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dc.creatorCotta, Anômora Ariane Rochido dos Santos-
dc.date.accessioned2022-04-19T17:33:26Z-
dc.date.available2022-04-19T17:33:26Z-
dc.date.issued2022-04-19-
dc.date.submitted2022-02-14-
dc.identifier.citationCOTTA, A. A. R. dos S. Estudos termodinâmico e biodegradação de embalagens a base de amido de mandioca e agentes naturais antioxidantes. 2022. 84 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/49758-
dc.description.abstractThe use of petroleum-based materials and their current processing techniques have caused problems related to our finite resources and the environment. Alternatively, scientists have been developing new technologies, such as active biodegradable packaging derived from polymers from natural sources and natural agents antioxidants, to minimize the problems generated by fossil-based packaging and toxic chemical sources. The objective of this work is to perform thermodynamic and physics studies of active biodegradable packaging based on cassava starch and natural antioxidant agents (lycopene). This research was divided into three stages. In the first stage, the biodegradation of packaging in the soil was studied. The samples were placed on an aluminum screen and inserted into the soil at a depth of 4 cm for approximately 18 days. The biodegradation of the films was determined through Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and visual analysis. The subsequent step was to perform the water solubility analysis, where the samples were completely submerged in deionized water under agitation for a time of 24 hours, the solubility was determined through the percentage of solubilized material. The third stage is related to the determination of water sorption isotherms and thermodynamic parameters. The isotherms describe the relationship between the water activity and the equilibrium moisture content of the material at a constant temperature, being represented graphically. Through the thermodynamic parameters, it is possible to extract information about the stability of the packaging, as well as about the spontaneity or not of the water adsorption process. To obtain the water sorption isotherms and thermodynamic properties, the packages were analyzed under different temperature conditions ranging from 5ºC, 15ºC, and 25ºC in different saline solutions until the samples reach a constant weight. After reaching equilibrium, it was possible to determine the moisture content absorbed and the thermodynamic properties of the packaging. From the results obtained it was possible to verify the biodegradation of the packages through visual observations and FTIR analysis. The effect is observed through different aspects present in the packaging, such as the roughness of the film surface, the formation of holes or cracks, fragmentation, color changes, or the variation in mass due to interaction with the imposed atmosphere. In addition, biodegradation can cause changes in the structure of the films that were observed by FTIR. Regarding the water solubility analysis, the percentage decreases with the addition of lycopene in the polymer matrix. For the analysis of water sorption isotherm, the best mathematical adjustment is found to estimate the monolayer humidity values (Xm) with increasing temperature, done by applying the GAB model. Finally, through the thermodynamic analysis, it was possible to visualize that both the ΔHdif and the -ΔSdif differential curves increased exponentially for all samples with increasing moisture content until values were close to zero, and the occurrence of enthalpy compensation entropy was confirmed with entropy driving the adsorption process.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectEmbalagens biodegradáveispt_BR
dc.subjectEmbalagens ativaspt_BR
dc.subjectIsoterma de sorçãopt_BR
dc.subjectParâmetros termodinâmicospt_BR
dc.subjectLicopenopt_BR
dc.subjectBiodegradable packagingpt_BR
dc.subjectActive packagingpt_BR
dc.subjectSorption isothermspt_BR
dc.subjectThermodynamic parameterspt_BR
dc.titleEstudos termodinâmico e biodegradação de embalagens a base de amido de mandioca e agentes naturais antioxidantespt_BR
dc.title.alternativeThermodynamic studies and biodegradation of packaging based on cassava starch and natural antioxidant agentspt_BR
dc.typedissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentospt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Dias, Marali Vilela-
dc.contributor.advisor-co1Borges, Soraia Vilela-
dc.contributor.referee1Nascimento, Bruna de Souza-
dc.contributor.referee2Felix, Pedro Henrique Campelo-
dc.description.resumoO uso de materiais à base de petróleo e suas técnicas atuais de processamento têm causado problemas relacionados aos nossos recursos finitos e ao meio ambiente. Como alternativa, os cientistas vêm desenvolvendo novas tecnologias, como as embalagens biodegradáveis ativas derivadas de polímeros de fontes naturais e agentes naturais antioxidantes, com o intuito de minimizar os problemas gerados através das embalagens de origem fósseis e de fontes químicas tóxicas. O objetivo deste trabalho foi realizar estudos físicos e termodinâmicos de embalagens biodegradáveis ativas a base de amido de mandioca e agentes naturais antioxidantes (licopeno). Esta pesquisa foi dividida em três etapas. Na primeira etapa foi estudado a biodegradação das embalagens no solo, onde as amostras foram colocadas em uma tela de plástico, inseridas no solo em uma profundidade de 4 cm por tempo aproximado de 18 dias. A biodegradação dos filmes foi determinada através de análises de Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise visual. A etapa posterior, foi realizar análise de solubilidade em água, onde as amostras foram completamente submersas em água deionizada sobre agitação por um tempo de 24 horas, a solubilidade foi determinada através de porcentagem de material solubilizado. A terceira etapa é referente a determinação das isotermas de sorção de água e dos parâmetros termodinâmicos. As isotermas de sorção de água descrevem a relação entre a atividade de água e o conteúdo de umidade de equilíbrio do material a uma temperatura constante, sendo representada graficamente. Já os parâmetros termodinâmicos indicam informações sobre a estabilidade das embalagens, bem como sobre a espontaneidade ou não do processo de adsorção de água. Para a obtenção das isotermas de sorção de água e das propriedades termodinâmicas, as embalagens foram analisadas em diferentes condições de temperatura variando de 5ºC, 15ºC, 25ºC em diferentes umidades relativas até as amostras atingirem um peso constante. Após atingir o equilíbrio, foi possível determinar o teor de umidade adsorvida e as propriedades termodinâmicas das embalagens. Dos resultados obtidos foi possível verificar a biodegradação das embalagens através de observações visuais e análise de FTIR. O efeito é observado através de diferentes aspectos presentes na embalagem, como o caráter rugoso da superfície do filme, a formação de buracos ou rachaduras, fragmentação, mudanças na coloração ou pela variação de massa devido a interação com a atmosfera imposta. Além disso, a biodegradação pode causar mudanças na estrutura dos filmes que foi observada pelo FTIR. Referente a análise de solubilidade em água a porcentagem diminui com a adição do licopeno na matriz polimérica. Para as análises de isoterma de sorção de água o melhor ajuste matemático que permitiu estimar os valores de umidade da monocamada (Xm) com o aumento da temperatura foi o modelo de GAB. Por fim, através das análises termodinâmicas foi possível visualizar que tanto a ΔHdif e a -ΔSdif as curvas diferencial aumentaram exponencialmente para todas as amostras com o aumento do teor de umidade, até valores próximos de zero e a ocorrência de compensação de entalpia-entropia foi confirmada com a entropia conduzindo o processo de adsorção.pt_BR
dc.publisher.departmentEscola de Ciências Agrárias de Lavraspt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia de Alimentospt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7342247779985837pt_BR
Aparece nas coleções:Engenharia de Alimentos - Mestrado (Dissertações)



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