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Adição de quitosana em laminados biodegradáveis de amido e poli (ácido lático) produzidos por extrusão plana

Currently, one of the major environmental problems is the accumulation of synthetic plastics in the environment. It is a fact that they have a wide applicability in many industry sectors due their good mechanical and barrier properties coupled with low cost. Furthermore alternatives should be studie...

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Autor principal:	Alberti, Matheus Luz
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Biopolímeros Amido Ácido láctico Biopolymers Starch Lactic acid CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::CIENCIA DE ALIMENTOS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6632
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id	riut-1-6632
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spelling	riut-1-66322020-11-10T12:24:01Z Adição de quitosana em laminados biodegradáveis de amido e poli (ácido lático) produzidos por extrusão plana Alberti, Matheus Luz Shirai, Marianne Ayumi Shirai, Marianne Ayumi Vitorio, Alberto Cavalcanti Oviedo, Manuel Salvador Vicente Plata Biopolímeros Amido Ácido láctico Biopolymers Starch Lactic acid CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::CIENCIA DE ALIMENTOS Currently, one of the major environmental problems is the accumulation of synthetic plastics in the environment. It is a fact that they have a wide applicability in many industry sectors due their good mechanical and barrier properties coupled with low cost. Furthermore alternatives should be studied and developed to decline this problem. In this sense, the use of blends containing biodegradable polymers like starch and poly (lactic acid) (PLA) has gained considerable attention, especially for the food packaging production. Current research has also highlighted the use of chitosan because its antimicrobial activity, biodegradability and applicability in the production of active biodegradable food packaging. The objective of this work was to produce cassava starch and PLA sheets incorporated with chitosan by flat extrusion process, and evaluate the mechanical, water vapor barrier and antimicrobial properties. The incorporation of chitosan in the starch/PLA sheets decreased significantly the tensile strength, Young's modulus, elongation at break and density. In addition, the scanning electron microscopy images showed the formation of non-homogeneous mixtures with the presence of pores between the blend compounds, and this fact affected the water vapor barrier properties increasing water vapor permeability, solubility and diffusion coefficients. Chitosan did not provide antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli in the concentrations employed in this work. It was possible to conclude that although the incorporation of chitosan to the starch/PLA sheets has not contributed to obtain materials with suitable properties, it was able to produced them by flat extrusion process in pilot scale. The use of chitosan can be viable with their purification and incorporation by surface crosslinking. Um dos maiores problemas ambientais enfrentados atualmente é o acúmulo de plástico sintético no meio ambiente. É fato que estes possuem uma vasta aplicabilidade em inúmeros setores da indústria pelas suas propriedades e preço acessível, porém alternativas devem ser desenvolvidas para esse problema. Assim, o estudo utilizando blendas contendo polímeros biodegradáveis, como o amido e poli (ácido lático) (PLA), vem ganhando espaço considerável, principalmente no setor de embalagens para alimentos. Pesquisas atuais também vêm destacando o uso da quitosana, pois este composto apresenta atividade antimicrobiana e possui aplicabilidade na produção de embalagens biodegradáveis ativas para alimentos. O objetivo deste trabalho foi de produzir laminados biodegradáveis de amido de mandioca e PLA incorporados com quitosana pelo processo de extrusão plana e avaliar as propriedades mecânicas, de barreira ao vapor de água e a atividade antimicrobiana. A incorporação de quitosana ao laminado diminuiu a resistência máxima a tração, o módulo de Young, a elongação na ruptura e a densidade. Além disso, as imagens de microscopia eletrônica de varredura mostraram a formação de misturas não homogêneas, com presença de poros entre os compostos e isso comprometeu as propriedades de barreira a partir do aumento da permeabilidade ao vapor de água, dos coeficientes de solubilidade e de difusão. A quitosana não proporcionou atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli nas concentrações utilizadas. Com esse trabalho concluiu-se que embora a incorporação de quitosana aos laminados não tenha contribuído para obtenção de materiais com propriedades satisfatórias, foi possível a sua produção pelo processo de extrusão plana em escala piloto. O uso da quitosana ainda pode ser viável desde que esta seja purificada e incorporada aos laminados por meio de reticulação na superfície. 2020-11-10T12:24:01Z 2020-11-10T12:24:01Z 2014-12-19 bachelorThesis ALBERTI, Matheus Luz. Adição de quitosana em laminados biodegradáveis de amido e poli (ácido lático) produzidos por extrusão plana. 2014. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2014. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6632 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campo Mourao Brasil Departamento Acadêmico de Alimentos Engenharia de Alimentos UTFPR
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description	Currently, one of the major environmental problems is the accumulation of synthetic plastics in the environment. It is a fact that they have a wide applicability in many industry sectors due their good mechanical and barrier properties coupled with low cost. Furthermore alternatives should be studied and developed to decline this problem. In this sense, the use of blends containing biodegradable polymers like starch and poly (lactic acid) (PLA) has gained considerable attention, especially for the food packaging production. Current research has also highlighted the use of chitosan because its antimicrobial activity, biodegradability and applicability in the production of active biodegradable food packaging. The objective of this work was to produce cassava starch and PLA sheets incorporated with chitosan by flat extrusion process, and evaluate the mechanical, water vapor barrier and antimicrobial properties. The incorporation of chitosan in the starch/PLA sheets decreased significantly the tensile strength, Young's modulus, elongation at break and density. In addition, the scanning electron microscopy images showed the formation of non-homogeneous mixtures with the presence of pores between the blend compounds, and this fact affected the water vapor barrier properties increasing water vapor permeability, solubility and diffusion coefficients. Chitosan did not provide antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli in the concentrations employed in this work. It was possible to conclude that although the incorporation of chitosan to the starch/PLA sheets has not contributed to obtain materials with suitable properties, it was able to produced them by flat extrusion process in pilot scale. The use of chitosan can be viable with their purification and incorporation by surface crosslinking.
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