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Estudo e otimização de biocompósitos poliméricos comestíveis formulados com resíduos do processamento de frutas e hortaliças e reforçados com fibras vegetais

Processo: 14/23098-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de junho de 2015
Vigência (Término): 31 de maio de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Luiz Henrique Capparelli Mattoso
Beneficiário:Caio Gomide Otoni
Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Biopolímeros   Fibras vegetais   Filmes comestíveis

Resumo

Os polímeros empregados na indústria de filmes para embalagens devem apresentar propriedades que garantam a conservação e a aceitação do produto embalado. Por satisfazerem tais exigências e apresentarem baixo custo, os polímeros mais utilizados são obtidos por rotas petroquímicas. A crescente preocupação ambiental, contudo, impulsiona o uso de materiais biodegradáveis e matérias-primas renováveis. Polissacarídeos, como derivados de celulose, podem ser combinados a resíduos do processamento de frutas e hortaliças contendo vitaminas, minerais e compostos antioxidantes, de modo a produzirem filmes comestíveis com propriedades nutricionais e sensoriais diferenciadas. Quando adicionados de polpas de vegetais, contudo, estes filmes biopoliméricos apresentam propriedades mecânicas e de barreira insatisfatórias, motivo da elaboração de compósitos a partir da adição de agentes de reforço, como as fibras vegetais. Quando microfluidizadas, estas são mais uniformemente distribuídas na matriz polimérica, evitando defeitos e aumentando a eficiência de reforço. Desta forma, propõe-se, com o presente trabalho, a produção, a caracterização e a otimização de filmes a partir de blendas de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), da microfluidização de celulose microcristalina (CMC), e de biocompósitos comestíveis inovadores compostos por HPMC, CMC e resíduos do processamento de pêssego ou cenoura, assim como o escalonamento dos biocompósitos otimizados. Os filmes serão elaborados por casting e caracterizados no tocante das propriedades essenciais à suas aplicações, como mecânicas, de barreira, térmicas, morfológicas, estruturais e nutricionais. O grau de biodegradabilidade destes materiais também será estudado. Para as otimizações, delineamento composto central rotacional (DCCR) e metodologia de superfícies de resposta (MSR) serão utilizados. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre a bolsa::
Green packaging 

Publicações científicas (10)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DIAS, DIOGENES DOS SANTOS; OTONI, CAIO GOMIDE; DA SILVA, ROBSON ROSA; MENEGUIN, ANDREIA BAGLIOTTI; CAPPARELLI MATTOSO, LUIZ HENRIQUE; BARUD, HERNANE DA SILVA; RIBEIRO, CLOVIS AUGUSTO. Large scale manufacturing of puree-only edible films from onion bulb (Allium cepa L.): Probing production and structure-processing-property correlations. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 145, MAR 2020. Citações Web of Science: 0.
OTONI, CAIO G.; LODI, BEATRIZ D.; LOREVICE, MARCOS V.; LEITAO, RENATO C.; FERREIRA, MARCOS D.; DE MOURA, MARCIA R.; MATTOSO, LUIZ H. C. Optimized and scaled-up production of cellulose-reinforced biodegradable composite films made up of carrot processing waste. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 121, p. 66-72, OCT 1 2018. Citações Web of Science: 5.
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OTONI, CAIO G.; LOREVICE, MARCOS V.; DE MOURA, MARCIA R.; MATTOSO, LUIZ H. C. On the effects of hydroxyl substitution degree and molecular weight on mechanical and water barrier properties of hydroxypropyl methylcellulose films. Carbohydrate Polymers, v. 185, p. 105-111, APR 1 2018. Citações Web of Science: 5.
OTONI, CAIO G.; AVENA-BUSTILLOS, ROBERTO J.; AZEREDO, HENRIETTE M. C.; LOREVICE, MARCOS V.; MOURA, MARCIA R.; MATTOSO, LUIZ H. C.; MCHUGH, TARA H. Recent Advances on Edible Films Based on Fruits and Vegetables-A Review. COMPREHENSIVE REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND FOOD SAFETY, v. 16, n. 5, p. 1151-1169, SEP 2017. Citações Web of Science: 53.
MANRICH, ANNY; MOREIRA, FRANCYS K. V.; OTONI, CAIO G.; LOREVICE, MARCOS V.; MARTINS, MARIA A.; MATTOSO, LUIZ H. C. Hydrophobic edible films made up of tomato cutin and pectin. Carbohydrate Polymers, v. 164, p. 83-91, MAY 15 2017. Citações Web of Science: 21.
SANTANA, JAMILLE SANTOS; DO ROSARIO, JAMILE MARQUES; POLA, CICERO CARDOSO; OTONI, CAIO GOMIDE; FERREIRA SOARES, NILDA DE FATIMA; CAMILLOTO, GEANY PERUCH; CRUZ, RENATO SOUZA. Cassava starch-based nanocomposites reinforced with cellulose nanofibers extracted from sisal. Journal of Applied Polymer Science, v. 134, n. 12 MAR 2017. Citações Web of Science: 13.
ESPITIA, PAULA J. P.; BATISTA, REJANE A.; AZEREDO, HENRIETTE M. C.; OTONI, CAIO G. Probiotics and their potential applications in active edible films and coatings. Food Research International, v. 90, p. 42-52, DEC 2016. Citações Web of Science: 22.
OTONI, CAIO G.; ESPITIA, PAULA J. P.; AVENA-BUSTILLOS, ROBERTO J.; MCHUGH, TARA H. Trends in antimicrobial food packaging systems: Emitting sachets and absorbent pads. Food Research International, v. 83, p. 60-73, MAY 2016. Citações Web of Science: 60.
LOREVICE, MARCOS VINICIUS; OTONI, CABO GOMIDE; DE MOURA, MARCIA REGINA; CAPPARELLI MATTOSO, LUIZ HENRIQUE. Chitosan nanoparticles on the improvement of thermal, barrier, and mechanical properties of high- and low-methyl pectin films. FOOD HYDROCOLLOIDS, v. 52, p. 732-740, JAN 2016. Citações Web of Science: 24.

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