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Title: Otimização da extração de pectina do córtex da raiz da mandioca e sua aplicação no desenvolvimento de embalagens para alimentos.
Other Titles: Optimization of pectin extraction from cassava root cortex and its application in the development of food packaging.
???metadata.dc.creator???: RODRIGUES, Thais Jaciane Araújo.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ROCHA, Ana Paula Trindade.
???metadata.dc.contributor.referee1???: GOMES, Josivanda Palmeira.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FIGUEIREDO, Rossana Maria Feitosa de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: ARAÚJO, Railene Hérica Carlos Rocha.
???metadata.dc.contributor.referee4???: SANTOS, Newton Carlos.
Keywords: Atividade antimicrobiana;Beneficiamento de resíduos;Extração de pectina;Leito de jorro;Embalagem para alimento;Antimicrobial activity;Waste processing;Pectin extraction;Spouted bed;Food packaging
Issue Date: 1-Aug-2024
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: RODRIGUES, Thais Jaciane Araújo. Otimização da extração de pectina do córtex da raiz da mandioca e sua aplicação no desenvolvimento de embalagens para alimentos. 2024. 121 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024.
???metadata.dc.description.resumo???: O presente estudo investigou a viabilidade de utilizar resíduos agroindustriais da raiz da mandioca como fonte de pectina para a produção de filmes direcionados a embalagens para alimentos, destacando a importância da busca por novas fontes de pectina. O córtex da raiz da mandioca, geralmente descartado, é identificado como uma potencial fonte de pectina, promovendo a valorização de resíduos agroindustriais e contribuindo para a sustentabilidade. Inicialmente realizou-se a extração da pectina do córtex da mandioca utilizando dois solventes, água e ácido clorídrico, aplicando planejamento experimental para otimizar as condições de extração para cada solvente, com variáveis independentes definidas em proporção, temperatura e tempo. Os resultados dos ensaios foram submetidos função desejabilidade, com o intuito de selecionar a pectina otimizada, com esse resultado, as pectinas otimizadas foram secas em leito de jorro tendo em vista um melhor rendimento e qualidade da pectina. A pectina seca em leito de jorro que melhor se adequou a finalidade do estudo foi a aquosa, sendo a mesma utilizada na produção dos filmes através de planejamento experimental, com variáveis independentes definidas em teor de pectina, teor de extrato do córtex da mandioca e teor de glicerol. Os filmes foram avaliados quanto à solubilidade, permeabilidade ao vapor de água, propriedades mecânicas e óticas e microscopia eletrônica de varredura. Como resultado, a otimização da extração de pectina do córtex da raiz da mandioca com os dois solventes estudados mostrou que as variáveis tempo e temperatura influenciam significativamente o rendimento, o grau de esterificação e o teor de ácido galacturônico, com pectinas de alta e baixa metoxilação adequadas para diferentes aplicações. Na produção do filme, a pectina aquosa seca em leito de jorro demonstrou maior teor de bioativos e melhor atividade antimicrobiana, resultando em filmes biodegradáveis com alta resistência mecânica e baixa solubilidade, ideais para conservação de alimentos, enquanto a adição de extrato concentrado aumentou ainda mais a atividade antimicrobiana dos filmes. Assim, com base nos resultados obtidos, é possível constatar que a pectina extraída do córtex da mandioca possui grande potencial para a produção de filmes biodegradáveis, promovendo a valorização de resíduos agroindustriais e contribuindo para a sustentabilidade na indústria de embalagens. A aplicação de técnicas verde e a utilização de resíduos agroindustriais demonstram ser uma abordagem eficaz e sustentável para o desenvolvimento de alternativas inovadoras na conservação e segurança de alimentos embalados.
Abstract: This study investigates the feasibility of using agro-industrial residues from cassava roots as a source of pectin to produce films for food packaging, highlighting the importance of searching for new sources of pectin. The cortex of the cassava root, usually discarded, is identified as a potential source of pectin, promoting the valorization of agro-industrial residues and contributing to sustainability. Initially, pectin was extracted from the cassava cortex using two solvents, water and hydrochloric acid, applying experimental design to optimize the extraction conditions for each solvent, with independent variables defined in proportion, temperature and time. The results of the tests were subjected to a desirability function, to select the optimized pectin. With this result, the optimized pectins were dried in a spouted bed to obtain better pectin yield and quality. The spouted-bed dried pectin that best suited the purpose of the study was the aqueous one, which was used in the production of the films through experimental design, with independent variables defined as pectin content, cassava cortex extract content and glycerol content. The films were evaluated for solubility, water vapor permeability, mechanical and optical properties and scanning electron microscopy. As a result, the optimization of pectin extraction from cassava root cortex with the two solvents studied showed that the variables time and temperature significantly influence the yield, degree of esterification and galacturonic acid content, with high and low methoxylated pectins suitable for different applications. In the production of the film, the aqueous pectin dried in a spouted bed demonstrated a higher content of bioactives and better antimicrobial activity, resulting in biodegradable films with high mechanical strength and low solubility, ideal for food preservation, while the addition of concentrated extract further increased the antimicrobial activity of the films. Thus, based on the results obtained, it is possible to conclude that the pectin extracted from the cassava cortex has great potential to produce biodegradable films, promoting the valorization of agro-industrial waste and contributing to sustainability in the packaging industry. The application of green techniques and the use of agro-industrial waste prove to be an effective and sustainable approach for the development of innovative alternatives in the preservation and safety of packaged foods.
Keywords: Atividade antimicrobiana
Beneficiamento de resíduos
Extração de pectina
Leito de jorro
Embalagem para alimento
Antimicrobial activity
Waste processing
Pectin extraction
Spouted bed
Food packaging
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Agrícola.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/39529
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Agrícola.

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THAIS JACIANE ARAUJO RODRIGUES - TESE (PPGEA) 2024.pdf2.2 MBAdobe PDFView/Open


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