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Type: Dissertação
Title: Obtenção e aplicação de celulose de resíduos agroindustriais em filmes compósitos
Author: Lenhani, Gabriela Caroline
First advisor: Pinto, Vania Zanella
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Machado Junior, Martinho
metadata.dc.contributor.referee1: Quast, Leda Battestin
metadata.dc.contributor.referee2: Santos, Gustavo Henrique Fidelis dos
Resume: A celulose desperta interesse em diversas aplicações por apresentar elevada cristalinidade, além de conferir estabilidade e resistência estrutural à parede celular das fibras. Devido aos seus atributos, considera-se um material com distintos aproveitamentos, sendo muito aplicada em compósitos utilizados na elaboração de embalagens de alimentos, tais como, filmes, papéis e plásticos. Com a crescente geração de resíduos sólidos urbanos que impactam no ambiente, uma alternativa interessante e viável é o desenvolvimento de sistemas eficientes para o acondicionamento de alimentos através de embalagens biodegradáveis e renováveis de matérias-primas originadas de resíduos agrícolas. Assim, objetivou-se estudar o uso de amido de milho e da celulose extraída de matérias-primas oriundas de resíduos agrícolas do milho como a palha, a planta e o sabugo para a elaboração de filmes compósitos. As fibras de celulose foram isoladas por tratamento alcalino, e caracterizadas quanto às características microscópicas, morfológicas, determinação do material lignocelulósico, cristalinidade e espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR-ATR). Os filmes compósitos foram elaborados por casting com amido de milho e adição de 5, 10, 15 e 20g 100 g-1 das celuloses de palha, planta e sabugo de milho. Estes compósitos foram avaliados quanto às características macroscópicas, microscópicas, morfológicas, espessura, umidade, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água (PVA), FTIR-ATR, propriedades mecânicas e isotermas de sorção. Os compósitos com fibras de palha apresentaram menor solubilidade quando comparados ao demais compósitos e não diferiram do controle e ainda apresentaram PVA superior ao controle até a concentração de 15 g 100 g-1. Os compósitos com fibras de planta e sabugo apresentaram maior solubilidade em água e menor PVA quando comparados ao controle. A resistência à tração e módulo Young oscilaram com a adição de fibras de palha, enquanto para planta e sabugo a resistência à tração reduziu e o módulo Young reduziu a partir da concentração de 10 g 100 g-1. Os compósitos de amidos adicionados de fibras apresentaram menor alongamento quando comparado aos filmes sem a adição de fibras. A umidade na monocamada foi reduzida com a incorporação de fibras, com exceção a adição de 5 g 100 g-1 de celulose de palha de milho. Assim, as propriedades desejadas dos compósitos variaram conforme as características intrínsecas das fibras e a sua concentração, além da sua aplicação. Para a utilização como embalagem alimentícia é viável considerar, além das propriedades do compósito, as propriedades físicas e químicas do alimento a ser armazenado.
Abstract: Cellulose is of interest in several applications because it has high crystallinity, besides conferring stability and structural resistance to the cell wall of the fibers. Because of its attributes, it is considered as a material with different uses, being widely applied in composites, materials used in the preparation of food packaging, such as films, paper and plastics. With the increasing production of urban solid waste impacting the environment, the possibility has arisen of developing efficient systems for food packaging through biodegradable and renewable packaging of raw materials originating from agricultural waste. Like this, the objective was to study the use of corn starch and cellulose extracted from raw materials derived from agricultural residues of corn such as straw, plant and cob for the preparation of composite films. The cellulose fibers were isolated by alkaline treatment and characterized by microscopic, morphological characteristics, determination of lignocellulosic material and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR-ATR). The composite films were made by casting with cornstarch and adding 5g 100g-1, 10g 100g-1, 15g 100g-1 and 20g 100g-1 of the straw, plant and corn cob celluloses. These composites were evaluated for macroscopic, microscopic, morphological characteristics, thickness, moisture, water solubility, water vapor permeability (WVP), FTIR-ATR, mechanical properties and sorption isotherms. Composite films with plant cellulose and corn cob showed increased water solubility and reduced water vapor permeability when compared to the control film. Composite films with plant cellulose and corn cob showed increased water solubility and reduced water vapor permeability when compared to the control film. Tensile strength and Young’s modulus increased only with the addition of maize straw cellulose fiber to a concentration of 15 g 100 g-1 starch. Fiber-added starch films, regardless of fiber residue concentration and source, showed less elongation when compared to films without fiber addition. Moisture in the monolayer was reduced with fiber incorporation, except for the addition of 5 g 100g-1 corn husk pulp. Thus, the desired properties of a composite vary according to its application. For use as food packaging it is feasible to consider, in addition to the properties of the composite, the physical and chemical properties of the food to be stored.
Keywords: Fibras vegetais
Embalagem de alimentos
Resíduos agrícolas
Amido
Celulose
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Laranjeiras do Sul
Name of Program of Postgraduate studies: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3165
Issue Date: 2019
metadata.dc.level: Mestrado
Appears in Collections:Ciência e Tecnologia de Alimentos

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