Navegando por Assunto "Zinc oxide nanoparticles"

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Acesso aberto (Open Access)
Amido termoplástico: obtenção de nanocompósitos de amido de araruta termoplastificado com nanopartículas de óxido de zinco
(Universidade Federal do Pará, 2024-02-07) PINTO, Bianca Corrêa; PAULA, Marcos Vinícius da Silva; http://lattes.cnpq.br/7538211324097974; MAIA, Ana Áurea Barreto; http://lattes.cnpq.br/0820112425394964; https://orcid.org/0000-0002-1880-1442
A busca por novos materiais com desempenho comparável aos sintéticos tem impulsionado o desenvolvimento de materiais sustentáveis e biodegradáveis. A crescente demanda tem estimulado a criação de materiais inovadores, como filmes à base de amido, biopolímeros e outros, que oferecem excelentes propriedades mecânicas e de barreira, sendo ambientalmente amigáveis. Para atingir níveis mais altos de sustentabilidade, os filmes à base de amido, enriquecidos com novos componentes, ganham destaque como possíveis candidatos para aplicações em embalagens alimentares. Nesse contexto, o presente estudo visa obter e caracterizar nanocompósitos termoplastificado com amido de araruta (TPA) e nanopartículas de óxido de zinco (NPs ZnO) em diferentes proporções (1%, 3% e 5%). Filmes sem NPs ZnO foram usados como controle. Os filmes de amido termoplastificado foram elaborados por meio da técnica casting solution (evaporação por solvente). Eles foram avaliados quanto à concentração de NPs ZnO, sendo também submetidos às técnicas laboratoriais, como teste de umidade, solubilidade e intumescimento. Além disso, foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaios de tração, deformação na ruptura e módulo de elasticidade. Para o ensaio de umidade, os resultados revelaram que a adição de 1, 3 e 5% de NPs ZnO à matriz polimérica proporcionou a diminuição gradual do percentual da umidade quando comparados ao filme de TPA controle. Atribui-se a este fato a interação interfacial entre as NPs ZnO e a matriz do amido de araruta, que por sua vez, dificulta a interação das moléculas de água com o filme de nanocompósitos. Para o percentual de solubilidade dos filmes, percebeu-se pequena alteração após a adição das NPs ZnO a matriz do amido, o que se torna importante para a manutenção de produtos armazenados nas embalagens de alimentos como também a estabilidade dos filmes poliméricos. Quanto ao teste de intumescimento, para os filmes de TPA 1%, TPA 3% e TPA 5%, verifica-se que ao se adicionar as NPS, os mesmos apresentaram variações menores comparado ao filme TPA contendo apenas o amido de araruta na matriz polimérica. Diante do exposto, as micrografias obtidas pelo MEV revelaram a presença de agregados randomicamente dispersos de NPs ZnO na matriz polimérica do amido de araruta. Os ensaios de propriedades de tensão foram conduzidos em 5 replicatas, com uma velocidade de 5 mm/min. O filme TPA apresentou uma média de 0,34 MPa e 59,80% para resistência à tração e deformação na ruptura, respectivamente. A incorporação de nanopartículas de ZnO à matriz de amido de araruta resultou em um aumento na resistência à tração e deformação dos filmes TPA 1%, TPA 3% e TPA 5% em comparação com o filme TPA. As médias de resistência para os filmes TPA 1%, TPA 3% e TPA 5% foram de 0,42 MPa, 0,45 MPa e 0,60 MPa, respectivamente. Além disso, as médias de deformação na ruptura para os filmes TPA 1%, TPA 3% e TPA 5% foram 77,14%, 86,34% e 86,05%, respectivamente. Os espectros de FTIR, exibiram o mesmo comportamento espectral. Este fenômeno é decorrente da presença de alto teor de amido na matriz polimérica dos filmes. A estabilidade térmica para os filmes TPA, TPA1%, TPA 3% e TPA 5% foi investigada através da análise termogravimétrica (TGA). Os resultados obtidos para os filmes de TPA1%, TPA 3% e TPA 5% apresentou dados semelhantes a estabilidade térmica do filme TPA e mostraram que a adição das NPs ZnO à matriz polimérica não provocou diminuição significativa dos mesmos. Os resultados mostraram que é possível a utilização dos filmes produzidos neste trabalho no setor de embalagens.
Acesso aberto (Open Access)
Síntese e caracterização de nanocompósitos poliméricos biodegradáveis para aplicação no setor de embalagens
(Universidade Federal do Pará, 2025-03-28) RAMOS JÚNIOR, Gilberto Sérgio da Silva; ALVES JÚNIOR, Severino; http://lattes.cnpq.br/9563158536061549; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-8092-4224; PAULA, Marcos Vinícius da Silva; http://lattes.cnpq.br/7538211324097974
A busca por métodos mais eficazes no âmbito da conservação de alimentos tem se aprimorado nos últimos anos, o que tem levado ao desenvolvimento de tecnologias que visam prolongar a durabilidade e garantir a estabilidade dos produtos do gênero alimentício. Entre as soluções emergentes, destacam-se o uso e desenvolvimento de embalagens ativas, as quais interagem diretamente com os alimentos tendendo a aumentar o tempo de vida útil do mesmo. E com o crescente foco na sustentabilidade, filmes feitos à base de blendas de polímeros naturais em conjunto com polímeros mais versáteis, com a adição de reforços, estão se tornando uma alternativa promissora para produção de embalagens do ramo alimentício. Nesse cenário, o presente estudo busca a produção e caracterização de nanocompósitos compostos por amido de araruta, Carboximetilcelulose (CMC), glicerol e ácido cítrico, reforçados com nanopartículas de óxido de zinco em diferentes concentrações (0%, 0,5%, 2% e 5% m/m), com o objetivo de avaliar seu potencial para aplicações em embalagens alimentícias mais sustentáveis e eficientes. Os filmes foram obtidos pela técnica casting solution (evaporação por solvente) e caracterizados por técnicas experimentais tais como, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raio X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), teste de tração para analisar suas propriedades mecânicas, analisou-se seu percentual de umidade, intumescimento e solubilidade, além de se realizar teste para estudar seu comportamento de biodegradabilidade em solo natural e sua aplicação pratica como embalagem de pão. No aspecto visual, todos os filmes obtidos apresentaram considerável transparência óptica. Os resultados demonstraram que em período entre 18 e 20 dias enterrados em solo natural, foi observada uma degradação total em todos os filmes produzidos. A adição de NPs de ZnO como agente de reforço em filmes de amido de araruta e CMC promoveu um aprimoramento na resistência à tração de 1,75 para 35,84 MPa e no módulo de elasticidade de 5,79 para 1142,29 MPa. Por fim, durante as nove semanas de aplicação dos filmes como embalagem de pão, nenhuma alteração macroscópica característica de colonização por microrganismos, como fungos, foi observada. Assim, os resultados demonstram que os filmes de nanocompósitos aumentaram a vida útil do pão por um período considerável e podem ser usados de maneira eficaz como embalagem ativa para armazenamento de pão