Desenvolvimento e caracterização de filmes e blendas poliméricas de quitosana, pectina e fécula de mandioca para revestimento em frutos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Costa, Tamara Lorena Eufrazio da
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal Rural do Semi-Árido
Brasil
Centro de Engenharias - CE
UFERSA
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/2201
Resumo: Non-biodegradable polymer materials from fossil sources have become a problem mainly due to the long degradation time of these materials in the environment. Thus, many studies have shown interest in the production and application of biopolymer films as functional materials in the most diverse areas. Especially due to its unique characteristics such as biocompatibility, biodegradability, non-toxicity, antimicrobial activity and easy production. In this sense, it becomes interesting and necessary to study biofilms from biopolymer blends. Therefore, the objective of this work is to develop and characterize edible biofilms produced by polymer blends, composed of natural polysaccharides, aiming their use as edible coatings for fruits, and to be used as a renewable source in partial replacement of films produced by synthetic polymers. For this purpose, seven polymer films were developed by the casting technique. The present work was carried out in two stages, in the first part were developed three individual films based on chitosan, pectin and cassava starch crosslinked with anhydrous citric acid PA. In the second part, the polymer blends were prepared from the blends of the individual polymer solutions forming four more films. The influence of the used plasticizer (glycerol), and the added crosslinking agent on cassava starch, was evaluated. The optical, morphological, mechanical, and barrier properties were evaluated, among others. The films showed homogeneous surfaces without phase separation, with intermediate values of the Water Vapor Permeability Rate for the blends in relation to the individual and statistically significant films at the 95% confidence level. The solubility values were lower in films containing chitosan due to their insolubility in water. For the values of contact angle and mechanical properties were not statistically improved with the polymer blend. All films had good luminosity with the exception of the chitosan / pectin blend which was more opaque with statistical difference for opacity due to the yellowish color of the chitosan powder. There was increase in the roughness of the films with addition of the crosslinking agent in cassava starch; however, the morphology of the individual films as well as of the blends was homogeneous and cohesive, indicating compatibility of the blends. The blends provided a reduction of water permeation rate without compromising their characteristics, but the best blends developed as an alternative of edible coatings for increasing the shelf life of fruits is that of chitosan / cassava starch
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Therefore, the objective of this work is to develop and characterize edible biofilms produced by polymer blends, composed of natural polysaccharides, aiming their use as edible coatings for fruits, and to be used as a renewable source in partial replacement of films produced by synthetic polymers. For this purpose, seven polymer films were developed by the casting technique. The present work was carried out in two stages, in the first part were developed three individual films based on chitosan, pectin and cassava starch crosslinked with anhydrous citric acid PA. In the second part, the polymer blends were prepared from the blends of the individual polymer solutions forming four more films. The influence of the used plasticizer (glycerol), and the added crosslinking agent on cassava starch, was evaluated. The optical, morphological, mechanical, and barrier properties were evaluated, among others. The films showed homogeneous surfaces without phase separation, with intermediate values of the Water Vapor Permeability Rate for the blends in relation to the individual and statistically significant films at the 95% confidence level. The solubility values were lower in films containing chitosan due to their insolubility in water. For the values of contact angle and mechanical properties were not statistically improved with the polymer blend. All films had good luminosity with the exception of the chitosan / pectin blend which was more opaque with statistical difference for opacity due to the yellowish color of the chitosan powder. There was increase in the roughness of the films with addition of the crosslinking agent in cassava starch; however, the morphology of the individual films as well as of the blends was homogeneous and cohesive, indicating compatibility of the blends. The blends provided a reduction of water permeation rate without compromising their characteristics, but the best blends developed as an alternative of edible coatings for increasing the shelf life of fruits is that of chitosan / cassava starchOs materiais poliméricos não biodegradáveis, provenientes de fontes fósseis, tem se tornado um problema devido principalmente ao longo tempo de degradação desses materiais no meio ambiente. Assim, muitos estudos têm demonstrado interesse em relação à produção e aplicação de filmes de biopolímeros como materiais funcionais nas mais diversas áreas. Especialmente devido a suas características únicas como biocompatibilidade, biodegradabilidade, não-toxicidade, atividade antimicrobiana e fácil produção. Nesse sentido, torna-se interessante e necessária o estudo dos biofilmes oriundos de blendas biopoliméricas. Logo, o objetivo deste trabalho é desenvolver e caracterizar biofilmes comestíveis produzidos por blendas poliméricas, compostas por polissacarídeos naturais, visando sua utilização como recobrimentos comestíveis para frutos, e para ser usada como fonte renovável em substituição parcial dos filmes produzidos por polímeros sintéticos. Para tanto foram desenvolvidos sete filmes poliméricos pela técnica casting. O presente trabalho foi realizado em duas etapas, na primeira parte foram desenvolvidos três filmes individuais à base de quitosana, pectina e fécula de mandioca reticulada com ácido cítrico anidro PA. Na segunda parte, foram preparadas as blendas poliméricas a partir das misturas das soluções poliméricas individuais formando mais quatro filmes. Foi avaliada a influência do plastificante usado (glicerol), e do agente de reticulação adicionado na fécula de mandioca. Foram avaliadas, dentre outras, as propriedades óticas, morfológicas, mecânicas, e de barreira. Os filmes mostraram superfícies homogêneas e sem separação de fases, com valores intermediários da Taxa de Permeabilidade ao Vapor de Água para as blendas em relação aos filmes individuais e estatisticamente significativas ao nível de 95% de confiança. Os valores de solubilidade foram menores nos filmes que continha quitosana devido a sua insolubilidade em água. Para os valores de ângulo de contato e das propriedades mecânicas não foram melhorados estatisticamente com a mistura de polímeros. Todos os filmes tiveram boa luminosidade com exceção da blenda quitosana/pectina que foi mais opaca com diferença estatística para opacidade em decorrência da cor amarelada do pó de quitosana. Houve aumento da rugosidade dos filmes com adição do agente de reticulação na fécula de mandioca; no entanto, a morfologia dos filmes individuais bem como das misturas foi homogênea e coesa, indicando compatibilidade das blendas. As blendas proporcionaram redução da taxa de permeação de água sem comprometer suas características, porém a melhor blenda desenvolvida podendo ser uma alternativa de recobrimentos comestíveis para o aumento da vida de prateleira de frutos é a de quitosana/fécula de mandiocaTrabalho não financiado por agência de fomento, ou autofinanciadoUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoBrasilCentro de Engenharias - CEUFERSAPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisLeite, Ricardo Henrique de lima52264343400http://lattes.cnpq.br/3801476460958779Santos, Francisco Klebson Gomes dos00779263405http://lattes.cnpq.br/0273000754120553Braz, Danilo Cavalcante99432730387http://lattes.cnpq.br/4336765307105116Costa, Tamara Lorena Eufrazio da2019-10-23T20:14:09Z2019-05-022019-10-23T20:14:09Z2018-03-02info:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfCitação com autor incluído no texto: Costa (2018) Citação com autor não incluído no texto: (COSTA, 2018)https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/2201porCOSTA, Tamara Lorena Eufrazio da. Desenvolvimento e caracterização de filmes e blendas poliméricas de quitosana, pectina e fécula de mandioca para revestimento em frutos. 2018. 75 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2018.info:eu-repo/semantics/openAccessCC-BY-SAreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semiárido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2023-12-20T21:30:54Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:prefix/2201Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2023-12-20T21:30:54Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semiárido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false
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