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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Desenvolvimento de filmes biodegradáveis contendo compostos bioativos das cascas de Euphorbia umbellata (PAX) Bruyns (Janaúba)
metadata.dc.creator: Rosas, Michele Ribeiro
metadata.dc.contributor.advisor1: Beltrame, Flávio Luís
metadata.dc.contributor.referee1: Sydney, Alessandra Cristine Novak
metadata.dc.contributor.referee2: Ferrari, Priscileila Colerato
metadata.dc.description.resumo: Existe uma crescente preocupação relacionada com a quantidade de lixo produzida a partir de embalagens não biodegradáveis. O grande consumo dessas intensifica sua produção, gerando mais resíduos. A utilização de polímeros biodegradáveis a partir de fontes renováveis torna-se uma alternativa a esta problemática. A incorporação de substâncias antioxidantes em filmes plásticos, como extratos vegetais ricos em componentes antioxidantes e antimicrobianos, para a proteção e manutenção da qualidade de alimentos, tem sido pesquisada devido a sua abundância na natureza. Este trabalho teve como objetivo propor o desenvolvimento de embalagens biodegradáveis ativas formuladas com amido de mandioca, glicerol e extratos das cascas de Euphorbia umbellata (conhecida como Janaúba), e posteriormente avaliar o material obtido através da caracterização em relação à espessura, solubilidade, densidade, opacidade, análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (FEG), determinação de compostos fenólicos totais, atividade antioxidante (DPPH•, ABTS•+ e FRAP) e atividade antimicrobiana. Para tanto, inicialmente foram realizadas a extração das frações das cascas da Euphorbia umbellata (hexano, clorofórmio, acetato de etila e metanol) e realizada a determinação quantitativa dos compostos fenólicos, atividade antioxidante (DPPH•, ABTS•+ e FRAP) e atividade antimicrobiana das frações. A quantificação de fenólicos revelou que a fração acetato é a que possui maior quantidade desses compostos (515,81 ± 0,02 mgGAE/g), melhor atividade antioxidante frente os experimentos de DPPH• (1,95 ± 0,00 IC50μg/mL), ABTS•+ (1,40 ± 0,15 IC50μg/mL) e FRAP (2680,05 ± 0,02 μmolTE/g), e grande potencial antimicrobiano contra as cepas de microrganismos testados (Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 e Salmonella enterica ATCC 14028). Estes resultados demonstram que essa fração mostra-se promissora para incorporação ao filme de amido de mandioca. Os resultados demonstraram que a incorporação da fração acetato das cascas da Euphorbia umbellata aos filmes influenciou na espessura, solubilidade, densidade, opacidade e índice de brancura. A análise térmica (TGA) dos filmes demonstrou a diminuição da temperatura de degradação das matrizes poliméricas. A avaliação microscópica dos filmes permitiu determinar que, devido a adição da fração acetato, ocorreu uma alteração na regularidade da matriz polimérica, e a superfície do filme tornou-se mais heterogênea. Em todos os filmes produzidos com a adição da fração acetato pode-se observar o desenvolvimento de atividade antioxidante (DPPH•, ABTS•+ e FRAP), efeito este proporcional às concentrações utilizadas da fração. Os filmes de amido incorporados com as diferentes concentrações da fração acetato das cascas da Euphorbia umbellata obtiveram resultados positivos para atividade antimicrobiana pelo método de difusão em ágar, apresentando formação de zonas de inibição para Staphylococcus aureus ATCC 25923 e para as bactérias Escherichia coli ATCC 25922, e não apresentaram zonas de inibição para Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 e Salmonella enterica ATCC 14028. Pode-se concluir que os filmes biodegradáveis a base de amido de mandioca, incorporados com o extrato das cascas da Euphorbia umbellata, apresentam propriedades bioativas e características físico-químicas adequadas se constituindo em uma alternativa interessante para a produção e aplicação em embalagens para alimentos.
Abstract: There is a growing concern about the amount of waste produced from non-biodegradable packaging. Their high consumption intensifies its production, which generate more waste. The use of biodegradable polymers from renewable sources becomes an alternative to this problem. The incorporation of antioxidant substances into plastic films, such as plant extracts rich in antioxidant and antimicrobial components, for the protection and maintenance of food quality, has been researched due to its abundance in nature. The objective of this work was developed active biodegradable packaging formulated with cassava starch, glycerol and extracts of Euphorbia umbellata bark (known as Janaúba), and after, evaluate the obtained material by their thickness, solubility, density, opacity, thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (FEG), determination of total phenolic compounds, antioxidant activity (DPPH •, ABTS • + and FRAP) and antimicrobial activity. Euphorbia umbellata (hexane, chloroform, ethyl acetate and methanol) fractions were initially extracted and the quantitative determination of the phenolic compounds, antioxidant activity (DPPH •, ABTS • + and FRAP) and antimicrobial activity of fractions was performed. The phenolic quantification revealed that the acetate fraction had the highest amount of these compounds (515.81 ± 0.02 mgGAE / g), better antioxidant activity against the DPPH experiments (1.95 ± 0.00 IC 50 μg / mL ), and higher antimicrobial potential against the strains of microorganisms tested (Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 and Salmonella enterica ATCC 14028). These results demonstrated that this fraction was promising for incorporation into the cassava starch film. The results showed that the incorporation of the acetate fraction of the Euphorbia umbellata peel into the films influenced their thickness, solubility, density, opacity and whiteness index. The thermal analysis (TGA) of the films showed lower degradation temperature of the polymer matrices with the addition of acetate fraction. The microscopic evaluation of the films showed that, due the addition of the acetate fraction, a change in the regularity of the polymer matrix occurred and the film surface became more heterogeneous. For all the films produced with the addition of the acetate fraction, the development of antioxidant activity (DPPH •, ABTS • + and FRAP) could be observed, which was proportional to the concentration of the fraction used. The starch films, incorporated with different concentrations of acetate fraction of the Euphorbia umbellata bark, showed positive results for the antimicrobial activity measured by diffusion method in agar, presenting zones of inhibition for Staphylococcus aureus ATCC 25923 and for Escherichia coli ATCC 25922, and did not presenting zones of inhibition for Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 and Salmonella enterica ATCC 14028. Based on this, is possible conclude that the biodegradable cassava starch-based films, incorporated with the Euphorbia umbellata bark extract, presented bioactive properties and physicochemical characteristics suitable alternative for the production and application in food packaging.
Keywords: Embalagem ativa
Amido de mandioca
Janaúba
Atividade antioxidante
Atividade antimicrobiana
Active packaging
Cassava starch,
Janaúba
Antioxidant activity
Antimicrobial activity
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Engenharia de Alimentos
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: ROSAS, M. R. Desenvolvimento de filmes biodegradáveis contendo compostos bioativos das cascas de Euphorbia umbellata (PAX) Bruyns (Janaúba) 2019, 79f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2019.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2803
Issue Date: 28-Feb-2019
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