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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Produção e caracterização de filmes biodegradáveis de amido de batata (Solanum tuberosum L.) para aplicação em embalagens de alimentos
metadata.dc.creator: Fonseca, Laura Martins
metadata.dc.contributor.advisor1: Galio, Alexandre Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Moura, Catarina Motta de
metadata.dc.contributor.referee1: Galio, Alexandre Ferreira
metadata.dc.contributor.referee2: Moura, Catarina Motta de
metadata.dc.contributor.referee3: Pavan, Flávio André
metadata.dc.contributor.referee4: Corrêa, Cristiano Ferreira
metadata.dc.contributor.referee5: Flôres, Simone Hickmann
metadata.dc.description.resumo: A produção de polímeros biodegradáveis tem se intensificado com a necessidade da substituição de plásticos convencionais devido à preservação ambiental. A utilização de amido é alvo de interesse para aplicação em filmes e a modificação do mesmo fornece melhores propriedades. Este estudo teve por objetivo a produção e caracterização de filmes biodegradáveis de amido de batata rosa Solanum tuberosum L (cultivar asterix) nativo e modificado quimicamente com hipoclorito de sódio. O amido de batata asterix foi extraído e submetido a modificação química por oxidação com hipoclorito de sódio (0,5% e 1,5% de cloro ativo). A solução filmogênica foi preparada com amido e plastificantes (glicerol ou sorbitol - 0,20 e 0,30 g plastificante/ g amido). Para avaliar as propriedades mecânicas dos filmes foram realizados ensaios de tração pela técnica de Análise Mecânico-Dinâmica (AMD). A propriedade de barreira avaliada foi permeabilidade ao vapor d’água (PVA). A morfologia foi analisada pela Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia de Força Atômica (MFA) e as propriedades estruturais pela Difração de Raios-X (DRX) e Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR). Também foram caracterizadas a espessura, variação de cor (ΔΈ) e solubilidade. Para os ensaios de tração, o módulo de elasticidade variou de 219 ± 14,97 MPa à 2299 ± 62,91 MPa. A PVA apresentou menores valores para os filmes de amido oxidado e plastificados com sorbitol em seu maior teor (0,5% S0,30 = 5,04.10-12 ± 1,83.10-12 g/m.s.Pa). Quanto a morfologia, as micrografias mostraram grânulos de amido parcialmente gelatinizados e a MFA que os filmes possuem superfícies lisas. Para DRX os amidos apresentaram padrão de cristalinidade do tipo B, que representa os tubérculos, e nos filmes foi observada cristalinidade residual do amido. Na FT-IR, observou-se que os filmes apresentaram bandas semelhantes as da matéria-prima, diferindo na sua intensidade. Os filmes com glicerol mostraram menor espessura, aproximadamente 0,05 ± 0,004 mm, e menor ΔΈ, sendo o menor valor para a amostra 0,5% G0,30 de 5,54 ± 0,008 %. Os filmes de amido oxidado e com menor teor de sorbitol apresentaram menor solubilidade (0,5% S0,20 = 3,05 ± 0,36 %). A oxidação acarretou em melhoras nas propriedades do amido e dos filmes, bem como a utilização de sorbitol como plastificante, uma vez que os filmes com melhores resultados para serem aplicados foram 0,5% S0,20, 0,5% S0,30, 1,5% S0,30 e 1,5% S0,20.
Abstract: The need for replace conventional plastics due to environmental preservation is increasing the production of biodegradable polymers. The use of starch accessible sources is under consideration for use in films and the modification provides improvement in mechanical and barrier properties of starch. This study aims the production and characterization of biodegradable films of potato Solanum tuberosum L (asterix variety) native and chemically modified starch. The potato starch was isolated and subjected to chemical modification by oxidation method exposed to sodium hypochlorite in 0.5% and 1.5% concentration of active chlorine. The film solution was prepared using starch and glycerol or sorbitol [0.20 and 0.30 gplasticizer /gstarch] using the casting technique. To evaluate the mechanical properties were performed tensile tests by Dynamic Mechanical Analysis technique (DMA). The barrier property evaluated was Water Vapor Permeability (WVP). The morphology was analyzed by optical microscopy (OP), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM). The structural properties were evaluated by X-ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared (FT-IR). Also was evaluated thickness, color and solubility. For the tensile test, the elastic modulus ranged from 219 ± 14.97 MPa to 2299 ± 62.91 and the tensile strenght from 5.44 ± 0.42 MPa to 47.35 ± 4.04 Mpa. The PVA had lower values for the oxidized starch films plasticized with sorbitol at its highest content (0.5% S0,30 = 4.09 .10-12 ± 2.15 .10-12 g/m.s.Pa). As for morphology, the micrographs showed partially gelatinized starch granules and the AFM smooth surfaces for the films. For starches XRD pattern showed crystallinity of type B, which represents tubers, residual starch crystallinity was observed in the films. In FT-IR, the films showed similar bands in compare to raw material, differing in their intensity. The films with glycerol was the thinnest, about 0.05 ± 0.004 mm, and showed lower ΔΈ. The lowest value for the 0.5% sample G0,30 of 5.54 ± 0.008%. The oxidized starch films with less sorbitol content had lower solubility (0.5% S0,20 = 3.05 ± 0.36%). The oxidation resulted in improvements in starch properties and film as well as the use of sorbitol as a plasticizer once the better results for application were 0,5% S0,20, 0,5% S0,30, 1,5% S0,30 e 1,5% S0,20.
Keywords: Engenharia
Tecnologia de materiais
Amido de batata
Amido oxidado
Filmes biodegradáveis
Propriedades mecânicas
Propriedade de barreira
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.initials: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Bagé
metadata.dc.publisher.program: Mestrado Acadêmico em Engenharia
Citation: FONSECA, Laura Martins. Produção e caracterização de filmes biodegradáveis de amido de batata (Solanum tuberosum L.) para aplicação em embalagens de alimentos. 127 p. 2015. Dissertação (Mestrado Acadêmico em Engenharia) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2015.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/2428
Issue Date: 14-Dec-2015
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia

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