Registro fonte: Desenvolvimento de filmes biodegradáveis para embalagens de alimentícias obtidos da mistura de zeína, quitosana e poli (Álcool vinílico)

Desenvolvimento de filmes biodegradáveis para embalagens de alimentícias obtidos da mistura de zeína, quitosana e poli (Álcool vinílico)

The present work aims at the production and characterization of biodegradable zein (ZN) food packaging films. Zein (ZN) is a natural, biocompatible and biodegradable polymer. However, if used in food packaging it presents some weaknesses. Thus, the incorporation of other materials to ZN is an intere...

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Autor principal:	Bueno, Jéssica Naihara Nunes
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Biopolímeros Alimentos - Embalagens Compostos poliméricos Biopolymers Food - Packaging Polymeric composites CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Materiais
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5120
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spelling	riut-1-51202020-08-08T06:02:59Z Desenvolvimento de filmes biodegradáveis para embalagens de alimentícias obtidos da mistura de zeína, quitosana e poli (Álcool vinílico) Development of biodegradable films for food packaging obtained from the mixture of zein, chitosan and poly (Vinyl alcohol) Bueno, Jéssica Naihara Nunes Muniz, Edvani Curti https://orcid.org/0000-0001-6685-1519 http://lattes.cnpq.br/4370780178813575 Muniz, Edvani Curti https://orcid.org/0000-0001-6685-1519 http://lattes.cnpq.br/4370780178813575 Corradini, Elisângela http://lattes.cnpq.br/1145425960313431 Fávaro, Silvia Luciana http://lattes.cnpq.br/6603422516062090 Biopolímeros Alimentos - Embalagens Compostos poliméricos Biopolymers Food - Packaging Polymeric composites CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Materiais The present work aims at the production and characterization of biodegradable zein (ZN) food packaging films. Zein (ZN) is a natural, biocompatible and biodegradable polymer. However, if used in food packaging it presents some weaknesses. Thus, the incorporation of other materials to ZN is an interesting strategy to overcome these limitations, aiming at applications of ZN-based films in food packaging. Chitosan (CS) is a natural, biodegradable polymer with good filmogenic capacity and can facilitate the production process of food packaging films. In common, both materials, ZN and CS, have low mechanical strength. Poly(vinyl alcohol) (PVOH), a synthetic and biodegradable polymer, has attractive properties not found in ZN and CS, such as high mechanical strength. From an experimental design, ternary polymeric mixtures (ZN / CS / PVOH) were prepared by the extrusion method and the respective films were prepared by compression. The samples were characterized from a prioritization queries, based on critical packaging requirements, which were qualitative properties, mechanical properties and barrier properties. In the qualitative properties, visual analysis and sensory analysis (smell), it was observed that the presence of PVOH in greater proportion is interesting because it gave the films greater transparency, handling and absence of rupture and odorless. Higher percentages of ZN led to yellowish films with lower transparency and, consequently, to higher degree of opacity. The the mechanical tests showed that higher ZN contents are associated with lower tensile strength of the films and increase in both elongation and Young's modulus. Thus, the presence of ZN even in smaller proportion related to PVOH allows the formation of more rigid films. Morphological analysis indicate the formation of films with compact and homogeneous structures. However, films with higher amounts of ZN and CS had higher roughness and presence of globular clusters that may have influenced water vapor permeability values and better barrier property due to tortuosity. Finally, the feasibility of using ZN, CS and PVOH for film preparation for use in food packaging was demonstrated in this dissertation. O presente trabalho visa a produção e caracterização de filmes biodegradáveis para embalagens de alimentos à base de zeína (ZN). A zeína é um polímero natural, biocompatível e biodegradável. Porém, apresenta fragilidades para o uso em embalagens de alimentos. Desta forma, a incorporação de outros materiais à zeína é uma estratégia interessante para transpor essas limitações, visando aplicações de filmes a base deste polímero em embalagens alimentícias. A quitosana (CS) é um polímero natural, biodegradável com boa capacidade filmogênica, podendo facilitar o processo de produção de filmes para embalagens alimentícias. Em comum, os dois materiais, ZN e CS, apresentam baixa resistência mecânica. O poli(álcool vinílico) (PVOH), é um polímero sintético e biodegradável e apresenta propriedades atraentes não encontradas na ZN e na CS, como, por exemplo, elevada resistência mecânica. A partir de um planejamento experimental, misturas poliméricas ternárias (ZN/CS/PVOH) foram preparadas pelo método de extrusão e os respectivos filmes preparados por compressão a quente. As amostras foram caracterizadas a partir de uma priorização, com base dos requisitos críticos para a embalagem, sendo elas as propriedades qualitativas, propriedades mecânicas e propriedades de barreira. Nas propriedades qualitativas, análise visual e análise sensorial (olfato), foi observado que a presença de PVOH em maior proporção se mostra interessante, pois conferiu aos filmes maior transparência, manuseabilidade e ausência de ruptura. Maiores percentuais de ZN conduziram a filmes amarelados e com menor transparência e, consequentemente, um maior grau de opacidade. Os resultados dos ensaios mecânicos mostraram que maiores teores de ZN e PVOH são associados a menores resistência à tração e módulo de Young. Assim, pode-se concluir que a presença de ZN mesmo em menor proporção em relação ao PVOH possibilita a formação de filmes mais rígidos. Na análise morfológica dos filmes pôde ser observada a formação de filmes com estruturas compactas e homogêneas. No entanto, filmes com maiores quantidades de ZN e de CS tiveram maior aspereza e presença de aglomerados globulares que podem ter influenciado nos valores de permeabilidade ao vapor de água P(VA), melhor propriedade de barreira devido à tortuosidade. Os resultados indicaram viabilidade da utilização de ZN, CS e PVOH para preparação de filmes para o uso em embalagens de alimentos. 2020-08-07T21:33:43Z 2022-03-17 2020-08-07T21:33:43Z 2019-12-16 masterThesis BUENO, Jéssica Naihara Nunes. Desenvolvimento de filmes biodegradáveis para embalagens de alimentícias obtidos da mistura de zeína, quitosana e poli (Álcool vinílico). 2019. 84 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5120 por embargoedAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais UTFPR
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description	The present work aims at the production and characterization of biodegradable zein (ZN) food packaging films. Zein (ZN) is a natural, biocompatible and biodegradable polymer. However, if used in food packaging it presents some weaknesses. Thus, the incorporation of other materials to ZN is an interesting strategy to overcome these limitations, aiming at applications of ZN-based films in food packaging. Chitosan (CS) is a natural, biodegradable polymer with good filmogenic capacity and can facilitate the production process of food packaging films. In common, both materials, ZN and CS, have low mechanical strength. Poly(vinyl alcohol) (PVOH), a synthetic and biodegradable polymer, has attractive properties not found in ZN and CS, such as high mechanical strength. From an experimental design, ternary polymeric mixtures (ZN / CS / PVOH) were prepared by the extrusion method and the respective films were prepared by compression. The samples were characterized from a prioritization queries, based on critical packaging requirements, which were qualitative properties, mechanical properties and barrier properties. In the qualitative properties, visual analysis and sensory analysis (smell), it was observed that the presence of PVOH in greater proportion is interesting because it gave the films greater transparency, handling and absence of rupture and odorless. Higher percentages of ZN led to yellowish films with lower transparency and, consequently, to higher degree of opacity. The the mechanical tests showed that higher ZN contents are associated with lower tensile strength of the films and increase in both elongation and Young's modulus. Thus, the presence of ZN even in smaller proportion related to PVOH allows the formation of more rigid films. Morphological analysis indicate the formation of films with compact and homogeneous structures. However, films with higher amounts of ZN and CS had higher roughness and presence of globular clusters that may have influenced water vapor permeability values and better barrier property due to tortuosity. Finally, the feasibility of using ZN, CS and PVOH for film preparation for use in food packaging was demonstrated in this dissertation.
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