Desenvolvimento de filmes biodegradáveis a partir do amido da semente de jaca (Artocarpus heterophillus Lam.) com a incorporação de resíduo de acerola (Malphigia ermaginata)

dc.contributor.advisorSantos, Everaldo Silvino dos
dc.contributor.advisor-co1Matsui, Katia Nicolau
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3253316004789881pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-7384-1140pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4330639792072559pt_BR
dc.contributor.authorMiguel, Thaís Bezerra Veríssimo
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6742538439015117pt_BR
dc.contributor.referees1Rios, Nathalia Saraiva
dc.contributor.referees2Oliveira Júnior, Sérgio Dantas de
dc.contributor.referees3Oliveira, Luciana de Siqueira
dc.date.accessioned2023-07-04T22:25:52Z
dc.date.available2023-07-04T22:25:52Z
dc.date.issued2023-02-27
dc.description.abstractThe environmental impact generated by the continuous use of packaging material, derived exclusively from petroleum derivatives, has driven the development of research with different raw materials to obtain biodegradable polymers. Thus, the objective of the present study was to develop and characterize active biodegradable films from the starch that was extracted from the jackfruit seed (Artocarpus heterophillus Lam.), incorporated with acerola (Malphigia ermaginata) residue powder dehydrated both by drying in an oven by forced air circulation (RAE) and by lyophilization (RAL). Jackfruit seed starch presented in its physicalchemical characterization moisture 8.10 ± 0.25%, lipid 2.60 ± 0.00%, ash 0.12 ± 0.08% and water activity 0.320 ± 0. 01. In the SEM analysis, it showed a smooth surface, without cracks and polyhedral geometry. In the DRX, the starch was classified as type A, fitting into the category of cereal starches. The values of PI 47.9 ± 0.18 (g/100 g) and syneresis 45.9 ± 0.03% confirm the stability of starch gelatinization, while the solubility of 22.0 ± 0.16% favors the maintenance of the structure of the filmogenic matrix. With the objective of formulating an active film, a comparison was made between the drying of the residue powders of freeze-dried acerola (RAL, -40°C/24 hours) and dried in the oven (RAE, 50°C/12 hours). Among the analyzes carried out, the results of oven drying proved superiority in the ABTS antioxidant activity of 7,546.20 ± 0.01 mol Trolox/g and in the retention of CFT equal to 516.90 ± 0.01 mg GAE eq/100g, in addition to the average DPPH value being very close to the value found for lyophilization. Something very useful was that the FC also showed antioxidant activity. However, the results of bioactive compounds from RAL and RAE were much higher than the references reported in the literature, demonstrating the potential of this residue. The FC presented a contact angle of 35.05±2.19°, a more hydrophilic characteristic than the other films that presented values between 56.3° and 67.35°, this increase in the angle being attributed to the presence of acerola residue in its composition. The average maximum stress value for FC was 2.34±0.78 MPa, a little more than twice the values found for the other films. The FAL (0.5% and 1%) and FAE (0.5% and 1%) films showed lower mean PVA values when compared to the mean value found for FC. In particular, the FAL 0.5% film presented a PVA of 1.50 ± 0.03 g.mm/m2.dia.kPa, six times lower when compared to FC, proving to be an excellent barrier to water vapor. In the analyzes of bioactive compounds of the films, the permanence of the bioactive capacity was proved for all. As expected, the films with the highest percentage of acerola residue FAL1% and FAE1%, showed the highest CFT results (320.90± 0.38 mg GAE eq/100g and 200.60± 0.25mg GAE eq/100 g, respectively) and ABTS (58.01±0.42 µmol Trolox/g and 66.28±0.38 µmol Trolox/g). To prove the antioxidant capacity by DPPH, the formulations showed results between 2830 and 3457 µmol TE/g and in the tests with both simulating solutions, the presence of antioxidants that migrated from the films to the solutions was proven, demonstrating the active function of the biodegradable films developed.pt_BR
