Elaboração de filmes à base de gelatina modificada de peles de carpa comum (Cyprinus carpio): avaliação da incorporação de quitosana e lipídios nas propriedades dos filmes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Bastos, Bruna Moura
Orientador(a): Pinto, Luiz Antonio de Almeida, Moura, Jaqueline Motta de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Filmes biopoliméricos
Fração lipídica
Gelatina de pescado
Polímero biodegradável
Reticulação
Biopolymeric films
Lipid fraction
Fish gelatine
Biodegradable polymer
Crosslinking
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12812
Resumo: Dissertação (Mestrado)
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spelling Bastos, Bruna MouraPinto, Luiz Antonio de AlmeidaMoura, Jaqueline Motta de2025-05-07T15:39:38Z2025-05-07T15:39:38Z2020BASTOS, Bruna Moura. Elaboração de filmes à base de gelatina modificada de peles de carpa comum (Cyprinus carpio): avaliação da incorporação de quitosana e lipídios nas propriedades dos filmes. 2020. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Alimentos) - Programa de Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2020.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12812Dissertação (Mestrado)Materiais obtidos de polímeros biodegradáveis, oriundos de resíduos da indústria pesqueira, podem ser uma alternativa para a redução do impacto ambiental, causado pelos polímeros derivados do petróleo. A gelatina é uma proteína, obtida através da hidrólise parcial do colágeno, uma substância encontrada em altas concentrações na pele e ossos dos animais. Como a gelatina de pescado apresenta propriedades reológicas inferiores às de mamíferos, a reticulação com o uso do ácido gálico torna-se uma alternativa promissora para o melhoramento destas propriedades e sua utilização na formação de filmes. A quitosana é um polímero biodegradável, atóxico e biocompatível, que quando combinada com gelatina, tende a melhorar as propriedades mecânicas de filmes poliméricos. No entanto, ambas são altamente hidrofílicas, e a combinação delas tende a aumentar a solubilidade dos filmes e a permeação de vapor d’água. Assim, a utilização de uma fração hidrofóbica, como lipídios, pode auxiliar na redução destes problemas. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi obter gelatina de peles de carpa comum (Cyprinus carpio), reticular quimicamente com ácido gálico, comparar com gelatina bovina comercial Tipo A e produzir de filmes à base de gelatina de pescado, reticulada ou não, avaliando a adição de quitosana e fração lipídica extraída de atum (Thunnus thynnus) (óleo branqueado da cabeça e ácidos graxos livres – AGL), nas propriedades dos filmes. Inicialmente, foram obtidos os biomateriais gelatina, quitosana, óleo branqueado e ácidos graxos livres. Após, foram obtidos 9 filmes em triplicata pela técnica casting, totalizando 27 amostras, com o filme controle sendo o que utilizou como base apenas a gelatina de pele de carpa pura. Os filmes foram analisados quanto a espessura (E), propriedades mecânicas (tensão na ruptura (TR) e alongamento na ruptura (AR)), permeabilidade ao vapor d’água (PVA), atributos de cor, transmitância UV, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho (FT–IR), análises térmicas (DSC, DTG/TGA) e difração de raio–X. Todos os processos de extração dos biomateriais foram satisfatórios. A gelatina apresentou um bom rendimento (20,41% b.u. e 13,84 g 100 g–1 em hidroxiprolina) e elevada força do gel (227 g). A quitosana apresentou grau de desacetilação de 85% e massa molar de 159 kDa. Quanto ao óleo e os ácidos graxos livres, estes apresentaram em média 68,2% de insaturados. Todos os filmes apresentaram espessura, cor e transparências características de gelatinas de pescado. Os filmes reticulados com ácido gálico que incorporam a quitosana e a fração lipídica apresentaram melhores valores de RT, AR e PVA, em relação aos demais. A análise de MEV mostrou superfícies desiguais quando houve a reticulação e a incorporação dos biomateriais, indicando que a incorporação da quitosana e da fração lipídica não apresentou boa miscibilidade com o ácido gálico. A análise FT–IR indicou que a reticulação causou uma diminuição das amidas II e III, o que levou a uma redução das estruturas α–hélice. A análise DSC evidenciou que todos os filmes apresentaram maiores temperaturas de fusão, indicando menor degradação térmica e melhor qualidade que o filme controle. Quanto aos DRX, estes mostraram que, independente da reticulação, todos os filmes apresentam estruturas amorfas. Desta forma, os resultados expressaram que a incorporação dos biomateriais é promissora no aprimoramento das propriedades de filmes à base de gelatina de pescado, reticulada com um agente não eletrólito.Materials obtained from biodegradable polymers, derived from residues