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Previous issue date: 2013-07 / Capes / Amidos e féculas são polímeros naturais utilizados em diversos setores industriais, porém, na sua forma nativa podem apresentar restrições quanto a determinadas aplicações sendo necessários alguns processos de modificação para que a utilidade deste polímero na indústria possa ser mais ampla. Além disto, o emprego de polímeros naturais na produção de materiais biodegradáveis tem sido uma alternativa, já que as embalagens, a exemplo dos filmes flexíveis, produzidas com plástico sintético se tornaram problema ambiental, por não serem biodegradáveis. Com esta pesquisa objetivou-se a obtenção de féculas nativas e quimicamente modificadas a partir de diferentes espécies de inhame (Dioscorea alata variedade São Tomé e Dioscorea cayennensis variedade Da Costa) para o desenvolvimento de biofilmes. As féculas dos inhames foram extraídas por meio de trituração com solução de NaOH 0,03 eq.L-1 e secas em estufa com circulação de ar. Foram estudados, assim, o rendimento de extração das féculas nativas, as cinéticas de secagem a 30, 40 e 50 °C, as características físico-químicas e funcionais e o equilíbrio higroscópico nas temperaturas de 20, 30 e 40 °C para as féculas nativas e modificadas. Utilizando a técnica de “casting”, biofilmes com 20 e 30 % de plastificante (glicerol) foram elaborados a partir das féculas nativas e modificadas e caracterizados quanto à estrutura física, solubilidade em água e propriedades mecânicas. Concluiu-se que o processo de secagem das féculas de inhame na temperatura de 50 °C foi mais eficiente que nas demais temperaturas estudadas; com valores de coeficientes de determinação superiores a 99,6 % as equações de Page, de Parry e de Henderson & Pabis se equivalem no que se refere ao ajuste matemático aos dados experimentais da secagem das féculas nativas e modificadas; as féculas nativas e modificadas dos inhames São Tomé e Da Costa apresentaram elevado grau de pureza (91,0 % de amido) com predominância de grânulos com formatos elipsoides e triangulares com tamanhos que variam de 10,34 μm a 48,28 μm; a equação de Smith forneceu melhor descrição dos dados experimentais das isotermas das féculas nativas e quimicamente modificadas de inhame com valores médios de coeficiente de determinação maiores que 95,5 %; os fatores concentração de glicerol, variedade de
inhame, tipo de fécula e concentração de fécula, mantêm influência significativa sobre
grande parte das propriedades das féculas e, consequentemente, dos biofilmes obtidos a
partir delas; a modificação química (hidrólise ácida) acarretou diminuição da sinérese das
féculas modificadas em relação às nativas; em comparação com as féculas nativas, as
féculas ácido-modificadas de inhame originaram biofilmes menos opacos e mais resistentes à tração; o aumento da quantidade de plastificante (glicerol) nos biofilmes de
féculas (nativas ou modificadas) de inhame foi um dos fatores determinantes para a elevação das propriedades opacidade, solubilidade em água e porcentagem de elongação, enquanto essa influência ocorreu de forma contrária para a tensão na ruptura. / Starch is a natural polymer used in various industrial sectors. However, in its native form
have restrictions on certain applications, requiring some processing so that the use of this
polymer in industry can be wider. Furthermore, the use of natural polymers in the production of biodegradable materials has been an alternative, once the packaging, such as flexible films, produced from synthetic plastics have become an environmental problem
because they are not biodegradable. The purpose of the present research is to obtain native and chemically modified starches from different species of yam (Dioscorea alata variety São Tomé and Dioscorea cayennensis variety Da Costa ) to the development of biofilms. The yams were extracted from starch by trituration with NaOH 0.03 eq.L -1 and dried in an air circulating oven. It was determined the extraction yield of native starches, the kinetics of drying at 30, 40 and 50 °C, the physico-chemical and functional properties and the equilibrium moisture at temperatures of 20, 30 and 40 °C for native starches and modified. Using the technique of solvent casting, biofilms with 20 and 30% plasticizer glycerol) were prepared from native and modified starches, and had the physical structure, solubility in water and mechanical properties characterized. The drying process of the yam starch at a temperature of 50 °C was more efficient than the other temperatures. With values for correlation coefficients greater than 99.6%, the equations of Page, Parry and Henderson & Pabis were equivalent as regards the mathematical fit of the drying experimental data both for the native and modified starches. The native and modified starches of yams São Tomé and Da Costa showed high purity (91.0 % starch) with a predominance of granules with ellipsoidal and triangular shapes with sizes ranging from 10.34 to 48.28 μm. The Smith equation provided better description for the experimental data of the isotherms of native and chemically modified starches with average values for the coefficient of determination greater than 95.5 %. Factors such as the glycerol concentration, the variety of yam, starch type and concentration of starch remained a largely significant influence on the properties of starch and, consequently, of biofilms obtained from them. The chemical modification (acid hydrolysis) resulted in a decreased syneresis of modified starches in relation to native. In comparison with native starches, acid modified starches originated less opaque biofilms but more resistant to traction. Increasing the amount of plasticizer (glycerol) in biofilms starch (native and modified) yam was one of the determining factors for the increase in opacity properties, water solubility and elongation, while decreasing tension at break.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/1826 |
| Date | 27 September 2018 |
| Creators | NUNES, Leila de Sousa. |
| Contributors | DUARTE, Maria Elita Martins., MATA, Mario Eduardo Rangel Moreira Cavalcanti., ARAGÃO, Renato Fonseca., GAMA, Marco José de Almeida., GALDINO, Pablícia Oliveira., SOUSA, Severina de. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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