparativos foram feitos com o filme de policloreto de vinila, com relação à perda de massa
(%) e análise de textura em termos de força máxima para a perfuração dos filmes, bem como
a deformação sofrida pelos mesmos. Os resultados mostraram que os filmes nanocompósitos
com glicerol e policloreto de vinila apresentaram valores comparáveis em termos de
minimização de perda de massa, e a incorporação do glicerol proporcionou um ganho em
flexibilidade destes filmes. Adicionalmente esta mesma formulação foi usada nas formulações
dos revestimentos comestíveis, além da incorporação do óleo essencial de capim-limão as
formulações com a finalidade de estudar a potencialidade antifúngica deste composto para
revestir morangos. Os devidos comparativos foram feitos com os morangos não revestidos. A
formulação (18,20 mL de suspensão de nanocristais de celulose, NC50, 230 mL de suspensão
de pectina de maçã, 0,50 mL de glicerol e 0,12 mL de óleo essencial de capim-limão) cujos
processos de imersão foram realizados por duas vezes. Sendo esta, a que mais se destacou em
termos de redução de perda de massa em torno de 5% para o morango revestido com esta
formulação e em contrapartida 12% para o não revestido, analisados no tempo de dois dias,
tempo esse que estes frutos devem ser consumidos quando in natura e armazenados sob
condições satisfatórias. Assim, com este trabalho foi possível observar que a adição de
nanocristais de celulose atuou como elementos de reforço para a matriz em estudo, os filmes
são hidrofílicos e atuaram como barreira a passagem de gases. A adição de glicerol provocou
alterações nas propriedades mecânicas, de barreira e térmica dos nanocompósitos. E diante
dos testes de aplicabilidade, uma mesma formulação base pode ser empregada em duas
perspectivas distintas: para revestir morangos na forma de filmes e como ingredientes para o
preparo dos revestimentos comestíveis, a fim de se estender o tempo de prateleira destes
frutos que é extremamente curto, devido ao metabolismo acelerado dos mesmos. / Mestre em Química
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/17438 |
| Date | 21 August 2015 |
| Creators | Silva, Ingrid Souza Vieira da |
| Contributors | Otaguro, Harumi, Morais, Luís Carlos de, Rodrigues Filho, Guimes |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Química, UFU, BR, Ciências Exatas e da Terra |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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