dc.description.resumoO impacto ambiental gerado pelo uso contínuo de material de embalagem, oriundo exclusivamente de derivados de petróleo, tem impulsionado o desenvolvimento de pesquisas com matérias-primas diversas para a obtenção de polímeros biodegradáveis. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi desenvolver e caracterizar filmes biodegradáveis ativos a partir do amido que foi extraído da semente de jaca (Artocarpus heterophillus Lam.), incorporados com pó do resíduo da acerola (Malphigia ermaginata) desidratado tanto por secagem em estufa de circulação de ar forçada (RAE) quanto por liofilização (RAL). O amido da semente de jaca apresentou em sua caracterização físico-química umidade 8,10 ± 0,25 %, lipídio 2,60 ± 0,00 %, cinzas 0,12 ± 0,08 % e atividade de água 0,320 ± 0,01. Na análise de MEV apresentou superfície lisa, sem rachaduras e geometria poliédrica. No DRX o amido foi classificado como tipo A se enquadrando na categoria dos amidos de cereais. Os valores de PI 47,9 ± 0,18 (g/100 g) e de sinérese 45,9 ± 0,03 % confirmam a estabilidade da gelatinização do amido, enquanto a solubilidade de 22,0 ± 0,16 % favorece a manutenção da estrutura da matriz filmogênica. Com o objetivo de formular um filme ativo foi realizada a comparação entre as secagens dos pós do resíduo da acerola liofilizada (RAL, -40°C/24 horas) e desidratada na estufa (RAE, 50°C/12 horas). Dentre as análises executadas os resultados da secagem em estufa comprovaram superioridade na atividade antioxidante ABTS de 7.546,20 ± 0,01 mol Trolox/g e na retenção de CFT igual a 516,90 ± 0,01 mg GAE eq/100g, além do valor médio de DPPH estar muito próximo do valor encontrado para a liofilização. Algo bastante proveitoso foi o FC também ter apresentado atividade antioxidante. Entretanto, os resultados de compostos bioativos de RAL e de RAE foram muito superiores as referências reportadas na literatura, demonstrando o potencial desse resíduo. O FC apresentou ângulo de contato de 35,05±2,19°, característica mais hidrofílica que os demais filmes que apresentaram valores entre 56,3° e 67,35°, sendo esse aumento do ângulo atribuído a presença do resíduo de acerola em sua composição. O valor médio de tensão máxima para o FC foi de 2,34±0,78 MPa, um pouco mais que o dobro dos valores encontrados para os demais filmes. Os filmes FAL (0,5% e 1%) e FAE (0,5% e 1%) apresentaram valores médios de PVA inferiores quando comparados ao valor médio encontrado para o FC. Em especial, o filme FAL 0,5% apresentou PVA de 1,50 ± 0,03 g.mm/m2 .dia.kPa, seis vezes menor quando comparada ao FC, demonstrando ser uma excelente barreira ao vapor d’água. Nas análises de compostos bioativos dos filmes provou-se a permanência da capacidade bioativa para todos. Como esperado, os filmes com maior percentual de resíduo de acerola FAL1% e FAE1%, apresentaram os maiores resultados de CFT (320,90± 0,38 mg GAE eq/100g e 200,60± 0,25mg GAE eq/100 g, respectivamente) e ABTS (58,01±0,02 µmol Trolox/g e 66,29±0,02 µmol Trolox/g). Para a comprovação da capacidade antioxidante por DPPH, as formulações apresentaram resultados entre 1396,5 e 1731,5 µmol TE/g e nos ensaios com ambas as soluções simulantes foi comprovada a presença de antioxidantes que migraram dos filmes para as soluções, demonstrando a função ativa dos filmes biodegradáveis desenvolvidos.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationMIGUEL, Thaís Bezerra Veríssimo. Desenvolvimento de filmes biodegradáveis a partir do amido da semente de jaca (Artocarpus heterophillus Lam.) com a incorporação de resíduo de acerola (Malphigia ermaginata). Orientador: Everaldo Silvino dos Santos. 2023. 119f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53029
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectFilmes biodegradáveispt_BR
dc.subjectAntioxidantespt_BR
dc.subjectAcerolapt_BR
dc.subjectAmido da semente de jacapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleDesenvolvimento de filmes biodegradáveis a partir do amido da semente de jaca (Artocarpus heterophillus Lam.) com a incorporação de resíduo de acerola (Malphigia ermaginata)pt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of biodegradable films from jackfruit starch (Artocarpus heterophyllus Lam.) with the incorporation of acerola residue (Malpighia emarginata)pt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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