Dissertação
Produção e caracterização estrutural, morfológica e térmica de filmes biodegradáveis utilizando amido de caroço de abacate (Persea americana Mill) e bagaço de mandioca (Manihot esculenta Crantz)
Registro en:
BRITO, Jéssica Hoffmann. Produção e caracterização estrutural, morfológica e térmica de filmes biodegradáveis utilizando amido de caroço de abacate (Persea americana Mill) e bagaço de mandioca (Manihot esculenta Crantz). 2019. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2019.
Autor
Brito, Jéssica Hoffmann
Institución
Resumen
The development of biodegradable packaging has been studied in order to replace
synthetic polymers in an attempt to reduce the environmental impact of this material.
Starch and vegetable fibers, appears as a potential option for the production of
alternative materials for this purpose, especially in food applications. This project aims
to obtain and characterize raw materials and biodegradable films produced from starch
extracted from avocado and cassava bagasse. Initially, three different extraction forms
were tested: aqueous, alkaline and acidic, and from that, different film formulations
were formed, among them starch and fiber mixtures, only fiber and starch only. Both
microscopic analysis and x-ray diffraction showed that the different types of starch
extractions did not show any structural difference, nor did their crystallinity pattern
change, however, the centesimal analysis confirms that the chemical extractions
helped to purify the starch granules, compared to aqueous extraction. The amylose
content in the avocado did not present a significant difference in relation to the
extraction method. Values of 33.6, 32.8 and 32.1% of amylose were obtained in the
analysis for the aqueous, alkaline and acid extracted starches, respectively. For the
films formed, although there was no highlight among the samples containing fibers, the
values of all the analyzes for the mixtures formed were inferior to the films formed with
starch alone. Among these, the acid-extracted sample was that presented the best
results, presenting values of 31.33 ± 0.73% of moisture, 24.63 ± 2.66 g / 100g of
solubility, mechanical resistance of 3.12 ± 0.35 N / mm2. About the analysis of atomic
force microscopy (AFM), the sample containing aqueous extracted in its composition,
was the one that presented a lower value of roughness, 25.8 nm, whereas when adding
cassava bagasse this value was changed to 289.8 nm. These results could also be
observed in microscopic images formed in three dimensions. In general, seed starch
avocado is applicable to the formation of biodegradable films, however, the proportion
of fibers added, their size and botanical origin should be checked for an improvement
in the properties of the material. O desenvolvimento de embalagens biodegradáveis tem sido estudado visando
substituir polímeros sintéticos, na tentativa de reduzir o impacto ambiental desse
material. O amido, juntamente com as fibras vegetais, surge como opção potencial
para a produção de materiais alternativos para tal finalidade, principalmente em
aplicações alimentícias. O presente projeto visa a obtenção e caracterização das
matérias primas e dos filmes biodegradáveis produzidos a partir do amido extraído do
caroço de abacate e do bagaço de mandioca. Inicialmente, foram testadas três
diferentes formas de extração: aquosa, alcalina e ácida, a partir disso, foram formadas
diferentes formulações de filmes, dentre elas misturas de amido e fibra, somente fibra
e somente amido. Tanto as análises microscópicas quanto a difração de raios x
mostraram que os diferentes tipos de extrações do amido não apresentaram diferença
estrutural, e nem seu padrão de cristalinidade foi alterado, entretanto, a análise
centesimal confirma que as extrações químicas ajudaram a purificar os grânulos de
amido, comparados à extração aquosa. O teor de amilose presente no abacate não
apresentou diferença significativa com relação ao método de extração. Valores de
33.6, 32.8 e 32.1 % de amilose foram obtidos na análise para os amidos extraídos de
forma aquosa, alcalina e ácida, respectivamente. Para os filmes formados, apesar de
não haver destaque entre as amostras que continham fibras, os valores de todas as
análises para as misturas formadas foram inferiores aos filmes formados somente com
amido. Dentre essas, a amostra que continha amido extraído de forma ácida foi a que
apresentou melhores resultados entre todas, apresentando valores de 31.33 ± 0.73 %
de umidade, 24.63 ± 2.66 g/100g de solubilidade, e resistência mecânica de 3.12 ±
0.35 N/mm2
. Com relação à análise de microscopia de força atômica (AFM), a amostra
que continha amido extraído de forma aquosa em sua composição, foi a que
apresentou um menor valor de rugosidade, 25.8 nm, enquanto que ao adicionar
bagaço de mandioca esse valor foi alterado para 289.8 nm. Esses resultados também
puderam ser observados nas imagens microscópicas formadas em três dimensões. O
amido extraído do caroço de abacate é aplicável em formação de filmes
biodegradáveis, porém, a proporção de fibras adicionadas, seu tamanho e origem
botânica devem ser aferidos para que haja uma melhora nas propriedades do material. Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná