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dc.contributor.authorSciena, Camila Rodrigues
dc.date.accessioned2021-04-14T12:49:59Z
dc.date.available2021-04-14T12:49:59Z
dc.date.issued2020-07-31
dc.identifier.citationSCIENA, Camila Rodrigues. Sachês compósitos biodegradáveis à base de amido visando o acondicionamento de nutrientes para aplicação como fertilizantes. 2020. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14108.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14108
dc.description.abstractThe Brazilian agrarian system is responsible for a large part of the national GDP, even though agricultural production is dependent on foreign trade. In addition, many producers prioritize the use of NPK-type fertilizers for soil maintenance, neglecting other nutrients such as magnesium and manganese, which have synergy with phosphorus. Another problem is in the process of leaching of these nutrients, resulting in economic and environmental losses. In order to minimize this waste, the present work aims to produce biodegradable composite films for the release of nutrients P, Mg and Mn. In this way, nanoparticles of hydroxyapatite (HAP) and magnesium oxide (MgO) were synthesized by the precipitation method. For HAP, the obtaining speed was varied. For the synthesis of MgO, the temperature of the heat treatment used after its precipitation was varied. The HAP obtained by rapid synthesis showed solubilization similar to the slow one. The same behavior was observed for the MgO sample with heat treatment at 350 ° C for 2 h, in relation to the higher temperatures. For the production of starch-based thermoplastic composite films, different sources (potato, rice, cassava and corn) were processed in a mixing chamber coupled to a torque rheometer. After analyzing the solubility of the films in water, corn and potato films were selected for the production of starch and pectin blends. The biodegradation test showed higher rates of degradation in the blend composed of corn starch and in compositions with high levels of pectin, which also showed an increase in antimicrobial activity. For this reason, the blend of 75% corn starch and 25% pectin (m/m) was selected for incorporation of FAU zeolite modified with manganese, which varied from 1 to 5% (m/m) and did not result in changes in permeability to water vapor, but did in the mechanical properties. The presence of FAU caused the stress drop, however, it was responsible for the increase in deformation when 3% (m/m) of the particles were added. Sachets composed of 100 TPS, 75 TPS: 25 PEC and 75 TPS: 25 PEC: 3% FAU were produced for packaging the HAP and MgO nanoparticles. It is concluded that the films composed of starch and pectin helped in the process of making phosphorus and magnesium available. Composite films were effective for slow release of the ions of interest.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectFertilizantespor
dc.subjectLiberação lentapor
dc.subjectNanopartículaspor
dc.subjectFertilizerseng
dc.subjectSlow releaseeng
dc.subjectNanoparticleseng
dc.titleSachês compósitos biodegradáveis à base de amido visando o acondicionamento de nutrientes para aplicação como fertilizantespor
dc.title.alternativeBiodegradable composite sachets based on starch designed for nutrient packaging for application as fertilizerseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Paris, Elaine Cristina
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8475640212486290por
dc.description.resumoO sistema agrário brasileiro é responsável por grande parte do PIB nacional, mesmo tendo a produção agrícola dependente do comércio exterior. Além disso, muitos produtores priorizam a utilização de fertilizantes do tipo NPK para manutenção do solo, negligenciando outros nutrientes como magnésio e manganês, os quais apresentam sinergia com o fósforo. Outra problemática está nos processos de lixiviação desses nutrientes, acarretando em perdas econômicas e ambientais. A fim de minimizar esse desperdício, o presente trabalho tem por objetivo a produção de filmes compósitos biodegradáveis para a liberação dos nutrientes P, Mg e Mn. Assim, foram sintetizadas nanopartículas de hidroxiapatita (HAP) e óxido de magnésio (MgO) pelo método de precipitação. Para a HAP variou-se a velocidade de obtenção. Já para a síntese do MgO foi variada a temperatura do tratamento térmico utilizado após a sua precipitação. A HAP obtida pela síntese rápida apresentou solubilização semelhante à lenta. Comportamento similar foi verificado para a amostra de MgO com tratamento térmico à 350°C por 2 h, em relação às temperaturas mais elevadas. Para produção dos filmes compósitos termoplásticos à base amido, fontes distintas (batata, arroz, mandioca e milho) foram processadas em uma câmara de mistura acoplada a um reômetro de torque. Após analisar a solubilidade dos filmes em água, os de milho e batata foram selecionados para a produção das blendas de amido e pectina. O ensaio de biodegradação evidenciou maiores taxas de degradações na blenda composta por amido de milho e nas composições com teores elevados de pectina, as quais também apresentaram aumento na atividade antimicrobiana. Assim, a blenda 75% de amido de milho e 25% pectina (m/m) foi selecionada para incorporação de zeólita FAU modificada com manganês, que variou de 1 a 5% (m/m) e não acarretou em alterações na permeabilidade ao vapor de água, mas sim nas propriedades mecânicas. A presença de FAU ocasionou a queda da tensão, porém, foi responsável pelo aumento na deformação quando adicionado 3% (m/m) das partículas. Foram produzidos sachês compostos de 100 TPS, 75 TPS: 25 PEC e 75 TPS : 25 PEC : 3% FAU para acondicionamento das nanopartículas de HAP e MgO. Conclui-se que os filmes compostos por amido e pectina auxiliaram no processo de disponibilização do fósforo e do magnésio. Já os filmes compósitos foram efetivos na liberação lenta dos íons de interesse.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO::FERTILIDADE DO SOLO E ADUBACAOpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA::ENGENHARIA DE PROCESSAMENTO DE PRODUTOS AGRICOLASpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA::ENGENHARIA DE PROCESSAMENTO DE PRODUTOS AGRICOLAS::PRE-PROCESSAMENTO DE PRODUTOS AGRICOLASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FISICO QUIMICA INORGANICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICApor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: 88882.332765/2019-01por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4618947245242318por


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