Dissertação
Filmes biodegradáveis contendo extrato de bagaço de malte: desenvolvimento e potencial antioxidante.
Registro en:
LUDKA, Flávia Rafaela. Filmes biodegradáveis contendo extrato de bagaço de malte: desenvolvimento e potencial antioxidante.2022. Dissertação. (Mestrado em Ciências Farmaceuticas) - Universidade Estadual de Ponta Grossa. Ponta Grossa. 2022.
Autor
Ludka, Flávia Rafaela
Institución
Resumen
There is a growing concern about the disposal of industrial waste and the consequence
that this act brings to the environment. Thus the reuse of these wastes is a possible
alternative for sustainability. The use of malt bagasse, which is a by-product of the
brewing industry, becomes a possibility for this problem. This by-product is rich in
phenolic compounds that have antioxidant action, and its use in cosmetic products to
maintain skin health is interesting. This work aimed to develop biodegradable films
formulated with cassava starch and poly (vinyl alcohol), glycerol and malt bagasse
extract. Later, to evaluate the content of total phenolic compounds, antioxidant activity
(ABTS•+), and (DPPH•
) of the extracts and the mechanical, optical and barrier
properties of the films, as well as the release kinetics of total phenolic compounds from
the biodegradable films. The extraction of bioactive compounds from malt bagasse
was performed by the Soxhlet technique, using acetone as solvent. The antioxidant
activity of malt bagasse extract evaluated by the ABTS•+ method showed IC50 results
of 2.0 ± 0.6, meanwhile the antioxidant activity by the DPPH• method showed the result
of 196.0 ± 18.6 for the IC50 The phenolic content for the extract was 310.1 ± 62.6 mg
EAG/g. Regarding the characterization of the films, the increase in the proportion of
malt bagasse extract resulted in denser films, recording higher density values for the
3% (0.063 ± 0.009 g/cm3
) and 5% (0.058 ± 0.015 g/cm3
) formulations. It was possible
to notice that there was a release of phenolic compounds in the films evaluated, using
acetone as a solvent, at both samples there was an increase in the content of phenolics
released by the films as a result of time, reaching values of 217.8 mg GAE/mL for Film
3 % (m/m) and 201.6 mg GAE/mL for the 5% (m/m) Film at the end of 4 hours. In the
aqueous medium, both the 3% film and the 5% film showed an increase in the content
of phenolics released as the result of time. It was recorded values of phenolic
compounds of 163.3 ± 20.9 mg GAE/mL for the 3% Film and 165.7 ± 23.6 GAE/mL for
the 5% Film at the end of 4 hours. The microstructural analysis of the films indicated
that the Standard Film presented a continuous, smooth, and homogeneous
characteristic, without pores, cracks, or irregularities. With the inclusion of malt
bagasse extract, the surface of the films became more heterogeneous, and an
increase in roughness was observed, suggesting that higher concentrations of malt
bagasse extract altered the regularity and homogeneity of the polymer matrix. The
mechanical performance of biodegradable films was not significantly influenced by the
inclusion of extracts as well as their permeability to water vapor. The inclusion of malt
bagasse extract resulted in biodegradable films with promising physicochemical
properties and antioxidant potential, which can represent an alternative to be applied
to obtain anti-aging masks. Existe uma preocupação crescente com o descarte de resíduos industriais e a
consequência que esse ato traz ao meio ambiente, sendo a reutilização desses
resíduos uma alternativa possível de sustentabilidade. A utilização do bagaço de
malte, que é um subproduto da indústria cervejeira, torna-se uma possibilidade a esta
problemática. Esse subproduto é rico em compostos fenólicos que possuem ação
antioxidante, o que torna interessante sua utilização em produtos cosméticos para
manutenção da saúde da pele. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento
de filmes biodegradáveis formulados com amido de mandioca e poli (vinil álcool),
glicerol e extrato de bagaço de malte, e posteriormente avaliar o teor de compostos
fenólicos totais, atividade antioxidante (ABTS•+) e (DPPH•
) dos extratos e as
propriedades mecânicas, ópticas e de barreira dos filmes, e ainda a cinética de
liberação de compostos fenólicos totais dos filmes biodegradáveis. A extração dos
compostos bioativos do bagaço de malte foi realizada pela técnica de Soxhlet,
utilizando-se acetona como solvente. A atividade antioxidante do extrato de bagaço
de malte avaliada pelo método ABTS•+ mostrou resultados de IC50 de 2,0 ± 0,6,
enquanto a atividade antioxidante pelo método do DPPH• mostrou um resultado de
196,0 ± 18,6 para o IC50. O teor de fenólicos para o extrato foi de 310,1 ± 62,6 mg
EAG/g. Em relação à caracterização dos filmes, o aumento na proporção de extrato
de bagaço de malte resultou em filmes mais densos, registrando maiores valores de
densidade para as formulações 3% (0,063 ± 0,009 g/cm3
) e 5% (0,058 ± 0,015 g/cm3
).
Foi possível perceber que houve liberação dos compostos fenólicos dos filmes
avaliados usando acetona como solvente, em ambas as amostras houve o aumento
do teor de fenólicos liberados pelo filme em decorrência do tempo, atingindo valores
de 217,8 mg EAG/mL para o Filme 3% (m/m) e 201,6 mg EAG/mL para o Filme 5%
(m/m) ao final de 4 horas. No meio aquoso, tanto o filme 3% quanto o filme 5%
apresentaram aumento do teor de fenólicos liberados em decorrência do tempo.
Foram registrados valores do teor de fenólicos de 163,3 ± 20,9 mg EAG/mL para o
Filme 3% e 165,7 ± 23,6 EAG/mL para o Filme 5%, ao final de 4 horas. A análise
microestrutural dos filmes indicou que o Filme Padrão apresentou uma característica
contínua, lisa e homogênea, sem poros, rachaduras ou irregularidades. Com inclusão
de extrato de bagaço de malte, a superfície do filme tornou-se mais heterogênea e
observou-se aumento da rugosidade, sugerindo que concentrações maiores de
extrato de bagaço de malte alteraram a regularidade e homogeneidade, da matriz
polimérica. O desempenho mecânico dos filmes biodegradáveis não foi
significativamente influenciado pela inclusão dos extratos, assim como sua
permeabilidade ao vapor de água. A inclusão de extrato de bagaço de malte resultou
em filmes biodegradáveis com propriedades físico-químicas e potencial antioxidante
promissores, podendo representar uma alternativa a ser aplicada na obtenção de
máscaras faciais antienvelhecimento.