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Título: Estudo visando à obtenção de novos plásticos biodegradáveis com propriedade antimicrobiana
Autor(es): Farias, Letícia Caroline Dubinski de
Orientador(es): Romero, Rafaelle Bonzanini
Palavras-chave: Biopolímeros
Acondicionamento e conservação de alimentos
Produtos naturais
Biopolymers
Canning and preserving
Natural products
Data do documento: 9-Jul-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: FARIAS, Letícia Caroline Dubinski de. Estudo visando à obtenção de novos plásticos biodegradáveis com propriedade antimicrobiana. 2015. 69 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2015.
Resumo: Atualmente a utilização de embalagens plásticas para proteção dos alimentos e seu impacto ambiental no processo de degradação vem sendo amplamente investigada. Em comparação, os polímeros naturais apresentam inúmeras vantagens em relação aos polímeros sintéticos, tais como ação antimicrobiana, biodegradabilidade e permeabilidade à gases. Filmes produzidos com polímeros naturais, por exemplo, podem ser utilizados na proteção de alimentos embalados para consumo, principalmente nos processos de exportações, que exige uma maior atenção pelo longo período até o destino final. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a síntese, preparação e caracterização de novos polímeros à base de produtos naturais, eugenol e limoneno, visando à obtenção de plásticos biodegrádavéis com propriedades antimicrobianas. Nas reações de polimerização catiônica na presença de cloreto de alumínio e tolueno formou-se uma substância pastosa de coloração amarela, após aquecimento sua coloração ficou avermelhada, não formando o polímero desejado. No método de fotopolimerização, utilizando uma câmara fotoreatora com lâmpada de mercúrio de média pressão (250 W), o produto natural (eugenol ou limoneno) e o peróxido de benzoíla foram expostos à radiação por 96 horas, obtendo a formação de sais cristalizados. No método de polimerização por suspensão obteve-se géis que, nos testes de solubilidade, apresentou capacidade de intumescimento. Com o intuito de identificar qual polímero possui maior potencial para o uso como biofilmes, filmes de acetato de celulose e amido solúvel foram preparados com diferentes teores de eugenol ou limoneno. As propriedades morfológicas, de armazenamento, antimicrobiana e a cinética de liberação dos produtos naturais foram investigadas. As micrografias dos filmes de acetato de celulose com eugenol, amido com eugenol ou limoneno apresentaram uma superfície lisa, indicando filmes densos e uniformes. Os filmes de acetato de celulose com limoneno possuem morfologia porosa, devido à separação de fases, promovida pela evaporação do solvente. A aplicação dos filmes de amido com 5% (m/m) do produto natural em maçãs, que foram banhadas ou revestidas e armazenadas por 15 dias em incubadora, permitiu avaliar a aplicabilidade dos materiais produzidos para embalagens de alimentos. As maçãs revestidas com filme de amido-eugenol apresentaram perfil de oxidação, já as maçãs revestidas com filme de amido-limoneno apresentaram resultados satisfatórios no processo de conservação do alimento. Os testes no qual as maçãs foram banhadas com solução filmogênica resultaram em alimentos com melhor conservação e manutenção das características sensoriais. Os filmes obtidos foram avaliados, em testes microbiológicos, frente às bactérias Escherichia Coli e Staphylococcus aureus. Os halos médios do fármaco controle foram de 27,24 mm, já o filme de acetato de celulose na presença de Staphylococcus aureus formou um halo de 10,5 mm, enquanto os de acetato de celulose-eugenol na presença de Escherichia coli formaram um halo de 11,50 mm. Os testes com a concentração de 10% foram realizados apenas com a Escherichia coli, com resultados de halos maiores, tal como esperado, chegando à 19,83 mm para o filme de acetato de celulose-eugenol e 10,8 mm para o filme de amido-limoneno e 8,06 mm para o filme de amido-eugenol. Os resultados obtidos indicam que os polímeros acetato de celulose ou amido incorporados com eugenol ou limoneno podem atuar como produtos que permitem aumentar o tempo de prateleira de alimentos, diminuindo a taxa de oxidação de alimentos e controlando a proliferação de microrganismos.
Abstract: Nowadays the utilization of plastic packages for the protection of food and your environmental impact in the degradation process are been largely investigated. In comparison, the natural polymers shows countless benefits over synthetic polymers, such as antimicrobial action, biodegradability and permeability to gases. Films produced with natural polymers, for example, can be used for packages for protection of food for consumption, mainly in exportation process, that requires a larger attention by the long period to the final destination. In this context, the present study aimed to the synthesis, preparation and characterization of a new polymer based in natural products, eugenol and limonene, in order to produce biodegradable plastics with antimicrobial properties. In cationic polymerization reactions in the presence of aluminum chloride and toluene formed pasty substance with yellow coloring, after heating was reddish coloration, not forming the desire polymer. In photo polymerization method, requisition a camera photoreatora with medium pressure mercury lamp (250 W), the natural product (eugenol and limonene) and benzoyl peroxide has exposed to radiation for 96 hours, getting a formation of crystallized salts. In the polymerization, method by suspension has obtained gels that, in solubility tests, presented swelling capacity. In order to identify which polymer has the major potential for use as biofilms, films of a cellulose acetate and soluble starch were prepared with different grades of eugenol or limonene. Morphological properties of, storage, antimicrobial and the kinetics of release of natural products has investigated. The micrographs of films of cellulose acetate with eugenol, starch with eugenol or limonene, presented a smooth surface, indicating dense and uniform films. Cellulose acetate films containing limonene have porous morphology, due to phase separation, promoted by evaporation of the solvent. The application of starch films containing 5% (wt/wt) of natural product in apples, that has bathed or enveloped and stores for 15 days in incubator, allowing gauging the applicability of the material for food packaging. Apples enveloped with starch-eugenol have presented an oxidative profile; already the apples enveloped with starchlimonene have presented satisfactory results in the process of food conservation. Test that apples has submerged in filmogenic solution resulted in foods with better conservation and maintenance of sensory characteristics. The films obtained has evaluated for microbiological testing front bacteria Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Average halos of drug control was 27,24 mm, already the cellulose acetate film in the presence of Staphylococcus aureus has formed a halo of 10,5 mm, while the film cellulose acetate containing eugenol in the presence of Escherichia Coli has formed a halo of 11,50 mm. A 10% concentration tests has performed only with Escherichia coli, with results of bigger halos, as expected, coming to 19, 93 mm for cellulose acetate containing eugenol film and 10, 8 mm o starch containing limonene film and 8, 06 mm for starch containing eugenol film. The results obtained indicate that cellulose acetate or starch polymers incorporated with eugenol or limonene can act as products that allow food shelf live, reducing the food oxidation rate and controlling the proliferation of microorganisms.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5140
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