O pH influencia as propriedades reológicas, viscoelásticas e mecânicas de soluções coloidais e géis a base de gelatinas e quitosana

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Benoso, Paula
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biopolymeric blends; Blendas biopoliméricas; Fluidos pseudoplásticos; Géis físicos; Physical gels; Potencial zeta; Pseudoplastic fluids; Temperatura de transição; Transition temperature; Zeta potential
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-29112021-122546/

O objetivo geral desta Dissertação foi avaliar a influência do pH sobre as propriedades reológicas, viscoelásticas e mecânicas de soluções coloidais e de géis produzidos com blendas de gelatina e quitosana. Assim, esta dissertação foi dividida em dois estudos, um com soluções coloidais, outro com géis, ambos com diferentes pH: 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 e 6,0, sendo que o potencial zeta das soluções coloidais das blendas e dos biopolímeros puros foi determinado previamente. No primeiro estudo, soluções coloidais de gelatina suína tipo A (GeA), gelatina bovina tipo B (GeB), quitosana (Q), de blendas de gelatina tipo A com quitosana (GeA:Q) e de gelatina tipo B com quitosana (GeB:Q), foram preparadas e caracterizadas para determinação de propriedades reológicas, por testes estacionários (curvas de fluxo), e propriedades viscoelásticas, por testes oscilatórios (varreduras de deformação, frequência e temperatura). No segundo experimento, géis foram convenientemente preparados a partir de soluções coloidais de GeA:Q e GeB:Q e caracterizados para determinação de propriedades mecânicas, por testes de compressão uniaxial, e propriedades viscoelásticas, por testes de relaxamento de tensão. O potencial zeta de todas as soluções coloidais diminuiu linearmente em função do aumento do pH. A solução Q apresentou o maior valor de potencial zeta, seguida das GeA:Q, GeB:Q, GeA e GeB. GeB foi a única que apresentou valores negativos em altos pH. Assim, o ponto isoelétrico (pI) da GeB foi calculado como 5,1. Ambas blendas apresentaram comportamento pseudoplástico, sendo que a tensão de cisalhamento das blendas GeB:Q foi 10 vezes maior do que a GeA:Q e, consequentemente, a blenda GeB:Q apresentou viscosidade aparente 10 vezes maior do que a GeA:Q, para uma mesma taxa de deformação. Tanto a tensão de cisalhamento quanto a viscosidade aparente aumentaram em função do aumento do pH. Em relação às propriedades viscoelásticas, observou-se que as blendas GeB:Q apresentaram maiores valores dos módulos de perda (G\") e de armazenamento (G\') que as GeA:Q, sendo que ambos aumentaram em função do aumento do pH. O início da região de viscoelasticidade linear (RVL) para GeA:Q e GeB:Q foi determinado em deformação de 3% e 5%, respectivamente. Segundo resultados dos testes de varredura de frequência, as blendas GeB:Q se comportaram como soluções diluídas. De acordo com os resultados dos testes de varredura de temperatura, as blendas GeB:Q apresentaram temperaturas de transição sol-gel e gel-sol maiores que as GeA:Q, sendo que, essas temperaturas de transição aumentaram em função do aumento do pH. Em relação aos géis, observou-se que os géis a base de GeB:Q apresentaram maiores tensão na ruptura e módulo de Young do que os géis GeA:Q, com valores que aumentaram em função do aumento do pH, contudo a deformação na ruptura não variou tão fortemente, variando entre 50 e 70%. G\' e G\" foram maiores nos géis GeB:Q, contudo não se observou diferença significativa (p>0,05) entre os valores de tempo de relaxamento das blendas. De maneira geral, o pH influenciou aumentando as propriedades reológicas, viscoelásticas e mecânicas das soluções e dos géis, contudo, o tipo de gelatina (A ou B) também influenciou o comportamento das blendas, com maior efeito na GeA:Q, como consequência da diferença de cargas entre elas.