Caracterização dos rizomas filhos e da fécula do mangarito (Xanthosoma mafaffa Schott) e elaboração de filmes biodegradáveis

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Ávila, Rafaela de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Goiás; UEG ::Coordenação de Mestrado em Engenharia Agrícola; Brasil; UEG; Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Engenharia Agrícola
• Palavras-chave em Português: Xanthosoma mafaffa Schott; Amido; Propriedades físicas; Químicas; Funcionais e térmicas do amido; Embalagens biodegradáveis; Glicerol; Propriedades físicas de solubilidade e de permeabilidade de biofilmes; Starch; Properties physical; Chemical; Functional and thermal starch; Biodegradable packaging; Glycerol; Physical properties of solubility and of permeability of biofilms; CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA; TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::EMBALAGENS DE PRODUTOS ALIMENTARES
• Link de acesso: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/169

As embalagens convencionais, principalmente os plásticos, constituem uma parcela significativa dos rejeitos urbanos descartados no meio ambiente. Preocupados com as questões ambientais, centros de pesquisas, empresas e governos vêm interessando e investigando as embalagens biodegradáveis, derivadas de fontes renováveis, como uma alternativa para minimizar os impactos ambientais. Neste contexto, este trabalho, que foi desenvolvido na Universidade Estadual de Goiás (UEG) em Anápolis/GO, teve como objetivo principal estudar as propriedades físicas e químicas do rizoma filho do mangarito (Xanthosoma mafaffa Schott), propriedades físicas, químicas e funcionais da fécula isolada deste e a elaboração e caracterização de filmes biodegradáveis a base da fécula, usando glicerol como agente plastificante. Inicialmente a caracterização física, composição química dos rizomas e dos grânulos de fécula isolados destes foram determinadas, assim como a morfologia dos grânulos, tamanho, viscosidade de pasta em analisador rápido de viscosidade e propriedade térmica por calorimetria diferencial de varredura. Posteriormente, utilizou-se a fécula para elaboração dos filmes biodegradáveis, mantendo constante a quantidade desta (2 g) variando a massa da solução filmogênica (SF) e a concentração do plastificante [glicerol (GLI)] na solução, seguindo um esquema experimental central composto tipo estrela, com cinco repetições no ponto central e quatro axiais. E, ao final, caracterizaram-se os filmes biodegradáveis quanto à aparência visual, por meio de microfotografias, a espessura, a solubilidade em água e a permeabilidade ao vapor de água. Aplicou-se um modelo matemático preditivo das variáveis dependentes (solubilidade e permeabilidade), fazendo uso da análise de variância (ANOVA) ao nível de 5% de probabilidade, sua otimização foi realizada pela técnica proposta para variáveis dependentes que se baseia na definição de uma função de desejabilidade (D) restrita no intervalo de [0,1] e os dados experimentais foram descritos por meio de médias e desvios-padrões, sendo processados e analisados com o auxílio do programa de análise estatística Statistica 8.0. Observou-se que os rizomas possuem uma massa média de 3,5 g, diâmetros maiores e menores com média de 23 e 15 mm, respectivamente, são altamente energéticos, constituídos principalmente de fécula e não se oxidam em contato com o ar, apresentando-se adequados x para produção de fécula. A fécula isolada apresentou pureza de 95,19% e seus grânulos forma arredondada e tamanho médio de 12,5 μm. Constatou-se que a temperatura de gelatinização da fécula ocorre entre 82,15ºC e 94,65°C. O perfil de viscosidade de pasta da fécula mostrou alta estabilidade a 95°C e grande tendência à retrogradação, sendo indicado para uso em indústria de embalagens, adesivos e alimentos. Ao aplicar a fécula, associada à água e ao glicerol na elaboração de filmes biodegradáveis, notou-se que as variações da concentração de glicerol e da espessura não influenciaram no aspecto visual dos mesmos e que as condições as quais as SF foram submetidas foram suficientes para obter filmes biodegradáveis homogêneos. Caracterizando os filmes quanto à espessura, a solubilidade em água e a permeabilidade ao vapor de água pode observar que a espessura, que obteve valores entre 0,035 a 0,081 mm, variou significativamente em função da concentração de glicerol e da quantidade de solução filmogênica (p<0,01), não dependendo da interação e o efeito dos fatores foi positivo, podendo-se alcançar um máximo de 0,086 mm para 30% de GLI e 25 g de SF, e um mínimo de 0,036 mm para 10% de GLI e 19 g de SF. Ao avaliar a solubilidade e a permeabilidade que apresentaram valores respectivos entre 9,24 e 36,22% e de 5,55x10-5 a 12,75x10-5 g (m s Pa)-1, verificou-se que há interação dos fatores glicerol versus massa de solução filmogênica e que depende do efeito sinérgico causados por estes fatores, sendo os máximos alcançados de 48,20% de solubilidade e 14,28 x 10-5 g (m s Pa)-1 de permeabilidade em filmes elaborados com 30% de glicerol e 25 g de solução filmogênica. Já os mínimos atingidos foram de 8,75% de solubilidade em filmes elaborados com 10% de GLI e 20 g de SF e 6,31 g (m s Pa)-1 de permeabilidade em filmes elaborados com 10% de GLI e 22 g de SF. Considerando os fatores desejáveis de baixas permeabilidade ao vapor de água e espessura e alta solubilidade, os filmes produzidos com 10% de glicerol e 24,73 g de solução filmogênica seriam aqueles que mais atenderiam estas características.