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Desenvolvimento e caracterização de filme de fécula de mandioca (Manihot esculenta) reforçado com nanocelulose extraída de resíduo de pupunha (Bactris gasipaes Kunth.)

Orientadora : Profª. Drª. Maria Lucia Masson / Coorientador : Dr. João Luiz Andreotti Dagostin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 25/08/2017 / Inclui referências : f. 92-106 / Resumo: O objetivo deste trabalho, foi avaliar o efeito da incorporação de diferentes concentrações de nanofibrila de celulose (NFC), isoladas de bainhas externas de palmito pupunha (Bactris gasipaes), sobre as propriedades de filmes de amido de mandioca. A NFC foi produzida por desfibrilação mecânica, que possibilitou a obtenção de nanofibrilas com diâmetros variando entre 10 nm e 30 nm. Os filmes foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), análises térmicas (TG/TGA), permeabilidade ao vapor de água (PVA), grupos funcionas (FTIR), testes mecânicos (Força de tensão e elongação), caracterização física (solubilidade, umidade, atividade de água e espessura) e análises ópticas. A incorporação da NFC como reforço provocou alterações em todas as propriedades analisadas, os diferenciando do filme controle (sem a adição do reforço). O principal efeito observado foi o de reforço físico dos filmes, fator confirmado pelas análises mecânicas e de permeabilidade ao vapor de água. Estas análises confirmaram o aumento da força de tensão em 306% e redução de 26% da PVA para filmes com 0,33% de nanofibrilas, quando comparados ao filme sem a incorporação da NFC. Sendo assim, a partir dos resultados das análises anteriores, foi possível produzir um filme com capacidade antimicrobiana a partir da incorporação de óleo essencial de cravo (OEC) e sorbato de potássio (SP) ao filme com maiores valores de força de tensão e menor PVA. Os filmes com OEC e sorbato (1,5% e 2,0%, respectivamente) inibiram o crescimento microbiano de quatro microrganismos testados (Salmonela cholereasius, Bacillus cereus, Staphylococcus aureaus, e Escherichia coli) sendo que o poder de inibição foi maior para o Bacilus cereus e Staphylococcus aureus com halos de inibição de 11,6 mm e 11 mm, respectivamente. Já o filme incorporado apenas de sorbato apresentou inibição apenas para o Staphylococcus aureus (halo de inibição de 8,2 mm). A presença dos agentes antimicrobianos influenciaram em todas as características dos filmes, exceto a PVA que se manteve igual para a formulação com maior concentração de óleo (1,5%). Com isso, filmes ativos foram desenvolvidos com possível aplicação como embalagens de alimentos, com eficiente ação antimicrobiana para os microrganismos testados, além de, provavelmente, proporcionarem uma barreira eficiente contra a passagem de luz pela baixa transparência apresentada. Palavras-chave: Nanofibrila. Filmes ativos. Palmito de pupunha; atividade antimicrobiana, óleo essencial de cravo; sorbato de potássio. / Abstract: In this study, it was evaluated the effect of incorporation of different concentrations of cellulose nanofibrils (NFC), isolated from the external sheaths of palm peach (Bactris gasipaes), on the properties of cassava starch films. NFC was produced by mechanic defibrillation, which allowed the obtaining of nanofibrils with diameters ranging between 10 nm and 30 nm. The films were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Thermal Analysis (TG/TGA), water vapor permeability (WVP), functional groups (FTIR), mechanical tests (tensile strength and elongation), physical characterization (solubility, humidity, water activity and thickness) and optical analysis. The incorporation of NFC as reinforcement led to changes in all the properties analyzed, thus differing from the film control (without the addition of reinforcement). The main effect observed was the films physical reinforcement, factor confirmed by mechanical and permeability analysis. Furthermore, such analyses confirmed the increase in tensile strength in 306% and reduction in 26% of WVP for films with 0.33% of nanofibrils, when compared to the film without the NFC incorporation. Based on the results of the previous analyzes, it was possible to produce a film with antimicrobial capacity from the incorporation of clove essential oil (OEC) and potassium sorbate to the film with better mechanical characteristics and PVA. OEC and sorbate films (1.5% and 2.0%, respectively) inhibited the microbial growth of four microorganisms tested (Salmonella cholereasius, Bacillus cereus, Staphylococcus aureaus, and Escherichia coli) and the inhibition power was higher for Bacillus cereus and Staphylococcus aureus with inhibition halos of 11.6 mm and 11 mm, respectively. In contrast, the film incorporated only of sorbate showed inhibition only for Staphylococcus aureus (inhibition halo of 18.2 mm). The presence of antimicrobial agents influenced all the characteristics of the films, except PVA, which remained the same for the formulation with the highest concentration of oil (1.5%). Thus, active films were developed with possible application as food packaging, with efficient antimicrobial action for the tested microorganisms, and, probably, to provide an efficient barrier against the passage of light due to the presented low transparency. Key-words: Nanofibril. Active films. Beach Palm, Clove essential oil, Active films, Antimicrobial Activity, Potassium Sorbate.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/52220
Date January 2017
CreatorsMartins, Mariana Pereira
ContributorsMasson, Maria Lucia, Dagostin, João Luiz Andreotti, Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Format106 f. : il. algumas color., gráfs., tabs., application/pdf
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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