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Tipo: Dissertação
Fecha de publicación : 28-mar-2025
Autor(es): RAMOS JÚNIOR, Gilberto Sérgio da Silva
Primer Orientador: PAULA, Marcos Vinícius da Silva
Primer Coorientador: ALVES JÚNIOR, Severino
Título : Síntese e caracterização de nanocompósitos poliméricos biodegradáveis para aplicação no setor de embalagens
Citación : RAMOS JÚNIOR, Gilberto Sérgio da Silva. Síntese e caracterização de nanocompósitos poliméricos biodegradáveis para aplicação no setor de embalagens. Orientador: Marcos Vinícius da Silva Paula. 2025. 92 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17294. Acesso em:.
Resumen: A busca por métodos mais eficazes no âmbito da conservação de alimentos tem se aprimorado nos últimos anos, o que tem levado ao desenvolvimento de tecnologias que visam prolongar a durabilidade e garantir a estabilidade dos produtos do gênero alimentício. Entre as soluções emergentes, destacam-se o uso e desenvolvimento de embalagens ativas, as quais interagem diretamente com os alimentos tendendo a aumentar o tempo de vida útil do mesmo. E com o crescente foco na sustentabilidade, filmes feitos à base de blendas de polímeros naturais em conjunto com polímeros mais versáteis, com a adição de reforços, estão se tornando uma alternativa promissora para produção de embalagens do ramo alimentício. Nesse cenário, o presente estudo busca a produção e caracterização de nanocompósitos compostos por amido de araruta, Carboximetilcelulose (CMC), glicerol e ácido cítrico, reforçados com nanopartículas de óxido de zinco em diferentes concentrações (0%, 0,5%, 2% e 5% m/m), com o objetivo de avaliar seu potencial para aplicações em embalagens alimentícias mais sustentáveis e eficientes. Os filmes foram obtidos pela técnica casting solution (evaporação por solvente) e caracterizados por técnicas experimentais tais como, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raio X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), teste de tração para analisar suas propriedades mecânicas, analisou-se seu percentual de umidade, intumescimento e solubilidade, além de se realizar teste para estudar seu comportamento de biodegradabilidade em solo natural e sua aplicação pratica como embalagem de pão. No aspecto visual, todos os filmes obtidos apresentaram considerável transparência óptica. Os resultados demonstraram que em período entre 18 e 20 dias enterrados em solo natural, foi observada uma degradação total em todos os filmes produzidos. A adição de NPs de ZnO como agente de reforço em filmes de amido de araruta e CMC promoveu um aprimoramento na resistência à tração de 1,75 para 35,84 MPa e no módulo de elasticidade de 5,79 para 1142,29 MPa. Por fim, durante as nove semanas de aplicação dos filmes como embalagem de pão, nenhuma alteração macroscópica característica de colonização por microrganismos, como fungos, foi observada. Assim, os resultados demonstram que os filmes de nanocompósitos aumentaram a vida útil do pão por um período considerável e podem ser usados de maneira eficaz como embalagem ativa para armazenamento de pão
Resumen : The search for more effective methods for food preservation has improved in recent years, which has led to the development of technologies that aim to extend the durability and ensure the stability of food products. Emerging solutions include the use and development of active packaging, which interacts directly with food, tending to increase its shelf life. And with the growing focus on sustainability, films made from blends of natural polymers together with more versatile polymers, with the addition of reinforcements, are becoming a promising alternative for the production of food packaging. In this scenario, this study seeks to produce and characterize nanocomposites composed of arrowroot starch, carboxymethyl cellulose (CMC), glycerol and citric acid, reinforced with zinc oxide nanoparticles in different concentrations (0%, 0.5%, 2% and 5% w/w), with the aim of evaluating their potential for applications in more sustainable and efficient food packaging. The films were obtained by the casting solution technique (solvent evaporation) and characterized by experimental techniques such as Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), tensile test to analyze their mechanical properties, moisture percentage, swelling and solubility were analyzed, in addition to performing tests to study their biodegradability behavior in natural soil and their practical application as bread packaging. In the visual aspect, all the films obtained presented considerable optical transparency. The results demonstrated that in a period between 18 and 20 days buried in natural soil, total degradation was observed in all the films produced. The addition of ZnO NPs as a reinforcing agent in arrowroot starch and CMC films promoted an improvement in tensile strength from 1,75 to 35,84 MPa and in the elastic modulus from 5,79 to 1142,29 MPa. Finally, during the nine weeks of application of the films as bread packaging, no macroscopic changes characteristic of colonization by microorganisms, such as fungi, were observed. Thus, the results demonstrate that the nanocomposite films increased the shelf life of bread for a considerable period and can be effectively used as active packaging for bread storage.
Palabras clave : Amido de Araruta
Nanopartículas de óxido de zinco
Nanocompósito
Biodegradavel
Embalagem de alimentos
Arrowroot starch
Zinc oxide nanoparticles
Nanocomposite
Biodegradable
Food packaging
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: CARACTERIZAÇÃO, DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE MATERIAIS
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: TECNOLOGIA DOS MATERIAIS
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES
País: Brasil
Editorial : Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Campus Universitário de Ananindeua
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.source: Disponível na interne via Sagitta
Aparece en las colecciones: Dissertações em Ciência e Engenharia de Materiais (Mestrado) - PPGCEM/Ananindeua

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