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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-BATG5G| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Desenvolvimento e caracterização de filmes derivados da borra de café submetida a tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino |
| Authors: | Michelle Jennifer Pereira de Azevedo Batista |
| First Advisor: | Leandro Soares de Oliveira |
| First Referee: | Antonio Ferreira Avila |
| Second Referee: | Maria Aparecida Vieira Teixeira Garcia |
| Third Referee: | Camila Argenta Fante |
| Abstract: | O café é umas das bebidas mais populares do mundo. Apenas em 2016, foram consumidas cerca de 9,3 milhões de toneladas. Desta maneira, o descarte da borra de café se torna um problema ambiental, pois todo ano são produzidos cerca de 7 milhões de toneladas deste resíduo. Só o Brasil, maior produtor mundial de café e segundo maior consumidor, descartou quase um milhão de toneladas de borra de café em 2016. Contudo, este resíduo é rico em compostos orgânicos, como ácidos graxos, aminoácidos, polifenóis e principalmente em polissacarídeos, os quais representam cerca de 50 % da matéria seca em massa, sendo capaz de gerar produtos de valor agregado se lhes forem dados destinos adequados. As galactomananas e a celulose do café são excelentes polissacarídeos para o desenvolvimento de embalagens de biopolímeros, as quais, por sua vez, têm sido estudadas amplamente nos últimos anos, visto que o descarte de embalagens sintéticas tem causado sérios problemas ambientais. As galactomananas do café foram determinadas como sendo de baixo grau de ramificação e elevado grau de polimerização, características desejáveis para polissacarídeos formadores de biomateriais. Neste trabalho, por meio de tecnologia sustentável, foram desenvolvidos filmes derivados de materiais provenientes da borra de café deslignificada com peróxido de hidrogênio alcalino. As diferenças de tratamentos consistiram em variar as concentrações da solução de peróxido alcalino: 15, 25, 35 e 45 % (v/v). Os materiais deslignificados foram caracterizados para a elaboração dos filmes. Foi utilizada solução de cloreto de zinco para dissolver o material rico em galactomananas e celulose, além disso, adicionou-se cloreto de cálcio à solução de preparo do filme com o objetivo de melhorar as propriedades do biomaterial como permeabilidade ao vapor de água e propriedades mecânicas, produzindo um filme mais coeso. O material proveniente da borra de café submetida a tratamento com solução 35 % H2O2 proporcionou filmes com as propriedades mais desejáveis para a produção dos biomateriais, os quais apresentaram resistência à tração de 5,971 ± 2,107 N/mm2, valor de permeabilidade ao vapor de água igual a 1,44 ± 0,10 g.mm/m2.h.kPa, e temperatura de transição vítrea igual a -2,26 °C. Os filmes apresentaram características promissoras, contudo mais pesquisas são necessárias para o aprimoramento das propriedades dos filmes desenvolvidos e viabilidade da produção. |
| Abstract: | Coffee is one of the worlds most popular beverages. Its consumption was about 9.3 million tons in 2016. Because of that, spent coffee grounds constitute a huge environmental issue, since about 7 million tons are generated annually and appropriate treatments for such residues are yet to be developed. Brazil is the largest coffee producer and the second consumer in the world, thus have produced almost a million tons of spent coffee grounds in 2016. Spent coffee grounds contain large amounts of organic compounds such as fatty acids, amino acids, polyphenols, minerals, and polysaccharides must amounts to approximately 50 % of the total mass. Therefore, coffee residues must be exploited as a source of value-added products. Coffee polysaccharides are excellent for biopolymer packaging development, for they are comprised mostly of galactomannans and cellulose. Researchers have been conducting plenty of studies on biomaterials in the last decades, since the accumulation of synthetic polymers has been causing serious environmental problems. Coffee galactomannan has low degree of branching and high degree of polymerization, which are good characteristics for making biopolymer films. In this research were developed films from delignified spent coffee grounds treated with alkaline peroxide hydrogen. Solutions with varied concentrations: 15, 25, 35 and 45 % (v/v). The delignified material was characterized and analysed. A zinc chloride solution was employed to dissolve the extracted galactomannans and cellulose and calcium chloride improved film properties, such as water vapour permeability and mechanical. The material from delignified spent coffee grounds treated with 35 % H2O2 has provided a better film than the others. That biomaterial presented tensile strength value of 5,971 ± 2,107 N/mm2, water vapor permeability of 1,44 ± 0,10 g.mm/m2.h.kPa and glass transition temperatura of -2,26 °C. The films presented promising characteristics, besides more researches should be done to the improvement of the properties of these biomaterials. |
| Subject: | Celulose Peróxido de hidrogênio Biopolimeros Polissacarideos Borra de café |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-BATG5G |
| Issue Date: | 3-Aug-2017 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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