Efeito da moagem do amido de milho na gelatinização e na estabilização cooperativa de emulsões Pickering com quitina

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Barros, Matheus de Oliveira
Orientador(a): Rosa, Morsyleide de Freitas
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
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
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81344
Resumo: Pickering emulsions, unlike conventional ones stabilized by surfactants, use colloidal particles as stabilizers, eliminating the need for these agents that can be harmful to health and the environment. Nano-starch, obtained through milling, represents a sustainable approach compared to traditional acid hydrolysis and can also alter interesting properties of starch, such as its gelatinization temperature. To improve the stability of these particles in emulsions, functionalization of starch chains by oxidation with 2-octen-1-ylsuccinic anhydride (OSA) is usually employed; however, sustainable alternatives such as micronization, plasma, and combination with other natural polymers present advantages. Chitin, found in fungi and arthropod exoskeletons, stands out as a stabilizer for Pickering emulsions due to its biocompatible and anti-inflammatory properties, which are highly attractive for food applications. This project aims to explore the effectiveness of ball milling in producing smaller starch particles and verify the modification in their properties. Subsequently, using these colloidal particles obtained in a ball mill along with chitin nanocrystals as a polymer combination technique for stabilizing Pickering emulsions. Ball milling of starch has proven effective in size reduction and was able to decrease the starch gelatinization temperature, with milling times exceeding 10 hours using a starch-to-balls mass ratio of 1:20. The combination of starch milled for 20 hours with chitin nanocrystals proved efficient in stabilizing Pickering emulsions when used in equal concentrations, producing an emulsion with a low droplet size (2.29 µm) and creaming stability superior to one month of storage at room temperature.
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spelling Barros, Matheus de OliveiraBrito, Edy Sousa deRosa, Morsyleide de Freitas2025-06-21T00:57:22Z2025-06-21T00:57:22Z2025BARROS, Matheus de Oliveira. Efeito da moagem do amido de milho na gelatinização e na estabilização cooperativa de emulsões Pickering com quitina. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81344Pickering emulsions, unlike conventional ones stabilized by surfactants, use colloidal particles as stabilizers, eliminating the need for these agents that can be harmful to health and the environment. Nano-starch, obtained through milling, represents a sustainable approach compared to traditional acid hydrolysis and can also alter interesting properties of starch, such as its gelatinization temperature. To improve the stability of these particles in emulsions, functionalization of starch chains by oxidation with 2-octen-1-ylsuccinic anhydride (OSA) is usually employed; however, sustainable alternatives such as micronization, plasma, and combination with other natural polymers present advantages. Chitin, found in fungi and arthropod exoskeletons, stands out as a stabilizer for Pickering emulsions due to its biocompatible and anti-inflammatory properties, which are highly attractive for food applications. This project aims to explore the effectiveness of ball milling in producing smaller starch particles and verify the modification in their properties. Subsequently, using these colloidal particles obtained in a ball mill along with chitin nanocrystals as a polymer combination technique for stabilizing Pickering emulsions. Ball milling of starch has proven effective in size reduction and was able to decrease the starch gelatinization temperature, with milling times exceeding 10 hours using a starch-to-balls mass ratio of 1:20. The combination of starch milled for 20 hours with chitin nanocrystals proved efficient in stabilizing Pickering emulsions when used in equal concentrations, producing an emulsion with a low droplet size (2.29 µm) and creaming stability superior to one month of storage at room temperature.Emulsões Pickering, ao contrário das convencionais estabilizadas por surfactantes, utilizam partículas coloidais como estabilizadores, eliminando a necessidade desses agentes que podem ser danosos à saúde e ao maio-ambiente. O nanoamido, obtido por moagem, representa uma abordagem sustentável em comparação à hidrólise ácida tradicional e pode ainda alterar propriedades do amido de forma interessante, como a sua temperatura de gelatinização. Para melhorar a estabilidade dessas partículas em emulsões, a funcionalização das cadeias do amido por oxidação com anidrido 2-octen-1-ilsuccínico (OSA) é usualmente empregada; porém, alternativas sustentáveis como micronização, plasma e combinação com outros polímeros naturais apresentam vantagens. A quitina, presente em fungos e exoesqueletos de artrópodes, destaca-se como estabilizador de emulsões Pickering devido a suas propriedades biocompatíveis e anti-inflamatórias, que são bastante atraentes para aplicações alimentícias. Este projeto busca explorar a eficácia da moagem de bolas na produção de partículas de amido de menor tamanho e verificar a modificação em suas propriedades. Posteriormente usar essas partículas coloidais obtidas em moinho de bolas juntamente com os nanocristais de quitina como técnica de combinação de polímeros para estabilização de emulsões Pickering. A moagem de bolas do amido se mostrou efetiva na redução de tamanho e foi capaz de diminuir a temperatura de gelatinização do amido, com tempos superiores a 10 h utilizando uma relação mássica de amidos para bolas de 1:20. A combinação do amido moído por 20 h com os nanocristais de quitina se mostrou eficiente na estabilização de emulsões Pickering quando utilizadas em concentrações iguais, produzindo uma emulsão com baixo tamanho de gotas (2.29 µm) e estabilidade à cremeação superior a um mês de armazenamento em temperatura ambiente.Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.Efeito da moagem do amido de milho na gelatinização e na estabilização cooperativa de emulsões Pickering com quitinainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisAmidoEmulsões PickeringQuitinaMilho - MoagemMecanoquímicaStarchPickering EmulsionsChitinCorn grindingMechanochemistryCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttp://lattes.cnpq.br/9154053335495754http://lattes.cnpq.br/7670383899259509http://lattes.cnpq.br/51688067768160092025-06-20ORIGINAL2025_tese_mobarros.pdf2025_tese_mobarros.pdfapplication/pdf3009987http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/81344/3/2025_tese_mobarros.pdf67adac4e3f31fd698a7168ce1730728cMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/81344/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54riufc/813442025-06-20 21:57:29.319oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2025-06-21T00:57:29Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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