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Título: Filmes a base de quitosana incorporados com α-tocoferol e montmorilonita para aplicação em embalagens funcional e antioxidante
Autor(es): Dias, Marali Vilela
Orientador: Borges, Soraia Vilela
Coorientador(es): Soares, Nilda de Fátima Ferreira
Membro da banca: Medeiros, Eber Antônio Alves
Queiroz, Fabiana
Guerreiro, Mário César
Carneiro, João de Deus Souza
Área de concentração: Ciência dos Alimentos
Assunto: Salmões
Nanocompósitos
Salmon
Nanocomposites
Data de Defesa: 18-Dez-2012
Data de publicação: 2013
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Referência: DIAS, M. V. Filmes a base de quitosana incorporados com α-tocoferol e montmorilonita para aplicação em embalagens funcional e antioxidante. 2012. 172 p. Tese (Doutorado em Ciência dos Alimentos) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2013.
Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidas dois tipos de embalagens ativas: uma embalagem funcional a base de quitosana (QUI) incorporada com α-tocoferol encapsulado (toc-encap) e montmorilonita sódica (MMTNa) e outra embalagem antioxidante de QUI com α-tocoferol não encapsulado e montmorilonita organofílica (MMT15A). Estas embalagens foram caracterizadas com relação a estrutura, morfologia, propriedades térmicas, ópticas, mecânicas e resistência ao vapor de água. Para avaliar o efeito antioxidante, as embalagens de quitosana com α-tocoferol e MMT15A foram aplicadas em salmão refrigerado por oito dias. As análises realizadas no alimento foram: análise de oxidação lipídica, cor, migração de α-tocoferol e de minerais presentes na MMT15A. Como resultados, para os filmes funcionais o uso de toc-encap até 10% auxiliou na intercalação da MMTNA resultando em filmes com permeabilidade ao vapor de água (PVA) reduzida, superfície mais hidrofóbica e menor UE (umidade no equilíbrio). Os filmes ficaram levemente mais amarelos com o aumento de toc-encap e também menos transparentes. A Tg (temperatura de transição vítrea) variou de 134 - 185º C. O uso de toc-encap e MMTNa na matriz de QUI deslocou os estágios de perda de massa para temperaturas mais altas. Pelo teste de tração, para os filmes com MMTNa, observou-se aumento no valor de resistência a tração (RT) e módulo de elasticidade (ME) com até 10% de toc-encap. Com a adição de toc-encap, os filmes ficaram menos resistentes e menos elásticos sob estresse acentuado (teste de punctura). Para os filmes antioxidantes, o tocoferol e MMT15A deixaram os filmes mais hidrofóbicos, com menor valor de UE, mais opacos, com valores de L* e b* menores e maiores respectivamente em relação ao filme de QUI. O tocoferol também aumentou a estabilidade térmica dos filmes de QUI e agiu como plastificante diminuindo a RT e ME no teste de tração, reduzindo a resistência a punctura no teste de punctura e reduzindo também a Tg dos filmes em função da maior mobilidade das cadeias poliméricas. A argila MMT15A auxiliou na manutenção da integridade da superfície ao estresse provocado pelos glóbulos de tocoferol, evitando orifícios na superfície dos filmes. Como resultados da aplicação dos filmes antioxidantes no alimento, as amostras acondicionadas nos filmes com 10% e 15% de tocoferol + MMT 15 apresentaram valores inferiores a 0,14 mg de tocoferol/g de salmão e este valor foi suficiente para reduzir a oxidação lipídica no alimento. O teor de magnésio em salmão acondicionados em nanocompósitos aumentou depois de 8 dias mostrando que ocorre migração destas cargas incorporadas na matriz polimérica para o alimento. Diante destes resultados, recomenda-se o uso de toc-encap de até 10% para se ter filmes funcionais homogêneos e também o uso de MMTNa para melhorar as propriedades dos filmes. Para o desenvolvimento de nanocompósitos antioxidantes recomenda-se o uso de 10% de tocoferol por esta quantidade não alterar a estrutura dos filmes e também o uso de MMT15A para auxiliar nas propriedades. A partir dos resultados de migração, mais estudos são necessários com relação a toxicidade dos nanocompósitos para garantir a segurança do consumidor.
In this work we developed two types of active packaging: a functional packaging of chitosan (CHI) incorporated with α-tocopherol encapsulated (toc-encap) and montmorillonite (MMTNa) and other antioxidant packaging with α-tocopherol unencapsulated and organophilic montmorillonite (MMT15A). These packages were characterized with respect to structure, morphology, thermal, optical, mechanical prppertiesand resistance to water vapor. To evaluate the effect of antioxidant packages of chitosan with α-tocopherol and MMT15A were applied to salmon cooled for eight days. The analyzes conducted in food were: analysis of lipid oxidation, color, migration of α-tocopherol and minerals present in MMT15A. As a result, for functional films using toc-encap to 10% helped intercalation of MMTNa resulting in films with permeability to water vapor (PVA) reduced, surface more hydrophobic and less UE (at equilibrium moisture content). The films were slightly more yellow with increasing toc-encap and also less transparent. The Tg (glass transition temperature) ranging from 134 -185 °C. The use of toc-encap and MMTNa in matrix CHI shifted stages of mass loss for higher temperatures. For the tensile test to films with MMTNa, there was an increase in the amount of tensile strength (RT) and modulus of elasticity (ME) with up to 10% of encap-toc. With the addition of toc-encap, the films were less resistant and less elastic under severe stress test (puncturing). For films antioxidant tocopherol and MMT15A left the more hydrophobic films, with lower values of the UE, more opaque, with values of L * and b * lower and higher respectively compared to CHI film . Tocopherol also increased the thermal stability of the films of CHI and acted as a plasticizer lowering the RT and ME in tensile testing, reducing the resistance to puncture in puncture test and also reducing the Tg of the films due to the higher mobility of the polymer chains. The clay MMT15A helped keep the surface integrates the stress caused by blood tocopherol, avoiding holes in the surface of the films. As a result of the application of antioxidants films in food , the samples packaged in the films with 10% and 15% tocopherol + MMT15A showed values below 0.14 mg of tocopherol / g of salmon and this amount was sufficient to reduce lipid oxidation in food. The magnesium content in salmon packed in nanocomposites increased after 8 days showing that migration occurs such fillers incorporated in the polymer matrix for food. Given these results, it is recommended to use toc-encap up to 10% functional films to have homogeneous and also the use of MMTNa to improve the properties of the films. For the development of nanocomposite antioxidants recommended the use of 10% tocopherol by this amount did not change the structure of the films and also the use of MMT15A to assist in properties. From the results of migration, more studies are needed regarding the toxicity of nanocomposites to ensure consumer safety.
Informações adicionais: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós Graduação em Ciência dos Alimentos, área de concentração em Ciência dos Alimentos, para a obtenção do título de Doutor.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/722
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
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