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Título: Desenvolvimento de biopolímeros de isolado proteico de soro de leite e nanofibra de celulose incorporados com óleo essencial de tomilho
Título(s) alternativo(s): Development of whey protein isolate and cellulose nanofiber biopolymers incorporated with thyme essential oil
Autor : Carvalho, Raissa Alvarenga
Lattes: http://lattes.cnpq.br/3038640075180180
Primeiro orientador: Borges, Soraia Vilela
Primeiro coorientador: Dias, Marali Vilela
Primeiro membro da banca: Alves, Érika Endo
Segundo membro da banca: Dias, Marali Vilela
Terceiro membro da banca: Ramos, Eduardo Mendes
Palavras-chave: Nanobiopolímeros
Embalagem ativa
Caracterização
Nanobiopolymers
Active packaging
Characterization
Data da publicação: 21-Mar-2016
Agência(s) de fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Referência: CARVALHO, R. A. Desenvolvimento de biopolímeros de isolado proteico de soro de leite e nanofibra de celulose incorporados com óleo essencial de tomilho. 2016. 140 p. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.
Resumo: Neste trabalho foi desenvolvida uma embalagem ativa de isolado proteico de soro de leite (IPS) e nanofibra de celulose (NFC) incorporada com óleo essencial de tomilho (OET). O IPS foi utilizado como base polimérica para os filmes, glicerol como agente plastificante, NFC como agente de reforço e OET como agente antioxidante. Na primeira etapa do estudo foi selecionada a melhor concentração de NFC com base nos resultados obtidos pelas análises de espessura, solubilidade, morfologia (MEV), propriedades mecânicas, de permeabilidade (PVA) e óptica. Na segunda etapa, os filmes foram adicionados de diferentes concentrações de OET e caracterizados quanto às propriedades morfológicas (MEV), térmicas (DSC e TGA), estruturais (DRX e FTIR), mecânicas, de PVA e ópticas. Na última etapa foram avaliadas as atividades antioxidantes do OET e dos nanobiopolímeros ativos e realizada a aplicação dos filmes em carne moída (Biceps femoris) com o objetivo de se avaliar a capacidade de prevenção da oxidação das carnes pelos filmes ativos, através da análise do índice de TBARS e da cor objetiva, durante o armazenamento a 4°C±1°C por 4 dias. Como resultados, a adição de NFC nas concentrações intermediárias (2 e 4% p/p) permitiu a formação de filmes mais resistentes à água, menos permeáveis, mais rígidos e menos elásticos, com boa dispersão da nanopartícula pela matriz polimérica. Para o filme adicionado da maior concentração de NFC (6% p/p), observou-se a tendência de aglomeração da nanopartícula, com manutenção das propriedades analisadas. Não houve diferença na cor e transparência dos nanobiopolímeros adicionados de NFC. A adição de 4% (p/p) de NFC foi selecionada para posteriores estudos e aplicações. A incorporação de diferentes concentrações de OET permitiu a formação de filmes com boa interação entre seus constituintes, elevado índice de cristalinidade e aumento da temperatura de transição vítrea (Tg), diminuição da permeabilidade e aumento da estabilidade térmica (TGA). Os filmes ficaram menos amarelos, com tendência ao verde, mais pálidos e menos transparentes com a adição de OET. As propriedades mecânicas foram reduzidas e a dispersão das NFC foi diminuída com a adição de OET. A presença dos compostos timol e carvacrol no OET e nanobiopolímeros foram confirmadas por CG, assim como suas atividades antioxidantes por meio das metodologias de análise de sequestro de radicais livres DPPH e sistema β-caroteno/ácido linoleico. Houve diminuição dos valores de oxidação para as amostras de carne moída acondicionadas pelos nanobiopolímeros adicionados de OET (TBARS) e o tratamento incorporado de 20% (p/p) de OET foi capaz de manter a cor vermelha das carnes demonstrados pelos resultados de índice de cor a*, saturação (c*) e ângulo de tonalidade (h*). Os resultados indicaram que a utilização de filmes com 4% (p/p) de NFC e 20% (p/p) de OET foi capaz de melhorar as propriedades dos filmes e prevenir a oxidação da carne moída com consequente manutenção de sua qualidade durante o período de tempo e condições estudadas.
Abstract: In this study, an active packaging was developed with whey protein isolate (WPI) and cellulose nanofiber (CNF) incorporated with thyme essential oil (TEO). The WPI was used as base polymer for the films, glycerol as a plasticizer, CNF as a reinforcing material and TEO as an antioxidant agent. In the first stage of the study, the best concentration of CNF was select based on the results obtained by the analysis of thickness, solubility, morphology (SEM), mechanical, permeability (WVP) and optical properties. In the second stage, the films were added with different concentrations of TEO and characterized as the morphological (SEM), thermal (DSC and TGA), structural (XRD and FTIR), mechanical, optical and WVP properties. In the last step, the antioxidant activities of TEO and active nanobiopolymers were evaluated and the application of the films in ground beef (Biceps femoris) was conducted in order to evaluate the ability of the active films in preventing the oxidation of meat by the analysis of TBA and color of the samples during storage at 4°C±1°C for 4 days. As results, the addition of the intermediate concentrations of CNF (2 and 4% w/w) allowed the formation of films more resistant to water, less permeable, more rigid and less flexible, with good dispersion of the nanoparticle along the polymer matrix. For the higher concentration of CNF (6% w/w), there was a tendency to agglomeration of nanoparticles by the polymer matrix, with maintenance of the properties analyzed. There was no difference in color and transparency of nanobiopolymers added with CNF. The addition of 4% (w/w) of CNF was selected for further studies and applications. The incorporation of different concentrations of TEO (20; 30 and 40% w/w) allowed the formation of films with good interaction between its components, high crystallinity index and increased the glass transition temperature (Tg) and thermal stability (TGA) with also a decreased in the permeability. The films were less yellow, with a tendency to green, paler and with less transparency with the addition of TEO. The mechanical properties were reduced and the dispersion of the CNF was decreased. The presence of the compounds thymol and carvacrol in TEO and nanobiopolymers added with the oil, were confirmed by gas cromatography, as well as its antioxidant activities through analysis of kidnapping free radicals DPPH and β-carotene/linoleic acid system. A decrease of the oxidation values was observed for ground beef samples aconditionated by nanobiopolymers added with TEO (TBA) and the treatment added with 20% (w/w) of TEO was able to maintain the red color of the meat shown by the results of color a*, saturation (C*) and hue angle (h*). The results indicated that the use of films with 4% (w/w) of CNF and 20% (w/w) of TEO was able to enhance film properties and prevent the oxidation of ground beef with a consequent maintenance of quality during the time and conditions studied.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/10944
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções:DCA - Ciência dos Alimentos - Mestrado (Dissertações)



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