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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31182| Título: | Aplicação de extratos vegetais em filmes poliméricos para sistema de empacotamento inteligente |
| Título(s) alternativo(s): | Application of plant extracts in polymeric films for intelligent packaging system |
| Autor(es): | Pawlak, Chalissa |
| Orientador(es): | Tiuman, Tatiana Shioji |
| Palavras-chave: | Amido Erva-mate Uva Starch Mate plant Grapes |
| Data do documento: | 28-Fev-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | PAWLAK, Chalissa. Aplicação de extratos vegetais em filmes poliméricos para sistema de empacotamento inteligente. 2023. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Biotecnológicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2023. |
| Resumo: | A erva-mate e o bagaço de uva possuem propriedades antioxidantes naturais, como os compostos fenólicos. Além disso, o bagaço de uva apresenta uma mistura de compostos, as antocianinas, que apresentam variações de cor em diferentes condições de pH. Considerando que a indústria de alimentos possui grande interesse na produção de embalagens ativas e inteligentes, o objetivo deste trabalho foi produzir e caracterizar um filme à base de amido enriquecido com extrato de bagaço de uva e de extrato de erva-mate e aplicar em modelos para avaliar a eficiência. Primeiramente, os extratos foram produzidos em sonicador de ponteira ultrassônico utilizando as amostras de erva-mate e bagaço de uva moídas. Foram realizadas suas caracterizações quanto à atividade antioxidante, compostos fenólicos totais (CFT) e atividade antimicrobiana. Além disso, os extratos de bagaço de uva foram quantificados em relação ao seu teor de antocianinas. Foram obtidos resultados de compostos fenólicos totais de 94,91±7,28 mg EAG g amostra-1 para extrato de erva-mate, e de antocianinas de 9,82 ± 0,35 mg eq cianidina-3-glicosídio g-1 amostra para o extrato de bagaço de uva,), indicando uma possibilidade para aplicação em embalagens ativas. O extrato de erva-mate foi eficaz em inibir o desenvolvimento de algumas bactérias como a Escherichia coli, Bacillus cereus, Salmonella enterica e Staphylococcus aureus. Desta forma, estes extratos foram incorporados em biofilmes de amido. Após a incorporação dos extratos no filme, foram analisados os parâmetros de espessura, solubilidade em água, teor de umidade, permeabilidade ao vapor e índice de intumescimento, de modo que se observou aumento significativo nos dois primeiros de 0,09 ± 0,00 para 0,10 ± 0,00 mm e de 32,15 ± 2,02 a 38,64 ± 3,26 %, respectivamente. A adição dos extratos provocou uma redução significativa na tensão máxima de ruptura e no módulo de elasticidade, de 18,35 ± 0,21 para 11,66 ± 2,19 MPa e de 4,97 ± 0,01 a 3,28 ± 0,29 MPa, respectivamente. A variação de cor dos filmes foi visivelmente observada em diferentes pH, assim como houve a liberação de compostos fenólicos totais em três simuladores de alimentos, indicando que o filme pode retardar processos oxidativos. O filme também foi avaliado por um teste utilizando-se o leite como amostra e observou-se uma evidente alteração na coloração no período de sete dias. Desta forma, este estudo mostrou o potencial de um biofilme de amido incorporado com extratos naturais como embalagem antioxidante e indicador biológico de pH em alimentos. |
| Abstract: | Yerba mate and grape pomace have natural antioxidant properties, such as phenolic compounds. In addition, grape pomace has a blend of compounds, anthocyanins, which change color under different pH conditions. Considering that the food industry has a great interest in the production of active and intelligent packaging, the objective of this work was to produce and characterize a starchbased film enriched with grape pomace extract and yerba mate extract and apply it in models to evaluate efficiency. First, the extracts were made in an ultrasonic tip sonicator using ground yerba mate and grape pomace samples. Their characterizations were carried out regarding antioxidant activity, total phenolic compounds (TPC), and antimicrobial activity. In addition, grape pomace extracts were quantified for their anthocyanin content. Results were obtained for total phenolic compounds of 94.91±7.28 mg EAG g sample-1 for mate extract, as well as for anthocyanins of 9.82 ± 0.35 mg eq cyanidin-3-glycoside g-1 sample for grape pomace extract, showed high levels of anthocyanins (9.82 ± 0.35 mg eq cyanidin-3-glycoside g-1 sample), indicating a possibility for application in active packaging. Yerba mate extract was effective in inhibiting the development of some bacteria, such as Escherichia coli, Bacillus cereus, Salmonella enterica, and Staphylococcus aureus. Thus, these extracts were incorporated into starch biofilms. After including the extracts into the film, the parameters of thickness, water solubility, moisture content, vapor permeability, and swelling index were analyzed so that a significant increase was observed in the first two of 0.09 ± 0.00 for 0.10 ± 0.00 mm and from 32.15 ± 2.02 to 38.64 ± 3.26 %, respectively. The addition of extracts caused a significant reduction in the maximum tensile stress and the modulus of elasticity, from 18.35 ± 0.21 to 11.66 ± 2.19 MPa and from 4.97 ± 0.01 to 3.28 ± 0.29 MPa, respectively. The color variation of the films was visibly observed at different pH, as well as the release of total phenolic compounds in three food simulants, indicating that the film can delay oxidative processes. The film was also evaluated by a test using milk as a sample, and an apparent color change was observed within seven days. Thus, this study showed the potential of a starch biofilm incorporated with natural extracts as an antioxidant packaging and a biological pH indicator in foods. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31182 |
| Aparece nas coleções: | TD - Programa de Pós-Graduação em Processos Químicos e Biotecnológicos |
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