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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Caracterização físico-química de filmes biodegradáveis de farinha de mandioca e proteína de soja
Other Titles: Chemical and physical characterization of cassava flour and soy protein biofilms
???metadata.dc.creator???: Ortiz, Juan Antonio Ruano 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Ascheri, José Luís Ramírez
First advisor-co: Carvalho, Carlos Wanderlei Piler de
???metadata.dc.description.resumo???: As preocupações ambientais associadas à grande disposição de materiais plásticos têm promovido a investigação de alternativas para substituição ao plástico comum. Em função do exposto, no presente trabalho utilizou-se farinha de mandioca misturada com diferentes proporções de proteína soja e glicerol para elaborar filmes biodegradáveis por extrusão termoplástica. Foram analisadas as variáveis: percentual protéico de soja, teor de umidade e percentual de glicerol num delineamento estatístico aplicado a metodologia de superfície de resposta para obter modelos matemáticos preditivos. As variáveis resposta foram permeabilidade ao vapor de água (PVA), pressão de saída na extrusora (MPa), vazão (Kg/h), espessura dos filmes (mm), força na perfuração (N), deformação na perfuração (%), tensão na tração (N), deformação na tração (%), módulo de elasticidade, ISA (%), IAA (g gel/g), cor (L, a, b), viscosidade máxima a frio (Cp), viscosidade máxima (Cp), viscosidade mínima (Cp), breakdown (Cp), viscosidade final (Cp) e setback (Cp). As matérias-primas foram caracterizadas quanto a sua composição centesimal. De acordo com análise de variância (P<0,05) observou-se que o efeito linear do teor de água e o percentual de soja foram significantes com respeito ao PVA. Para a pressão de saída na extrusora, o teor de água foi a variável mais significativa, seguida do glicerol, e da vazão. Achou-se um efeito inversamente significativo na interação teor de água e glicerol. Com relação à espessura dos filmes, encontrou-se maior significância por parte do teor de água tanto na forma linear como quadrática seguido pela proteína de soja e teor de glicerol. Para a força na perfuração todas as variáveis foram significativas. Enquanto para deformação na perfuração a interação entre glicerol e teor de água e a interação proteína de soja e teor de água foram inversamente significativas, nenhuma das variáveis independentes foi significativa para a tensão na tração. Com respeito às interações das variáveis independentes na deformação na tração, encontrouse uma significância inversa. No calculo de módulo de elasticidade novamente a interação entre glicerol e teor de água e a interação proteína de soja e teor de água foram significativas de forma diretamente proporcional. No ISA, a maior significância foi dada pela proteína se soja, seguida pelo glicerol. Com respeito ao IAA, não se achou significância das variáveis independentes. Para cor, unicamente no parâmetro b, o glicerol quadrático apresentou uma significância inversa. Na análise de reologia do amido, observou-se que glicerol linear e teor de água linear e quadrático foram significantes com relação à viscosidade máxima a frio. As interações entre glicerol e teor de água e a interação proteína de soja e teor de água foram inversamente proporcionais nas viscosidades máxima, mínima e final. A interação teor de água e proteína de soja apresentou significância com respeito ao breakdown e setback. O fato das concentrações de proteína e glicerol apresentarem valores não significativos ou em menor proporção em comparação com o teor de água quanto ao seu efeito nas variáveis dependentes analisadas, pode ser devido a que no modelo proposto as concentrações tenham sido insuficientes. Porém, a adição do glicerol em maiores percentagens, nestas condições, compromete extremamente sua extrusabilidade.
Abstract: Environmental concerns associated with plastics disposal have promoted research into alternatives to replace the common plastic. Following this tendency, this research used cassava flour mixed with different rates of soybean protein and glycerol to produce biodegradable films by thermoplastic extrusion. Variables analyzed were: soybean protein, moisture and glycerol. The analysis was done by using a methodology that consists in surface response statistical design to obtain predictive mathematical models. The variables were response to water vapor permeability (WVP), output pressure extruder (MPa), flow rate (kg/h), the thickness film (mm), the penetration force (N), the penetration deformation (%), the traction tension (N), the tensile strain (%), elasticity modulus, Water Solubility Index (ISA, %), Water Absorption Index (IAA, g gel/g), color (L, a, b), maximum pasting viscosity at low temperature (Cp), maximum pasting viscosity (Cp), minimum pasting viscosity (Cp), breakdown pasting (Cp), final pasting viscosity (Cp) and Setback pasting (Cp). The raw materials were characterized for their proximate composition. The variance analysis showed that the water content and the soybean protein are significant linear with respect to the WVP (P <0.05). Pressure to exit from the extruder, the water content was the most significant variable, followed by glycerol, and the flow, thought to be a significant inverse effect on the interaction of water and glycerol content. With respect to the films thickness, there is great significance for the water content in both a linear and quadratic followed by the protein content of soybean and glycerol. For the penetration force all variables were significant. While penetration for deformation in the interaction between glycerol and water content and the interaction of soybean protein and water content were inversely significant, none of the independent variables was significant for the traction tension. With respect to the interactions of independent variables on the tensile deformation, there was a significant reverse. In the elasticity modulus calculation, the interaction between glycerol and water content and the interaction of soybean protein and water content were significant in direct proportion again. In WSI, the greatest significance was given by the soybean protein, followed by glycerol. With respect to WAI, there is not significance of independent variables. For color, only the parameter b, the glycerol showed a significant inverse square. In the starch rheology analysis, it was observed that glycerol and water content were significant linear and quadratic relationship with cold pasting viscosity. The interactions between glycerol and water content and the interaction of soybean protein and water content were inversely proportional in the maximum, minimum and final pasting viscosity. The water interaction and protein content of soybean showed significance with respect to the breakdown and Setback pasting. The fact that the protein concentrations and glycerol have values or not significant in a smaller proportion compared with the water content as to its effect on the dependent variables analyzed, may be due to the model proposed mergers have been insufficient. Therefore, the addition of glycerol at higher percentages undermines the extrubility .
Keywords: extrusão
modulo de Young
filmes biodegradáveis
extrusion
young module
biodegradable films
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência e Tecnologia de Alimentos
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Tecnologia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: ORTIZ, Juan Antonio Ruano. Caracterização físico-química de filmes biodegradáveis de farinha de mandioca e proteína de soja. 2009. 103 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2009.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/tede/407
Issue Date: 19-Mar-2009
Appears in Collections:Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos

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