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dc.contributor.authorLuchesi, Bruno Ribeiro
dc.date.accessioned2024-02-19T18:51:48Z
dc.date.available2024-02-19T18:51:48Z
dc.date.issued2023-12-19
dc.identifier.citationLUCHESI, Bruno Ribeiro. Desenvolvimento de sensores colorimétricos baseados em compostos amido/cera de abelha e antocianinas por casting contínuo para embalagens inteligentes. 2023. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19411.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19411
dc.description.abstractIntelligent packaging are systems capable of communicating the conditions of the packed food and different approaches can be used to produce such packaging, for instance, the production of quality indicators based on components that change their color when stimulated by the environment. Among these, anthocyanins stand out as non-toxic natural compounds whose color is pH dependent. Colorimetric films containing anthocyanins can be obtained using starch as a polymeric matrix, an abundant, eco-friendly, and low-cost natural polymer. However, starch films have low resistance to moisture, which is worsened upon anthocyanins incorporation. In this thesis, it was proposed the obtaining of colorimetric sensory films based on starch and anthocyanin extracts incorporated with beeswax (30%, m/m) as a hydrophobizing agent. The films were obtained by continuous solution casting to scale up their production, thus filling the scientific gap in suitable processing techniques for colorimetric sensors based on anthocyanins. The scientific perspective of this thesis was expanded by exploring hibiscus, banana bracts, and jaboticaba peels as sources of anthocyanins and their influence on the physical properties and performance of the starch sensors. The incorporation of extracts and beeswax modified the mechanical properties of the films, whose tensile strength and elastic modulus being 60% and 70% lower, respectively, and elongation at break 400% greater than those of films containing only the extracts. Furthermore, the presence of beeswax reduced the water vapor permeability by 40% and increased surface hydrophobicity in 70% of the sensory films, but without significantly influencing their optical properties. All starch/beeswax/anthocyanin films were sensitive to NH3, a volatile compound released during the rotting of some foods, at a concentration equal to 100 µg m-2, guaranteeing their potential application in intelligent packaging.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectEmbalagens biodegradáveispor
dc.subjectIndicadores de qualidadepor
dc.subjectHidrofobizaçãopor
dc.subjectCompostos poliméricospor
dc.titleDesenvolvimento de sensores colorimétricos baseados em compostos amido/cera de abelha e antocianinas por casting contínuo para embalagens inteligentespor
dc.title.alternativeDevelopment of colorimetric sensors based on starch/beeswax compounds and anthocyanins by continuous casting for intelligent packagingeng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Marconcini, José Manoel
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5373845785326215por
dc.contributor.advisor-co1Moreira, Francys Kley Vieira
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7156680316782417por
dc.description.resumoPara uma embalagem ser considerada inteligente, isto é, ser capaz de comunicar as condições do alimento que protege, diferentes abordagens são possíveis, entre as quais a produção de indicadores de qualidade baseados em componentes que alteram sua coloração quando estimulados pelo meio. Antocianinas, compostos naturais atóxicos, quando incorporadas a filmes poliméricos de amido, polímero natural, abundante e de baixo custo, produzem sensores colorimétricos cuja cor é dependente do pH. Estes sensores possuem baixa resistência à umidade, fato agravado pela incorporação de antocianinas, razão pela qual modificadores desta propriedade são necessários. Assim, nesta tese, foi proposta a obtenção de filmes sensoriais colorimétricos a base de amido e extratos de antocianinas incorporados com cera de abelha (30%, m/m) como agente de hidrofobização. Os filmes foram obtidos por casting contínuo de solução visando escalonar sua produção, preenchendo, assim, a lacuna científica de técnicas de processamento adequadas para sensores colorimétricos baseados em antocianinas. A perspectiva científica desta tese foi expandida ao explorar hibisco, brácteas de banana e cascas de jabuticaba como fontes de antocianinas e suas influências sobre as propriedades físicas e desempenho dos sensores obtidos. A incorporação dos extratos e da cera modificou as propriedades mecânicas dos filmes, sendo a resistência à tração e o módulo elástico 60% e 70% menores, respectivamente, e os alongamentos na ruptura 400% maiores que aquelas dos filmes contendo apenas os extratos. Além disso, a presença de cera de abelha reduziu a permeabilidade a vapor d’água em 40% e aumentou a hidrofobicidade superficial em 70% dos filmes sensoriais, porém sem influenciar significativamente suas características ópticas. Quanto à capacidade sensorial dos filmes amido/cera de abelha/antocianinas, todas as formulações testadas mostraram-se sensíveis a concentrações de NH3 próximas a 100 µg m-2, volátil liberado durante o apodrecimento de alguns alimentos, garantindo a potencial aplicação destes filmes em embalagens inteligentes.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApor
dc.description.sponsorshipId88887.388245/2019-00por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2555639237407352por


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