Tese
Filmes de amido de mandioca reforçados com nanopartículas de celulose visando aplicação em embalagens alimentícias “eco-friendly”
Registro en:
TRAVALINI, Ana Paula. Filmes de amido de mandioca reforçados com nanopartículas de celulose visando aplicação em embalagens alimentícias “eco-friendly”. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2019
Autor
Travalini, Ana Paula
Institución
Resumen
During the production of cassava starch, solid and liquid wastes (bagasse and manipueira,
respectively) are generated at high volumes. The solid fraction has in its composition fibers
and residual starch that was not extracted in the process. Considering the difficulty in the
destination of this solid residue, this work aimed to extract the fiber from the cassava bagasse
and obtain nanocrystalline cellulose (NCC) and nanofibrillated lignocellulose (NFLC). These
nanoparticles were incorporated into cassava starch films, evaluating the properties and
comparing with the incorporation of commercial nanoparticles. With the best results, the
starch films were applied as packaging of seedless grapes and the post-harvest quality of the
grapes was evaluated during 30 days and comparing with commercial PVC film and control
sample (without packaging). The analyzes developed for the evaluation of the obtained
nanoparticles proved their nanometric size. The nanoparticles were analyzed for zeta
potential, transmission electron microscopy and X ray diffraction. The films were evaluated
for physical, mechanical, thermal and biodegradability tests. The grapes packed with the films
were evaluated for loss of mass, bark color, total soluble solids, penetration strength and
hardness. Based on the incorporation of NCC in starch films, it was possible to obtain lower
values of opacity, water absorption (WA) and water vapor permeability (WVP), as well as
increase in tensile stress and Young modulus. The starch films developed with NFLC resulted
in films with lower values of opacity and WVP, however higher values of tensile stress and
Young modulus, resulting in higher films. All starch films presented biodegradability in
organic soil according to qualitative test. The application of 1.3% NCC and NFLC films as
seedless grapes resulted in lower mass loss and glucose conversion, as well as greater
resistance to penetration during the 30 days of storage. The films developed with
nanoparticles obtained from cassava bagasse presented interesting and competitive properties
when compared to commercial films. Durante a obtenção de amido de mandioca, ocorre formação de resíduos sólidos (bagaço) e
líquidos (manipueira) em volumes elevados. A fração sólida possui em sua composição fibras
e amido residual que não foi extraído no processo. Tendo em vista a dificuldade de destinação
deste resíduo sólido, este trabalho teve como objetivo extrair a fibra do bagaço de mandioca e
obter celulose nanocristalina (NCC) e lignocelulose nanofibrilada (LCNF). Estas
nanopartículas foram incorporadas em filmes de amido de mandioca, avaliando as
propriedades tecnológicas e comparando com a incorporação de nanopartículas comerciais.
Com os melhores resultados, foi realizada a aplicação dos filmes de amido como embalagem
para uvas sem semente, com avaliação da qualidade pós-colheita dos frutos durante um
período de 30 dias, comparando-se com o desempenho de filme comercial de PVC e amostra
controle (sem embalagem). As análises desenvolvidas para a avaliação das nanopartículas
obtidas comprovou o tamanho nanométrico das mesmas. A partir da incorporação de NCC em
filmes de amido foi possível obter menores valores de opacidade, absorção de água (AA) e
permeabilidade ao vapor de água (PVA), além de aumento na tensão de tração e módulo de
Young, resultando em filmes mais resistentes. Os filmes de amido desenvolvidos com LCNF
resultaram em filmes com menores valores de opacidade e PVA, entretanto maiores valores
de tensão de tração e módulo de Young. Todos os filmes de amido apresentaram
biodegradabilidade em solo orgânico de acordo com teste qualitativo. A aplicação dos filmes
com 1,3% de NCC e LCNF como embalagem de uvas sem semente resultou em menor perda
de massa e conversão de glicose, além de maior resistência à penetração durante os 30 dias de
armazenamento. Os filmes desenvolvidos com nanopartículas obtidas a partir do bagaço de
mandioca apresentaram propriedades interessantes e competitivas se comparados com filmes
comerciais. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior