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Tipo: Dissertação
Título: Embalagens expandidas de amido: influência do bagaço de malte, glicerol e fosfato tricálcico nas características físicas
Autor(es): Amorin, Sandra Gomes de
Primeiro Orientador: Pinto, Vania Zanella
Primeiro coorientador: Lima, Cláudia Simone Madruga
Resumo: As embalagens expandidas de amido são uma alternativa ao poliestireno expandido (EPS) pois são materiais renováveis e biodegradáveis. No entanto, resistência à água, boa flexibilidade e resistência à tração e flexão são necessárias para usos como embalagens alimentícias e não alimentícias, o que falta às espumas de amido, em comparação com derivados à base de petróleo. Aliado a isso, a revalorização de resíduos agroindustriais se faz necessária para a sustentabilidade da cadeia produtiva de alimentos. Os resíduos de origem vegetal são ricos em compostos lignocelulose e podem melhorar algumas das propriedades das embalagem expandidas de amido. Objetivou-se avaliar a influencia do bagaço de malte, glicerol e fosfato tricalcio na elaboração de bandejas expandidas de amido. O antiumectante fosfato tricalcico (0-5%), o plastificante glicerol (0-5%) e o reforço de bagaço de malte (0-10%) foram utilizados em um planejamento multivariado para desenvolver bandejas expandidas de amido produzidas por expansão térmica. As variáveis resposta foram a densidade (g/cm3), higroscopicidade (%) e umidade (%), capacidade de absorção de água (CAA), resistência a flexão (Mpa) e deflexão máxima (mm), por teste de ruptura de três pontos e resistência à tração (MPa), alongamento (%) e módulo de elasticidade (MPa) por tração. A densidade variou de 0,1577 a 0,2356 g/cm3, sendo que as bandejas sem o bagaço de malte obtiveram menor densidade. A resistência à tração variou de 0,369 MPa a 1,454 MPa, sendo influenciada pela adição do fosfato tricalcico e de bagaço de malte. O tratamento que não continha fosfato resultou em menor resistencia a tração e módulo de elasticidade. O alongamento variou de 0,45 a 1,45% e o módulo de elasticidade 46,34 a 126,64 MPa. A resistência a flexão (0,996 a 1,500 MPa) e deflexão máxima (2,09 a 3,35 mm) foram influenciadas pela quantidade de bagaço de malte, glicerol e fosfato. A CAA em 1 minuto foi influencida principalmente pelo fosfato e bagaço de malte. As interações entre bagaço de malte, glicerol e fosfato tricalcico demandam mais estudos, pois o fosfato afetou positivamente as propriedades mecânicas, mas não afetou a higroscopicidade (%), como esperado. As bandejas expandidas de amido de mandioca reforçadas com resíduos lignocelulósicos podem ser uma boa alternativa às embalagens à base de petróleo, em especial o EPS.
Abstract/Resumen: Expanded starch-based packaging presents itself as an alternative to expanded polystyrene (EPS), given its renewable and biodegradable nature. However, water resistance, good flexibility, as well as tensile and flexural strength, are essential for both food and non-food packaging applications, qualities often lacking in starch foams when compared to petroleum-based derivatives. Additionally, the revaluation of agro-industrial waste becomes imperative for the food-chain sustainability. Plant-derived residues, rich in lignocellulosic compounds, offer the potential to enhance certain properties of expanded starch packaging. This study aimed to assess the influence of spent grains from brewing, glycerol, and tricalcium phosphate in the development of expanded starch trays. The anti-humectant desiccant tricalcium phosphate (0-5%), plasticizer glycerol (0-5%), and spent grains reinforcement (0-10%) were used in a multivariate design to fabricate expanded starch trays through thermal expansion. Response variables included density (g/cm3), hygroscopicity (%), moisture content (%), water absorption capacity (WAC), flexural strength (MPa), maximum deflection (mm) via three-point rupture testing, and tensile strength (MPa), elongation (%), and elasticity modulus (MPa) via tension testing. Density ranged from 0.1577 to 0.2356 g/cm3, with trays exhibiting lower density when no spent grains were added. Tensile strength ranged from 0.369 MPa to 1.454 MPa, influenced by the addition of tricalcium phosphate and spent grains. The treatment without the phosphate resulted in lower tensile strength and elasticity modulus. Elongation ranged from 0.45 to 1.45%, and the elasticity modulus ranged from 46.34 to 126.64 MPa. Flexural strength (0.996 to 1.500 MPa) and maximum deflection (2.09 to 3.35 mm) were influenced by the quantity of spent grains, glycerol, and tricalcium phosphate. WAC up to 1 minute was mainly affected by the phosphate and the spend grains. Interactions among spent grains, glycerol, and tricalcium phosphate require further investigation, as the phosphate positively impacted mechanical properties but did not affect the hygroscopicity (%) as expected. Cassava starch-based expanded trays reinforced with lignocellulosic residues could serve as a viable alternative to petroleum- based packaging, particularly EPS.
Palavras-chave: Embalagens
Amido
Plastômeros
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Laranjeiras do Sul
Nome do Programa de Pós Graduação : Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/7588
Data do documento: 2023
Nível: Mestrado
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos

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