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http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/5827
Tipo: | Dissertação |
Título: | Obtenção e caracterização de nanocristais de celulose da vagem de soja e avaliação da sua aplicação em filmes de proteína isolada de soja |
Título(s) alternativo(s): | Obtaining and characterization of cellulose nanocrystals from soybean pods and evaluating their application in isolated soy protein films |
Autor(es): | Santos, Maycon dos |
Primeiro Orientador: | Martelli, Silvia Maria |
metadata.dc.contributor.referee1: | Botero, Eriton Rodrigo |
metadata.dc.contributor.referee2: | Fakhouri, Farayde Matta |
Resumo: | Proteínas são moléculas biológicas, com alta massa molecular, que podem ser definidas como polímeros naturais, capazes de formar estruturas amorfas tridimensionais estabilizadas, principalmente por ligações não-covalentes. Entre as proteínas, a proteína isolada de soja (SPI) destaca-se devido às suas propriedades estruturais e funcionais que permitem a formação de estruturas com características adequadas para sua utilização como embalagem. Existem tecnologias que visam melhorar as propriedades físicoquímicas de filmes biodegradáveis, entre elas, o uso de nanocristais de celulose (CNC). Os CNC são nanopartículas cristalinas, que podem ser obtidas a partir da hidrólise ácida da região amorfa de materiais lignocelulósicos. Um exemplo é a vagem de soja, que é um resíduo agroindustrial de grande ocorrência, que apresenta um alto teor de celulose (>70%), tornando-a um potencial fonte de CNC. A partir destas informações, este trabalho teve como objetivo analisar o efeito da adição de nanocristais de celulose (CNC) extraídos de vagem de soja afim de avaliar sua influência em algumas propriedades de filmes elaborados a partir de proteína isolada de soja (SPI). Foram elaboradas 5 concentrações de filmes de SPI, sendo elas: Controle (sem adição de CNC), SPI+CNC0,3 (contendo 0,3% de CNC), SPI+CNC0,5 (contendo 0,5% de CNC), SPI+CNC0,7 (contendo 0,7% de CNC) e SPI+CNC1,0 (Contendo 1,0% de CNC). A vagem de soja utilizada na obtenção dos CNC foi caracterizada pela determinação do teor de celulose, lignina e cinzas. Quanto aos CNC, avaliou-se o rendimento, e os mesmos foram caracterizados por espalhamento de luz dinâmico (DLS) e pontencial Zeta. Os Filmes foram caracterizados por difratometria de raios-X (DRX), espessura, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor d’água (PVA), transmitância e ensaio mecânico de resistência à tração, tensão máxima, tensão na ruptura, deformação específica e módulo de elasticidade. Os resultados obtidos por DLS mostraram que os CNC possuem 75nm de tamanho e índice de polidispersão de 0,645, indicando que as nanopartículas estavam dispersas de forma homogênea em solução aquosa. A incorporação de CNC em matriz de SPI causou a diminuição da PVA dos filmes em 38%, além de provocar o aumento da cristalinidade. A solubilidade dos filmes não foi alterada em função da adição dos CNC nas formulações |
Abstract: | Proteins are biological molecules with high molecular mass, which can be like natural polymers, capable of producing stabilized three-dimensional amorphous structures, mainly by non-covalent bonds. Among proteins, isolated soy protein (SPI) stands out due to its structural and functional properties that allow the formation of structures with characteristics suitable for their use as packaging. There are technologies that aim to improve the physical properties of biodegradable films, among them, the use of cellulose nanocrystals (CNC). CNCs are crystalline nanoparticles, which can be obtained from the acid hydrolysis of the amorphous region of lignocellulosic materials. An example is the soybean pod, which is a high-occurring agroindustrial residue, which presents a high content of cellulose (> 70%), making it a potential CNC source. From this information, the objective of this work was to analyze the effect of the addition of cellulose nanocrystals (CNC) extracted from soybean pod in order to evaluate its influence on some properties of films made from isolated soybean protein (SPI). Five concentrations of SPI films were prepared: Control (without addition of CNC), SPI + CNC0.3 (containing 0.3% CNC), SPI + CNC0.5 (containing 0.5% CNC), SPI + CNC0.7 (containing 0.7% CNC) and SPI + CNC1.0 (Containing 1.0% CNC). The soybean pod used in obtaining the CNC was characterized by the determination of the cellulose, lignin and ash content. As for the CNCs, the yield was evaluated, and they were characterized by dynamic light scattering (DLS) and Zetapuntencial. The films were characterized by X-ray diffractometry (XRD), thickness, water solubility, water vapor permeability (PVA), transmittance and mechanical tensile strength test, maximum stress, strain at break, specific strain and modulus of elasticity. The results obtained by DLS showed that the CNCs have 75nm of size and polydispersity index of 0.645, indicating that the nanoparticles were dispersed homogeneously in aqueous solution. The incorporation of CNC in the SPI matrix caused the decrease of the PVA of the films by 38%, besides provoking the crystallinity increase. The solubility of the films was not altered due to the addition of the CNCs in the formulations |
Palavras-chave: | Nanocristais de celulose Cellulose nanocrystals Vagem de soja Soybean pods Bionanocompósitos Bionanocomposites |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Grande Dourados |
Sigla da Instituição: | UFGD |
metadata.dc.publisher.department: | Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de pós-graduação em Ciências e Tecnologia Ambiental |
Citação: | SANTOS, Maycon dos. Obtenção e caracterização de nanocristais de celulose da vagem de soja e avaliação da sua aplicação em filmes de proteína isolada de soja. 2018. 61 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, 2018. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/5827 |
Data do documento: | 21-Mar-2018 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Ciência e Tecnologia Ambiental |
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