| Summary: | Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. === Made available in DSpace on 2015-02-05T20:45:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014 === Nas últimas décadas a cadeia produtiva de alimentos foi alvo de inovações principalmente sob dois aspectos: a problemática do uso excessivo de aditivos incorporados diretamente aos alimentos, e quanto ao aumento do consumo de materiais plásticos tradicionais para a fabricação de embalagens que, por sua vez, impactam em questões ambientais. Neste contexto, foram elaborados filmes biodegradáveis multifuncionais com polímero natural (amido de milho) e polímero sintético (polietileno linear de baixa densidade - PELBD), nas concentrações de amido 10, 20, 30, 40, 50 %, denominados de F10, F20, F30, F40 e F50, respectivamente, aditivados com ácido cítrico como agente antioxidante, antimicrobiano e compatibilizante. Também foi produzido um filme controle (FC) somente de PELBD. A microscopia eletrônica de varredura demonstrou que a incorporação do amido provocou alterações na superfície devido a uma distribuição não uniforme e existência de cristais, principalmente nos filmes com maior proporção mássica de amido. Estas caraterísticas influenciaram as propriedades mecânicas, com uma diminuição da Resistência máxima à Tração dos filmes com concentrações superiores a 10% da mistura de amido. Efeito semelhante foi percebido no Alongamento até a ruptura e Módulo de elasticidade. A solubilidade e o grau de intumescimento dos filmes em água aumentaram de forma diretamente proporcional à concentração de amido dos filmes. Em relação aos parâmetros de cor dos filmes foi observado um aumento na Luminosidade e na intensidade da cor vermelha (a*) principalmente para os filmes com maior adição de amido (F40 e F50). A cor amarela (b*) foi intensificada significativamente nos filmes F30, F40 e F50. Na análise termogravimétrica das blendas foi demonstrado que a degradação ocorre em três estágios, com mudanças relativas à proporção de amido, diferentemente do FC que degradou em apenas um estágio. Os espectros FT-IR para os diferentes filmes apresentaram bandas de absorção típicas dos grupos funcionais do PELBD com um aumento gradativo na intensidade dos picos característicos do amido de acordo com sua incorporação. Referente à condutividade elétrica dos filmes, esta aumentou com a adição da mistura de amido. Após caracterização, o filme foi avaliado quanto à atividade antioxidante/antimicrobiana na conservação de amostras de carne armazenadas em refrigeração. O filme F30 apresentou uma redução significativa dos índices de TBARs e no último dia de armazenamento nos valores de pH e na contagem bacteriana total da carne quando comparadas ao FC (não ativo). Foidetectada uma melhora em relação à cor da carne embalada, com aumento significativo de a* e Chroma, característicos da cor vermelha desejável de carnes bovinas. Na avaliação da migração do ácido cítrico em meio simulante, foi detectada migração a partir do segundo dia de armazenamento. A biodegradabilidade dos filmes foi confirmada pela inoculação em meio com Aspergillus niger, pela ação direta da enzima amilase e em solo. O filme ativo biodegradável se apresenta como uma boa alternativa para o armazenamento de carne bovina, tanto sob os aspectos de qualidade da carne, oxidação de gorduras, degradação microbiana e coloração, quanto pela necessária redução do uso de materiais plásticos convencionais na cadeia produtiva cárnea.<br> === Abstract : In recent decades the food chain was the target of innovations mainly in two aspects: the problem of excessive use of additives incorporated directly to food, and about of increased consumption of traditional plastics for the manufacture of packaging which, in turn, impact on environmental issues. In this context, biodegradable films with natural polymer (corn starch) and synthetic polymer (linear low density polyethylene - LLDPE) were prepared at concentrations of starch 10, 20, 30, 40, 50%, called F10, F20, F30, F40 and F50, respectively, with additives citric acid as antioxidant, antimicrobial and coupling agent. Also produced a film control (FC) only of LLDPE. The Scanning Electron Microscopy showed that the incorporation of starch caused changes on the surface of the films. These characteristics influence the mechanical properties of the films, with a decrease of Tensile Strength in concentrations higher than 10% of the starch. A similar effect was observed in Elongation at Break and Modulus of Elasticity. The water vapor permeability of the films was affected by the incorporation of starch, but was framed as moderate. The solubility and degree of swelling of the films in water increased in direct proportion to the concentration of starch films. Regarding the color parameters of the films was observed an increase in brightness and intensity of redness (a*) mainly for F40 and F50. The yellow color (b*) was significantly enhanced in F30, F40 and F50. In Thermogravimetric analysis of blends was shown deterioration in three stages, with changes on the proportion of starch, unlike FC has degraded in just one stage. The FT-IR spectra for the different films presented the typical absorption bands of the functional groups of LLDPE with a gradual increase in the intensity of the characteristic peaks of starch according to their incorporation. In relation the electrical conductivity of the films, was observed a increased with the addition of the mixture of starch. After characterization, the film was evaluated for antioxidant/antimicrobial activity in the conservation of meat samples stored under refrigeration. The film F30 showed a significant reduction of oxidation (TBARS), pH and total bacterial count of meat when compared with samples from FC (not active). An improvement was detected in relation to the color of packaged meat, with significant increase in a* and Chroma, the desirable characteristic red color of beef. The migration of citric acid in simulating media was detected from the second day of storage. The biodegradability of the films was confirmed by inoculation in medium with Aspergillus niger by the direct action of the enzyme amylase andsoil. The biodegradable active film was presented as a good alternative for storage of beef, due to preserve aspects of meat quality like: lipid oxidation, microbial degradation and staining, and by reducing the use of conventional plastic materials in the meat production chain.
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