dissertação
Desenvolvimento de etiqueta inteligente com indicador colorimétrico para identificação de SO2 em crustáceos
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Ciências Florestais
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Agentes sulfitantes são amplamente aplicados a camarão como conservadores e o dióxido de enxofre (SO2) é produzido a partir da degradação desses agentes. Devido a problemas toxicológicos associados à ingestão de alimentos conservados por sulfitos, a legislação brasileira prevê o limite de 100 ppm de SO2 residual em crustáceos. O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de uma etiqueta inteligente com indicador de SO2. A etiqueta indicadora foi desenvolvida a partir de filmes de amido incorporados com iodo pela técnica de casting. O trabalho foi dividido em três etapas, onde a primeira se referiu à produção das etiquetas e sua caracterização quanto à Espessura, Solubilidade em água, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS) e Análise de cor. As micrografias e análises de EDS mostraram uniformidade da matriz polimérica, enquanto as demais propriedades da etiqueta foram alteradas pela adição de iodo (I2) à matriz. Na segunda etapa as etiquetas foram expostas por 15 min a soluções com diferentes concentrações de SO2 em duas condições de temperatura (-18 e 4°C), sendo posteriormente analisadas por FTIR e quanto aos parâmetros de cor L*(Luminosidade), h* (Tonalidade), dE* (Diferença total de cor). Os parâmetros L*, h* e dE* foram maiores na temperatura de 4°C. Os valores de L* e h*, foram reduzidos com o aumento da concentração de iodo enquanto para dE* este efeito não foi significativo. Ao colocar as etiquetas em contato com soluções de SO2, L*, h* e dE* aumentaram com o aumento dos teor es de SO2 e a estrutura química das etiquetas sofreu alterações após exposição ao SO2. Na terceira etapa as etiquetas foram testadas em camarão em três concentrações de SO2 (100, 110 e 120ppm) e seguidamente caracterizadas quanto aos parâmetros de cor L*, C* (Saturação), h*, dE* e transparência. A maior concentração de SO2 promoveu maiores valores de L* e dE* e menores valores C*, enquanto para h* não houve influencia significativa. Concentrações maiores que 100 ppm produziram valores maiores de transparência. Os resultados obtidos foram promissores, uma vez que as etiquetas inteligentes se mostraram bons indicadores da concentração de SO2 através da mudança na coloração de azul escuro/preto para incolor em um tempo de 15 minutos.
Abstract
Sulfating agents are widely applied to shrimp as conservatives and sulfur dioxide (SO2) is produced from the degradation if these agents. Due to toxicological issues associated to the ingestion of food conserved with sulfites, the Brazilian legislation predicts the limit of 100 ppm of residual SO2 in crustaceans. This study had the objective of developing an intelligent label with SO2 indicator. The indicator label was developed from starch films incorporated with iodine by the casting technique. The work was divided into three stages, with the first regarding the production of labels and their concerning thickness, solubility in water, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), ther mogravimetric analysis (TGA), Differential Scan Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Energy Dispersing Spectroscopy (EDS) and Color Analysis. The micrographs and EDS analyses showed uniformity of the polymeric matrix, while the remaining properties of the label were altered by the addition of iodine (I2) to the matrix. In the second stage, the labels were exposed to 15 minutes to solutions with different concentrations of SO2 under two temperature conditions (-18 C and 4 C), being posteriorly analyzed by FTIR and regarding parameters of color L* (Luminosity), h* (tone), dE* (total color difference). Parameters L*, h* and dE* were higher in the temperature of 4 C. The values for L* and h* were reduced with the increase of the concentration of iodine, while for dE*, this effect was not significant. When placing the labels in contact with the SO2 solutions, L*, h* and dE* increased with the increase in the contents of SO2, and the chemical structure of the labels changed with the exposure to SO2. In the third stage, the labels were tested in shrimp, in three concentrations of SO2 (100, 110 and 120 ppm) and characterized regarding the parameters of color L*, C* (Saturation), h*, dE* and transparency. The highest concentration of SO2 promoted higher values for L* and dE*, and lower values for C*, while for h*, there was no significant influence. Concentrations higher than 100 ppm produced higher values for transparency. The obtained results were promising given that the intelligent labels showed good indicators for the concentration of SO2 by means of change in the coloration from dark blue/black to colorless in the time of 15 minutes.
Descrição
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Citação
FERNANDES, G. de S. C. Desenvolvimento de etiqueta inteligente com indicador colorimétrico para identificação de SO2 em crustáceos. 2016. 110 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Biomateriais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.