Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/1843/79197
Tipo: Dissertação
Título: Desenvolvimento e caracterização de embalagens biodegradáveis de colágeno e resíduos agroindustriais (mesocarpo de coco verde e bagaço de azeitona).
Autor(es): Nayana Hayss Araújo da Silva
Primeiro Orientador: Camila Argenta Fante
Primeiro membro da banca : Raquel Linhares Bello de Araújo
Segundo membro da banca: Viviane Dias Medeiros Silva
Resumo: Polímeros sintéticos derivados do petróleo são uma preocupação ambiental por não serem renováveis nem biodegradáveis. Filmes biodegradáveis feitos de polímeros naturais, como polissacarídeos, lipídios e proteínas, surgem como uma alternativa promissora e sustentável para embalagens de alimentos. Resíduos da produção de azeite de oliva e do coco verde são alternativas a serem utilizadas como matérias-primas para polímeros biodegradáveis. Assim, o objetivo desse estudo foi desenvolver e caracterizar embalagens biodegradáveis produzidas a partir do subproduto do processamento do azeite de oliva e do coco verde. Primeiramente, foi elaborada e caracterizada a farinha do mesocarpo de coco verde (FMC), no qual apresentou uma composição físico-química promissora, com baixo teor de umidade 11,77%, composição lignocelulósica 9,71, 41,69, 0,02 e 38,07% para hemicelulose, celulose, lignina solúvel e lignina insolúvel respectivamente, compostos fenólicos 9,49 EAG.g-1, atividade antioxidante por ABTS 146,87 µM Trolox.g-1, 185,34 µM FeSO4.g-1, e 728,4 IC50 expresso em mg de fruta. L-1 de DPPH. Apresenta também, capacidade hidrofóbica, onde o poder inchamento variou de 10,80 a 11,50 e solubilidade em água de 16,36 a 19,06, tornando-a uma alternativa viável para a indústria alimentícia e embalagem. A FMC exibiu notável estabilidade térmica, mantendo suas propriedades físicas e químicas mesmo diante de variações de temperatura (29 a 600C°). Esta característica é de suma importância, sobretudo em aplicações que demandam aquecimento, como na produção de massas alimentícias e na fabricação de embalagens plásticas, contribuindo para a redução dos impactos ambientais dos resíduos de coco na cadeia alimentar. Em seguida, foram desenvolvidas seis embalagens variando as concentrações de farinha do mesocarpo de coco verde e com adição do subproduto da extração do azeite de oliva (SBTA), pelo método de casting. A adição da farinha do mesocarpo proporcionou rigidez as embalagens. A inclusão de resíduos agroalimentares resultou em uma degradação rápida, degradando a partir do 3° dia, evidenciando a biodegradabilidade das embalagens elaboradas. Diante dos resultados apresentados, sugere-se que a inclusão de farinha de mesocarpo de coco verde nas embalagens é uma opção promissora em termos de materiais biodegradáveis. Isso pode significativamente contribuir para a redução dos impactos ambientais associados ao descarte de resíduos agroalimentares e embalagens sintéticas. Após a caracterização das embalagens, uma delas foi selecionada com base nas propriedades físicas e mecânicas e aplicada em bolos sem glúten elaborados com farinha de milheto, sendo avaliados durante seis dias de armazenamento a diferentes temperaturas (5 e 25C°). A embalagem biodegradável conservou o tom amarelo dos bolos de milheto, porém casou perda de umidade, com diferenças significativas entre os dias de avaliação e proporcionou redução significativa na atividade de água. Embora as embalagens biodegradáveis não tenham mantido o teor de umidade, a incorporação de SBTA e FMC indicou propriedades antimicrobianas, aumentando potencialmente a vida útil do produto. Esses resultados indicam uma aplicação promissora das embalagens para conferir propriedades antifúngicas aos produtos, mas são necessários mais testes para aprimorar sua eficácia.
Abstract: Synthetic polymers derived from petroleum are an environmental concern because they are neither renewable nor biodegradable. Biodegradable films made from natural polymers, such as polysaccharides, lipids, and proteins, have emerged as promising and sustainable alternatives for food packaging. Waste from the production of olive oil and green coconuts are potential raw materials for biodegradable polymers. Thus, the objective of this study was to develop and characterize biodegradable packaging produced from the by-products of olive oil and green coconut processing. First, green coconut mesocarp (FMC) flour was produced and characterized, presenting a promising physicochemical composition, with low moisture content (11.77%), lignocellulosic composition (9.71%, 41.69%, 0.02%, and 38.07% for hemicellulose, cellulose, soluble lignin, and insoluble lignin, respectively), phenolic compounds (9.49 EAG.g⁻¹), and antioxidant activity (146.87 μM Trolox.g⁻¹, 185.34 μM FeSO₄.g⁻¹, and 728.4 IC₅₀ expressed in mg of fruit L⁻¹ of DPPH). The flour also demonstrated hydrophobic capacity, with swelling power ranging from 10.80 to 11.50 and water solubility from 16.36 to 19.06, making it a viable alternative for the food and packaging industries. FMC exhibited remarkable thermal stability, maintaining its physical and chemical properties even in the face of temperature variations (29 to 600°C). This characteristic is particularly important for applications that require heating, such as the production of pasta and plastic packaging, contributing to the reduction of environmental impacts from coconut waste in the food chain. Next, six packaging formulations were developed, varying the concentrations of green coconut mesocarp flour and including the by-product of olive oil extraction (SBTA) using the casting method. The addition of mesocarp flour provided rigidity to the packaging. The inclusion of agri-food residues resulted in rapid degradation, beginning from the third day, demonstrating the biodegradability of the packaging. Based on the results, it is suggested that the inclusion of green coconut mesocarp flour in packaging is a promising option for biodegradable materials. This could significantly contribute to the reduction of environmental impacts associated with the disposal of agri-food waste and synthetic packaging. After characterizing the packages, one was selected based on its physical and mechanical properties and applied to gluten-free cakes made with millet flour. These cakes were evaluated over six days of storage at different temperatures (5°C and 25°C). The biodegradable packaging preserved the yellow tone of the millet cakes and reduced moisture loss, with significant differences observed between the evaluation days, leading to a marked reduction in water activity. Although the biodegradable packaging did not maintain the moisture content, the incorporation of SBTA and FMC exhibited antimicrobial properties, potentially increasing the product’s shelf life. These results indicate a promising application of packaging to impart antifungal properties to products, though further testing is needed to improve its effectiveness.
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Departamento: FARMACIA - FACULDADE DE FARMACIA
Curso: Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos
Tipo de Acesso: Acesso Restrito
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/79197
Data do documento: 7-Mar-2024
Término do Embargo: 7-Mar-2026
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