Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/27553

Type: Tese
Title: Desenvolvimento de filmes biopoliméricos com base de amido de milho reforçados por Theobroma Cacao
Author(s)/Inventor(s): Queiroz, Vanessa de Moura
Advisor: Simão, Renata Antoun
Co-advisor: Batista, Ariane de Jesus Sousa
Abstract: O objetivo desta tese foi produzir filmes biopoliméricos à base de amido de milho termoplástico, reforçados com extrato de cacau em pó com propriedades mecânicas otimizadas, aumento da hidrofobicidade e potencial de inibição microbiana e possível aplicação como embalagem alimentícia. Utilizou-se três amostras de cacau: Natural extraída do fruto (NAT-F) que foram fermentadas, secas e moídas; Sementes orgânicas comerciais fermentadas e secas em média temperatura (NAT-C) e cacau em pó industrializado (IND). As amostras de cacau foram submetidas ao ultrassom em solução hidroalcoólica, comparados os efeitos e incorporadas em amido gelatinizado e processado por casting. Os filmes produzidos apresentaram sutis mudanças na cristalinidade do amido após a adição do cacau, demonstraram aumento na resistência mecânica (de 30 até 150%) e na hidrofobicidade (91 até 313%). Os filmes com NAT-F, apresentaram maior resistência (3,89 ± 0,15 MPa), com a maior quantidade de gordura, no entanto, apresentou a menor quantidade de polifenóis (4,75 ± 0,32 mg(GAE)/g), aglomerações de particulas heterogêneas e não inibiram o crescimento microbiano. Os filmes com NAT-C, melhoraram o desempenho hidrofóbico, com alguma inibição microbiana, maior quantidade de polifenóis no cacau (8,77 ± 0,09 mg(GAE)/g) e menor resistencia à tensão (2,20 ± 0,09 MPa). Os filmes produzidos com cacau industrializado (IND) apresentaram melhor potencial de inibição microbiana (IC50 = 5,9% contra S.aureus e 8,6% contra E. coli), devido à alcalinização do pó, alta quantidade de polifenóis (7,97 ± 0,05 mg(GAE)/g), melhor resistência a tração nos filmes com 10% de cacau (3,72 ± 0,23 MPa) e boa dispersão de partículas. De maneira geral, os filmes com cacau IND apresentaram melhor desempenho e com NAT-C a melhor proposta sustentável.
Abstract: This work aimed to produce biopolymeric films based on thermoplastic corn starch reinforced with cocoa in order to obtain films with optimized mechanical properties, hydrophobicity and potential of microbial inhibition. Natural cacao seeds extracted of the fruit was fermented, dryed and milled (NAT-F) and results of the addition of this powder was compared to the obtained for cacao milled from comercially fermented and dried seeds (NAT-C) and industrialized cacao (IND). All samples were treated by ultrasonic bath in hydroalcoholic solution for incorporating into gelatinized starch for casting. Small changes in starch crystallinity were observed after cacao addition. Films presented increased mechanical strength (30% up to 150%) and enhancement in surface hydrophobicity (91% up to 313%). Films with NAT-F showed better strength (3.89 ± 0.15MPa) with higher fat content. By the other side, this sample presented less polyphenols (4.75 ± 0.32 mg(GAE)/g), heterogeneous particle agglomeration and did not inhibit microbial growth. The films with NAT-C, improved the hydrophobic performance, with some microbial inhibition, higher quantity of polyphenols (8.77 ± 0.09 mg(GAE)/g) and lower tensile strength (2.20 ± 0.09 MPa). The films produced from industrial cacao (IND), showed better microbial inhibition potential (IC50 = 5.9% against S.aureus and 8.6% against E. coli), due to alkalinization of the powder and high quantity of polyphenols (7.97 ± 0.05 mg(GAE)/g) and better tensile strength of films with 10% cocoa (3.72 ± 0.23 MPa) and good particle dispersibility. Overall, the films with IND cocoa showed the best performance and with NAT-C the best eco-friendy proposal.
Keywords: Filmes biopoliméricos
Inibição microbiana
Embalagens alimentícias
Resistência de materiais
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Feb-2022
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: QUEIROZ, Vanessa de Moura. Desenvolvimento de filmes biopoliméricos com base de amido de milho reforçados por Theobroma Cacao. 2022. 100 f. Tese (Doutorado) - Curso de Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
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