Corpo Discente - Egressos
Daniel Sousa dos Santos
| Título | FILMES DE POLI(ÁLCOOL VINÍLICO) CARREGADOS COM FIBROÍNA DA SEDA E ÓLEO RESINA DE COPAÍBA COM POTENCIAL PARA APLICAÇÃO EM EMBALAGENS BIOATIVAS | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 27/09/2024 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Visualizar a Tese(3.69MB) | ||||||||||||||||||||||||
Banca
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| Palavras-Chaves | Poli(álcool vinílico). Óleo-resina de copaíba. Fibroína da seda. Filmes poliméricos. Material de embalagem | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | Filmes biodegradáveis ativos vêm recebendo grande atenção na indústria de alimentos, pois oferecem uma alternativa sustentável às embalagens convencionais. O poli(álcool vinílico) (PVA) é um polímero biocompatível e biodegradável, com alta capacidade de formação de filme, que vem apresentando um papel importante na produção de embalagens. ararelamente, o óleo-resina de copaíba (CO) é um produto natural que apresenta propriedades funcionais, como por exemplo atividade antimicrobiana, que podem ser incorporadas em embalagens, porém a sua lipofilicidade dificulta a incorporação em filmes hidrofílicos. Para superar essa dificuldade e melhorar a miscibilidade dos componentes do filme, bem como aumentar o tempo de liberação do bioativo, foram utilizadas emulsões a base de fibroína da seda (SF) e CO denominadas SF‒CO. Dessa forma, exploramos o desenvolvimento de filmes biodegradáveis de PVA carregados com SF‒CO para potencial uso em embalagens alimentícias ativas. Os filmes foram caracterizados, mostrando melhorias significativas tanto em suas propriedades físico-químicas quanto na sua nanomorfologia. Os filmes contendo 10% de SF‒CO exibiram resistência mecânica superior, com um módulo de Young de 145 MPa e alongamento na ruptura de 385%, em comparação com o filme controle, que apresentou 42 MPa e alongamento na ruptura de 314%, respectivamente. Os filmes também demonstraram propriedades de barreira, com taxas de transmissão de vapor de água (WVTR) de até 25,95 g/h·m². A atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli foi significativamente aprimorada, apresentando zonas de inibição de até 10 ± 1 mm e uma concentração mínima inibitória (MIC) de 100 µg∙mL⁻¹ A análise nanomorfológica 3D, realizada por microscopia de força atômica (AFM), mostrou aumento na rugosidade nos filmes com maior teor de SF‒CO, com valores de rugosidade quadrática média (RMS) variando de 2,70 nm a 11,5 nm. Esses resultados destacam o potencial dos filmes de PVA carregados com SF‒CO como alternativas robustas e ecológicas aos materiais de embalagem convencionais, proporcionando propriedades mecânicas e antimicrobianas aprimoradas, essenciais para estender a vida útil de alimentos perecíveis e avançar a sustentabilidade na indústria de embalagens. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | Active biodegradable films have been receiving significant attention in the food industry as they offer an eco-friendly alternative to conventional packaging. Poly(vinyl alcohol) (PVA) is a biocompatible and biodegradable polymer with a high film-forming capacity, which has played an important role in packaging production. In parallel, copaiba oleoresin (CO) is a natural product with functional properties, such as antimicrobial activity, that can be incorporated into packaging. However, its lipophilicity makes it difficult to incorporate into hydrophilic films. To overcome this challenge and improve the miscibility of the film components, as well as extend the release time of the bioactive compound, emulsions based on silk fibroin (SF) and CO, referred to as SF‒CO, were used. Thus, we explored the development of biodegradable PVA films loaded with SF‒CO for potential use in active food packaging. The films were characterized, showing significant improvements in both their physicochemical properties and nanomorphology. Films containing 10% SF‒CO exhibited superior mechanical strength, with a Young’s modulus of 145 MPa and an elongation at break of 385%, compared to the control film with 42 MPa and 314%, respectively. The films also demonstrated barrier properties, with water vapor transmission rates (WVTR) as low as 25.95 g/h·m2. Antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli was significantly improved, showing inhibition zones of up to 10 ± 1 mm and a minimum inhibitory concentration (MIC) of 100 µg∙mL-1. 3D nanomorphological analysis via atomic force microscopy (AFM) showed increased roughness in films with higher SF‒CO content, with root mean square (RMS) roughness values ranging from 2.70 nm to 11.5 nm. These results highlight the potential of SF‒CO-loaded PVA films as robust, eco-friendly alternatives to conventional packaging materials. They provide improved mechanical and antimicrobial properties, essential for extending the shelf life of perishable foods and advancing sustainability in the packaging industry. | ||||||||||||||||||||||||
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