Desenvolvimento de embalagens ativas absorvedoras de etileno utilizando nanofibras e fibras ultrafinas incorporadas de TiO2 - Maas, Bruna Wendt Böhmer (2023)
Uma tecnologia emergente que visa prolongar a vida útil de frutos e hortaliças é a utilização de compostos com ação fotocatalítica frente ao etileno, promovendo sua conversão completa em dióxido de carbono e água, como é o caso do dióxido de titânio (TiO2). Em função disso, a tese está dividida em dois estudos. O estudo 1 é abordado no Capítulo 1, tendo como título “Ação fotocatalítica de nanofibras de zeína-TiO2 como absorvedoras de etileno no armazenamento de tomates cereja". Nesse estudo, objetivou-se produzir e caracterizar nanofibras de zeína incorporadas com TiO2 pela técnica de electrospinning, e avaliar sua atividade fotocatalítica frente ao etileno durante o armazenamento de tomates cereja. Primeiramente, no experimento I, foram produzidas nanofibras de zeína (30% de zeína (p/v) dissolvidas em etanol 70% (v/v)), incorporadas de TiO2 nas concentrações de 0, 1, 2, 3, 4 e 5% (p/p). As soluções poliméricas foram avaliadas quanto a viscosidade aparente e condutividade elétrica. As nanofibras foram caracterizadas quanto a morfologia, distribuição de tamanho, propriedades termogravimétricas, grupos funcionais e ângulo de contato. No experimento II, as nanofibras que apresentaram menor diâmetro médio (nanofibras incorporadas de 5% de TiO2, com 63 nm), foram selecionadas para os ensaios de aplicação na forma de sachê e utilizadas na conservação de tomates cereja. A concentração de etileno no interior das embalagens foi monitorada periodicamente por cromatografia gasosa. A adição de TiO2 reduziu o diâmetro das nanofibras e alterou suas propriedades térmicas. Na avaliação de grupos funcionais foi observada interação entre a zeína e TiO2. No ensaio de aplicação, as embalagens contendo o sachê de nanofibras de zeína incorporadas de TiO2 exibiram menor concentração de etileno, demonstrando o potencial dos sachês como absorvedores de etileno, para a aplicação como embalagens ativas na conservação de tomates. O estudo 2, abordado no Capítulo 2, tem como título “Produção e caracterização de fibras ultrafinas de amido de trigo germinado e não germinado incorporadas de TiO2”. Neste estudo, objetivou-se produzir e caracterizar fibras ultrafinas de amido incorporadas de TiO2. Para isto, foram produzidas fibras ultrafinas de amido de trigo germinado e não germinado ambas nas concentrações de 20 e 30% (p/v), incorporadas de TiO2 nas concentrações de 0, 3 e 5% (p/p). As soluções poliméricas foram avaliadas quanto a condutividade elétrica e a reologia. As fibras ultrafinas foram caracterizadas quanto a morfologia, distribuição de tamanho, análise termogravimétrica e grupos funcionais. A condutividade elétrica das soluções poliméricas aumentou com o incremento na concentração de TiO2. Quanto a reologia, as soluções poliméricas apresentaram comportamento pseudoplástico não newtoniano. As fibras ultrafinas apresentaram morfologia homogênea e cilíndrica, a adição de TiO2 reduziu o diâmetro das fibras ultrafinas em relação as amostras sem incorporação deste composto, e alterou suas propriedades térmicas. As interações entre os diferentes amidos e o TiO2 foram observadas com base no espectro de infravermelho pela avaliação dos grupos funcionais. A partir dos dados destes estudos, espera-se obter uma aplicação de nanofibras e fibras ultrafinas no processo de conservação de frutos climatéricos, pela fotocatálise de etileno, e assim, estender seu shelf life.