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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40591| Título: | Influência da adição de pó rico em colágeno nas propriedades físicas, ópticas e mecânicas de biofilmes à base de celulose microfibrilada |
| Título(s) alternativo(s): | Influence of the addition of collagen-rich powder on the physical, optical, and mechanical properties of microfibrillated cellulose-based biofilms |
| Autor(es): | Delfino, Larissa Alves |
| Orientador(es): | Haminiuk, Charles Windson Isidoro |
| Palavras-chave: | Revestimentos Plásticos biodegradáveis Indústria avícola - Subprodutos Colágeno - Aplicações industriais Biofilmes - Propriedades mecânicas Biopolímeros Coatings Biodegradable plastics Poultry industry - By-products Collagen - Industrial applications Biofilms - Mechanical properties Biopolymers |
| Data do documento: | 27-Fev-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | DELFINO, Larissa Alves. Influência da adição de pó rico em colágeno nas propriedades físicas, ópticas e mecânicas de biofilmes à base de celulose microfibrilada. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026. |
| Resumo: | A crescente produção de plásticos para embalagens tem contribuído significativamente para o acúmulo de resíduos em escala global, impulsionando a busca por alternativas sustentáveis. Nesse contexto, subprodutos de origem animal destacam-se como fontes promissoras para o desenvolvimento de revestimentos biodegradáveis, especialmente os pés de frango, que apresentam elevada concentração de colágeno com propriedades funcionais e tecnológicas relevantes. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi incorporar celulose microfibrilada (MFC) e glicerol a um produto rico em colágeno extraído de pés de frango, visando à formação de um revestimento biodegradável. As propriedades mecânicas e funcionais serão avaliadas para avaliar o potencial do material para substituir embalagens sintéticas. Com base no delineamento experimental de Box Behnken foi realizada a avaliação do processo com três variáveis independentes, a concentração de Pó Rico em Colágeno (PRC), o número de ciclos no moinho Masuko (NP) e a Concentração de Glicerol (GL). Como variáveis respostas foi avaliado a Rugosidade (ml/min), Módulo de Elasticidade (MPa), Resistência a Tração (kN/m2), Alongamento a Ruptura (%), Densidade (kg/m³), Transparência (R), Opacidade D65 e Opacidade C. Foi verificado que a proporção de PRC nas formulações dos biofilmes foi o fator que exerceu maior impacto nas propriedades mecânicas, físicas e ópticas dos biofilmes desenvolvidos, resultando em maior rigidez e fragilidade, já que apresentou menores valores de alongamento a ruptura (0,54%) e resistência a tração (0,35 kN/m² e maiores valores de módulo de elasticidade (até 6924,25 MPa), densidade (até 1917,85 kg/m³) e opacidade (até 43,12). Os resultados evidenciaram um comportamento típico de sistemas poliméricos mais densos e organizados estruturalmente, relacionados às características intrínsecas do PRC, que contribuíram para a automontagem da tripla hélice e a formação de redes intermoleculares estáveis. Sendo assim, os resultados demonstram viabilidade técnica para a otimização do processo e para a aplicação de biofilmes à base de colágeno como revestimentos comestíveis e sustentáveis. |
| Abstract: | The increasing production of plastics for packaging has significantly contributed to the accumulation of waste on a global scale, driving the search for sustainable alternatives. In this context, animal by-products stand out as promising sources for the development of biodegradable coatings, especially chicken feet, which have a high concentration of collagen with relevant functional and technological properties. Therefore, the objective of this work was to incorporate microfibrillated cellulose (MFC) and glycerol into a collagenrich product extracted from chicken feet, aiming at the formation of a biodegradable coating. The mechanical and functional properties will be evaluated to assess the material’s potential to replace synthetic packaging. Based on the Box-Behnken experimental design, the process was evaluated with three independent variables: the concentration of Collagen-Rich Powder (CRP), the number of cycles in the Masuko mill (NP), and the concentration of glycerol (GL). The response variables evaluated were Roughness (ml/min), Modulus of Elasticity (MPa), Tensile Strength (kN/m2), Elongation at Break (%), Density (kg/m³), Transparency (R), Opacity D65 and Opacity C. It was found that the proportion of PRC in the biofilm formulations was the factor that had the greatest impact on the mechanical, physical, and optical properties of the developed biofilms, resulting in greater rigidity and fragility, since it presented lower values of elongation at break (0.54%) and tensile strength (0.35 kN/m²) and higher values of modulus of elasticity (up to 6924.25 MPa), density (up to 1917.85 kg/m³), and opacity (up to 43.12). The results showed a typical behavior of denser and more structurally organized polymeric systems, related to the intrinsic characteristics of PRC, which contributed to the self-assembly of the triple helix and the formation of stable intermolecular networks. Thus, the results demonstrate technical viability for process optimization and for the application of collagen-based biofilms as edible and sustainable coatings. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40591 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental |
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