from the fishing industry, can be an alternative to reduce the environmental impact caused by oil-derived polymers. Gelatin is a protein, obtained through partial hydrolysis of collagen, a substance found in high concentrations in the skin and bones of animals. As fish gelatine has lower rheological properties than mammals, crosslinking with the use of gallic acid becomes a promising alternative for improving these properties and their use in the formation of films. Chitosan is a biodegradable, non-toxic and biocompatible polymer, which when combined with gelatin, tends to improve the mechanical properties of polymeric films. However, both are highly hydrophilic, and the combination of these tends to increase the solubility of the films and the permeation of water vapor. Thus, the use of a hydrophobic fraction, such as lipids, can help to reduce these problems. In this context, the objective of this work was to obtain gelatin from skins of common carp (Cyprinus carpio), chemically crosslinked with gallic acid, compare with commercial bovine gelatin Type A and produce films based on fish gelatin, reticulated or not, evaluating the addition of chitosan and lipid fraction extracted from tuna (Thunnus thynnus) (bleached head oil and free fatty acids - AGL), in the properties of the films. Initially, gelatin, chitosan, bleached oil, and free fatty acids were obtained. Afterward, 9 films were obtained in triplicate using the casting technique, totaling 27 samples, with the control film being the one that used only pure carp skin gelatin as a base. The films were analyzed for thickness (T), mechanical properties (stress at break (SB) and elongation at break (EB)), water vapor permeability (WVP), color attributes, UV transmittance, scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FT–IR), thermal analysis (DSC, DTG / TGA) and X-ray diffraction. All biomaterials extraction processes were satisfactory. Gelatin showed a good yield (20.41% b.u. and 13.84 g 100 g – 1 in hydroxyproline) and high gel strength (227 g). Chitosan showed 85% deacetylation and 159 kDa molar mass. As for oil and free fatty acids, they presented an average of 68.2% unsaturated. All films showed thickness, color and transparencies characteristic of fish gelatins. The films crosslinked with gallic acid that incorporates chitosan and the lipid fraction showed better values of RT, AR and PVA, than the others. SEM analysis showed uneven surfaces when there was crosslinking and incorporation of biomaterials, indicating that the incorporation of chitosan and lipid fraction did not present good miscibility with gallic acid. FT–IR analysis indicated that crosslinking caused a decrease in amides II and III, which led to a reduction in α – helix structures. The DSC analysis showed that all films had higher melting temperatures, indicating less thermal degradation and better quality than the control film. As for XRDs, they showed that, regardless of cross-linking, all films have amorphous structures. Thus, the results expressed that the incorporation of biomaterials is promising in improving the properties of fish gelatin-based films, cross-linked with a non-electrolyte agent.porFilmes biopoliméricosFração lipídicaGelatina de pescadoPolímero biodegradávelReticulaçãoBiopolymeric filmsLipid fractionFish gelatineBiodegradable polymerCrosslinkingElaboração de filmes à base de gelatina modificada de peles de carpa comum (Cyprinus carpio): avaliação da incorporação de quitosana e lipídios nas propriedades dos filmesFilm preparation based on modified gelatin from common carp skins (Cyprinnus carpio): evaluation of the incorporation of chitosan and lipids in the properties of the filmsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/c00518e8-8e08-4b31-a84c-a2c42e745fd0/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADORIGINALBruna Moura Bastos.pdfBruna Moura Bastos.pdfapplication/pdf2612890https://repositorio.furg.br/bitstreams/1f17eb76-b5ac-445c-b446-595ff7105588/download9523ad74dae35503e3d7e84d79cd3a10MD51trueAnonymousREADTEXTBruna Moura Bastos.pdf.txtBruna Moura Bastos.pdf.txtExtracted texttext/plain103455https://repositorio.furg.br/bitstreams/2ea1f4eb-36cd-4a4a-a626-397feb83dc10/downloadbed455a21d36172e53a0ef22b2f13868MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILBruna Moura Bastos.pdf.jpgBruna Moura Bastos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3291https://repositorio.furg.br/bitstreams/43314eda-4f83-4c20-822a-bb3db1d4435b/download9ce044a280368a1d9f6eeeb51ad5404cMD54falseAnonymousREAD123456789/128122025-12-10 02:15:45.598open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12812https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T05:15:45Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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