Filmes poliméricos funcionais aplicados como quimiossensores colorimétricos e embalagens alimentícias.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Nascimento, Lohayne Ligya Barbosa Silva
Orientador(a): Mageste, Aparecida Barbosa, Ferreira, Gabriel Max Dias
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
Palavras-chave em Português:
Biopolímeros
Alimentos - embalagens
Embalagem inteligente
Detectores - tecnologia
Link de acesso: https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/20105
Resumo: Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Nascimento, Lohayne Ligya Barbosa SilvaMageste, Aparecida BarbosaParanhos, Aline Gomes de OliveiraMoraes, Allan Robledo Fialho eSantos, Igor José BoggioneStefani, RicardoMageste, Aparecida BarbosaFerreira, Gabriel Max Dias2025-04-25T19:57:18Z2025NASCIMENTO, Lohayne Ligya Barbosa Silva. Filmes poliméricos funcionais aplicados como quimiossensores colorimétricos e embalagens alimentícias. 2025. 184 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2025.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/20105Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os impactos ambientais causados pelas atividades humanas têm impulsionado pesquisas em busca de alternativas mais sustentáveis nos processos industriais e no desenvolvimento de produtos. Nesse contexto, os filmes poliméricos têm se destacado como uma abordagem promissora, sendo utilizados para a detecção de íons metálicos, além de apresentarem propriedades antioxidantes, com grande potencial para aplicação em embalagens alimentícias. Este trabalho aborda os filmes poliméricos e explora suas aplicações em diferentes áreas. No primeiro momento, uma revisão da literatura sobre filmes poliméricos aplicados como quimiossensores colorimétricos, com foco na detecção de íons é realizada, onde são discutidos aspectos técnicos desta tecnologia, incluindo as principais ferramentas empregadas para interpretar os sinais colorimétricos, avanços recentes, limitações e perspectivas de desenvolvimento, escalabilidade e comercialização desses dispositivos. Diante desta reflexão, foi desenvolvido um filme polimérico para a detecção de íon na fase experimental do trabalho. Um filme composto por amido, PVA e quercetina foi projetado para a detecção de íons cobre em amostras de cachaça e água de torneira, apresentando alta exatidão, com porcentagens de recuperação de Cu2+ entre 96 a 104%, além de LOD e LOQ de 0,060 e 0,20 ppm, respectivamente, demonstrando a eficiência do sistema para essa aplicação. Na segunda etapa do estudo, foram desenvolvidos filmes à base de quitosana e antocianinas extraídas do farelo do polimento do arroz negro para aplicação em embalagens alimentícias, com o objetivo de conferir propriedades antioxidantes e avaliar seu potencial para a indústria de alimentos. O extrato de antocianinas apresentou um teor médio de compostos fenólicos totais de 8,52 ± 1,79 mg AGE/g de farelo e uma atividade DPPH, expressa como percentual de inativação direta, de 55,87 ± 10,72. Esses resultados destacam o potencial dos filmes poliméricos desenvolvidos para aplicação em embalagens alimentícias, promovendo a preservação de alimentos por meio de suas propriedades antioxidantes. Os resultados obtidos sugerem que os filmes poliméricos desenvolvidos oferecem soluções inovadoras e ambientalmente amigáveis, com aplicações tanto na detecção de contaminantes quanto no desenvolvimento de embalagens ativas e sustentáveis para a indústria alimentícia.The environmental impacts caused by human activities have driven research toward more sustainable alternatives in industrial processes and product development. In this context, polymeric films have emerged as a promising approach, being used for the detection of metal ions and exhibiting antioxidant properties, with great potential for application in food packaging. This work discusses polymeric films and explores their applications in various fields. Initially, a literature review on polymeric films applied as colorimetric chemosensors, focusing on ion detection, is presented. This review addresses the technical aspects of the technology, including the main tools used to interpret colorimetric signals, recent advancements, limitations, and development perspectives, scalability, and commercialization of these devices. In light of this reflection, a polymeric film was developed for ion detection in the experimental phase of this study. A film composed of starch, PVA, and quercetin was designed for the detection of copper ions in samples of cachaça and tap water, demonstrating high accuracy, with Cu2+ recovery rates ranging from 96% to 104%, and LOD and LOQ values of 0.060 and 0.20 ppm, respectively, highlighting the efficiency of the system for this application. In the second stage of the study, films based on chitosan and anthocyanins extracted from the polishing of black rice bran were developed for application in food packaging, aiming to confer antioxidant properties and assess their potential for the food industry. The anthocyanin extract exhibited an average total phenolic compound content of 8.52 ± 1.79 mg GAE/g of bran and a DPPH activity, expressed as a direct inactivation percentage, of 55.87 ± 10.72%. These findings highlight the potential of the developed polymeric films for application in food packaging, promoting food preservation through their antioxidant properties. The results obtained suggest that these polymeric films provide innovative and environmentally friendly solutions, with applications both in contaminant detection and in the development of active and sustainable packaging for the food industry.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 03/04/2025 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessBiopolímerosAlimentos - embalagensEmbalagem inteligenteDetectores - tecnologiaFilmes poliméricos funcionais aplicados como quimiossensores colorimétricos e embalagens alimentícias.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPORIGINALTESE_FilmesPoliméricosFuncionais.pdfTESE_FilmesPoliméricosFuncionais.pdfapplication/pdf9148769https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/04e8fcb9-657d-4ff7-85c9-ede5fd1db8ae/download913de6db42e5bcf90e75a5f729b914f3MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/51ec57a1-8313-4d78-9921-873a03cda7ae/downloadbb9bdc0b3349e4284e09149f943790b4MD52falseAnonymousREADTEXTTESE_FilmesPoliméricosFuncionais.pdf.txtTESE_FilmesPoliméricosFuncionais.pdf.txtExtracted texttext/plain103483https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/3e99a89e-400f-47b2-a6c7-13e12d7a7f06/download559e27d6541e50a227140ca2af01b185MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILTESE_FilmesPoliméricosFuncionais.pdf.jpgTESE_FilmesPoliméricosFuncionais.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3707https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/e383db9f-87b9-4c9e-91dd-1d086d852b22/downloada979ab576c110f6ddb67576b60f11ce4MD54falseAnonymousREAD123456789/201052025-04-25 16:57:22.313open.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/20105https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332025-04-25T19:57:22Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)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