Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos

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PPGCTA - Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos

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Subject: search.filters.subject.Embalagens biodegradáveis

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    Nanocompósitos obtidos da farinha da amêndoa reforçados com nanofibras de celulose isoladas a partir do tegumento da manga (Tommy Atkins)
    (UFVJM, 2023) Onnis, Isabela Costa; Molina, Franciele Maria Pelissari; Silveira, João Vinícios Wirbitzki da; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)
    O crescente aumento da quantidade de resíduos gerados pelas agroindústrias e o acúmulo de lixo não-biodegradável são um dos grandes problemas ambientais enfrentado pelas nações, sendo a indústria de alimentos uma das grandes responsáveis pela geração do elevado volume de resíduos, decorrentes da produção, preparação e consumo de alimentos. Uma alternativa para diminuir os resíduos agroindustriais, é a sua utilização para o desenvolvimento de nanomateriais, uma vez que, adicionados à polímeros compatíveis eles podem aprimorar drasticamente as propriedades dos nanocompósitos resultantes. Esses materiais possuem uma alta relação superfície-volume e interação interfacial devido às suas dimensões nanométricas, originando materiais com alta resistência mecânica, estabilidade térmica e condutividade elétrica. A nanocelulose é um nanomaterial que tem despertado muito interesse ao longo da última década devido às suas propriedades únicas, associadas à dimensão nanométrica. O processamento industrial da manga resulta na geração de grande quantidade de resíduo, casca e semente, que corresponde aproximadamente 35% do fruto, sendo muitas vezes descartados no meio ambiente. Dentre os diversos tipos de resíduos agroindustriais, o tegumento da manga se destaca como um material com elevado teor lignocelulósico e a amêndoa da manga é rica em amido, ambos materiais, quando combinados, apresentam alto potencial para produção de nanocompósitos. Com base nessas propriedades, o presente projeto realizou a extração de nanofibras de celulose a partir do tegumento da manga pelo método de hidrólise ácida, empregando ácido sulfúrico a uma concentração de 1%. A análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou que os tratamentos químicos foram eficazes no isolamento de fibras do tegumento da manga em escala nanométrica, uma vez que o valor do diâmetro médio encontrado foi equivalente a 131,0 nm. Além disso, observou-se a remoção progressiva dos compostos amorfos ao longo dos tratamentos. O resultado do potencial zeta, equivalente a -14,3 mV, sugere que a atração entre as partículas é maior do que a repulsão, o que pode levar à formação aglomerados na suspensão. O índice de cristalinidade aumentou durante o tratamento químico do farelo do tegumento da manga, passando de 39,4% para 56,3% após o tratamento alcalino, 57,4% após o primeiro branqueamento, 66,7% após o segundo branqueamento e 69,6% após a hidrólise ácida. As nanofibras de celulose extraídas do tegumento da manga foram isoladas e aplicadas na concentração de 5% e 10%, na fabricação de nanocompósitos, que foram produzidos a partir da farinha da amêndoa da manga. Logo em seguida esses filmes foram caracterizados onde apresentaram aumento na tensão na ruptura, módulo de Young e opacidade, e uma redução na elongação. A adição de nanofibras de celulose reduziu significativamente o teor de umidade e a densidade dos nanocompósitos, aumentou a espessura e não alterou significativamente a solubilidade. Através da análise (MEV), observou uma superfície mais densa no filme controle, e nos filmes com adição de nanocelulose observou uma aderência satisfatória das nanopartículas à matriz polimérica. O filme com adição de 10% de nanocelulose apresentou aumento no índice de cristalinidade (38,5%) comparado ao filme controle (6,0%). Desta forma, o isolamento de nanopartículas obtidas a partir do resíduo do processamento da manga, e aplicação na produção de um filme biodegradável, promove o aproveitamento de um recurso renovável e abundante, ao mesmo tempo em que possibilita a exploração das propriedades da celulose para desenvolver materiais avançados.
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    Produção e caracterização de filmes biodegradáveis de amido e farinha de fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hil)
    (UFVJM, 2018) Louzada, Ludmilla Batista; Pelissari, Franciele Maria; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pelissari, Franciele Maria; Tibolla, Heloisa; Silveira, João Vinícios Wirbitzki da; Cardoso, Giselle Pereira
    No sentido de atender as demandas ambientais que surgiram a partir do impacto de embalagens produzidas por polímeros convencionais, nas últimas décadas, tem-se estimulado a pesquisa para viabilizar a substituição destes materiais por produtos que além de serem biodegradáveis provenham de fontes renováveis. Devido à alta concentração de amido, componente responsável pela formação da matriz polimérica, uma fonte promissora e não convencional para a elaboração de filmes biodegradáveis é a fruta-de-lobo (Solanum lycocarpum A. St.-Hil), proveniente da região do Cerrado brasileiro. O presente trabalho teve como objetivo estudar o potencial do amido e da farinha de fruta-de-lobo para a elaboração de filmes biodegradáveis. Não há relatos na literatura sobre o emprego da farinha na produção de filmes, o que comprova o grande caráter inovador desta pesquisa. Para isso, o amido e a farinha foram extraídos da fruta-de-lobo e caracterizados. Em seguida foi determinada a influência das condições de processo (concentração de glicerol: Cg, temperatura de processo: Tp e temperatura de secagem: Ts) sobre as propriedades dos filmes de farinha de fruta-de-lobo, empregando um delineamento composto central rotacional (23). As variáveis respostas analisadas neste delineamento foram as propriedades mecânicas e solubilidade em água dos filmes. Ambas matérias-primas apresentaram considerável conteúdo de carboidratos (87,3 e 61,7%, para o amido e a farinha), além de fibras, proteínas e lipídeos. No geral, os filmes de farinha de fruta-de-lobo exibiram transparência, uma superfície homogênea sem bolhas ou rachaduras, bem como boas características de manuseio. A espessura dos filmes variou de 0,11 a 0,28 mm. A variável Cg foi a que mais afetou a solubilidade em água dos filmes. De fato, filmes com maior concentração de plastificante em sua composição foram mais solúveis quando comparados com aqueles com Cg inferior, resultado do alto caráter higroscópico do glicerol. O uso de altas temperaturas de processo (82,5 – 90 ºC) e temperaturas de secagem mais brandas (40 – 55 ºC) favoreceram a formação de filmes com maior tensão na ruptura e elongação. Ao analisar o efeito da Cg sob as propriedades mecânicas dos filmes, observou-se que conforme o aumento do teor de plastificante, os filmes tornaram-se mais flexíveis (maior elongação) e menos rígidos (menor tensão e o módulo de Young). Além disso, foi realizado um estudo comparativo entre os filmes de farinha e amido de fruta-de-lobo. Filmes elaborados a partir de amido se mostraram mais rígidos porém menos flexíveis que os filmes de farinha, sendo este comportamento de acordo com a composição centesimal das matérias-primas. Desta forma, a farinha e o amido de fruta-de-lobo parece ser um material muito promissor para produção de filmes e coberturas biodegradáveis.