Marcia Regina de Moura Fauze Ahmad Aouada Juliana Reghine Souza Luiz henrique Capparelli Mattoso Sobre os autores

Neste trabalho, o objetivo adquirindo produzir nanobiocompósitos biodegradáveis à base de pectina e nanoemulsão de shina que tenham caraterísticas satisfatórias para aplicativo como embalagens ativas. Passou a ser detalhados os procedimentos de preparação a partir de nanoemulsões e incorporação tal na matriz polimérica. Foi apresentada uma metodologia nova de plural dos melhores nanocompósitos através de um planejamento sediada em aspecto visuais o que nos fornecem resultados interessantes. Os nanocompósitos obtidos ser estar analisados através de: medições de espessura, solubilidade, propriedades mecânicas e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Achados das plural visuais eu mostrei que os nanocompósitos produzidos alcançar concentração de pectina de 2% m/v e nanoemulsões preparadas abranger velocidade de desmedido de 16000 rpm em 2 minuto mostraram melhores condições para tenho aplicados gostar de embalagens. Resultado de apresentou mecânicas demonstraram o que nanocompósitos conter nanoemulsões com tamanhos insignificante de gotículas apresenta maior recuperação e elongação, além de serem guardada solúveis. O controle dessas propriedades alcançar a mudança de tamanho médio das nanoemulsões torna esses materiais potencialmente viáveis, pela exemplo, em embalagens ativas.

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Nanoemulsão; nanocompósito polimérico; pectina; óleo necessário de canela


In this study, the objective ser estar to develop biodegradable nanobiocomposites based on pectin e cinnamon nanoemulsion having satisfactory properties porque o application as energetic packaging. Procedures for preparing e incorporating these nanoemulsions in ns polymeric matrix ~ ~ described. A nanocomposites to be analyzed through: thickness measurements, solubility, mechanical properties e scanning electron microscopy (SEM). A subjective evaluation indicated a nanocomposite made com pectin 2 % w/v e nanoemulsions prepared with stirring speed of 16000 rpm in 2 min was the most suitable for application in packaging. A nanocomposites include nanoemulsions com smaller nanodroplets had higher strength e elongation, being less soluble. The control of these properties through varying ns average size of ns nanoemulsion makes these products potentially viable, ao example, ao active packaging.

Nanoemulsion; polymeric nanocomposite; pectin; cinnamon crucial oil


ARTIGO TÉCNICO CIENTÍFICO

Preparação de novo nanobiocompósitos comestíveis ativos contendo nanoemulsão de canela e pectina

Preparation of novo active edible nanobiocomposite comprise cinnamon nanoemulsion and pectin

Marcia Regina de MouraI; Fauze Ahmad AouadaI; Juliana Reghine SouzaII; Luiz anglk Capparelli MattosoII

IFaculdade de engenharia mecânica de Ilha Solteira, UNESP - Univ estadual Paulista, sala de física e Química, 15385-000, Ilha Solteira, SP, Brazil

IILaboratório nacional de Nanotecnologia aplicada vir Agronegócio - LNNA, Empresa brasileira de enquete Agropecuária - EMBRAPA/CNPDIA, elas Carlos, SP

Endereço ao correspondência

RESUMO

Neste trabalho, ministérios objetivo aquisição produzir nanobiocompósitos biodegradáveis à base de pectina e nanoemulsão de canela que tenham caraterísticas satisfatórias para usar como embalagens ativas. Foram detalhados os procedimento de preparação ns nanoemulsões e incorporação como na quartel general polimérica. Foi apresentada 1 metodologia novo de análise dos ao melhor nanocompósitos através de um planejamento baseado em aspectos visuais o que nos entregar resultados interessantes. Os nanocompósitos obtidos passou a ser analisados pela de: medidas de espessura, solubilidade, apresentou mecânicas e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Resultados das análise visuais mostrar que os nanocompósitos produzidos abranger concentração de pectina de 2% m/v e nanoemulsões preparadas com velocidade de desmedido de 16000 rpm em 2 minuto mostraram melhores doença para tenho aplicados gostar embalagens. Resultado de propriedades mecânicas demonstraram o que nanocompósitos conter nanoemulsões com tamanhos menores de gotículas apresentam maior resistência e elongação, além disso de serem guardada solúveis. O ao controle dessas propriedades com a mudança de dimensões médio das nanoemulsões torna aqueles materiais potencialmente viáveis, pela exemplo, em embalagens ativas.

Palavras-chave: Nanoemulsão, nanocompósito polimérico, pectina, óleo essencial de canela.

ABSTRACT

In this study, a objective ser estar to develop biodegradable nanobiocomposites based on pectin e cinnamon nanoemulsion having actually satisfactory properties porque o application as active packaging. Procedures for preparing and incorporating these nanoemulsions in a polymeric matrix ser estar described. A nanocomposites to be analyzed through: thickness measurements, solubility, mechanical properties e scanning electron microscopy (SEM). A subjective evaluation indicated a nanocomposite made com pectin 2 % w/v e nanoemulsions prepared com stirring speed of 16000 rpm in 2 min was the most suitable ao application in packaging. Ns nanocomposites containing nanoemulsions com smaller nanodroplets had higher strength and elongation, being less soluble. The ao controle of this properties through varying ns average size of the nanoemulsion provides these products potentially viable, ao example, para active packaging.

Keywords: Nanoemulsion, polymeric nanocomposite, pectin, cinnamon necessary oil.

Introdução

A nanotecnologia denominações uma aplicação da nanociência o que aparece residencial em tudo os campo da ciência. Na área de alimentos o elevado investimento na ajudando de embalagens tenho reforçado naquela idéia de que item nanotecnológicos proporcionam méritos reais vir consumidores<1,2>. De maneira está bem didática podemos discutir que naquela função primitivo de 1 embalagem excluir acondicionar ministérios produto de formato a permitir todas as outras operações que fazem ajudando do processo de entregue física, alternativamente seja, levar o produtos acabado até ~ o clientela final. Complementando esta função temos que naquela embalagem dá produto é perfeito com para a promoção deste, providenciando também, a abrigo para o idêntico e crítico serve como instrumento para aumentar a eficiência da distribuição<3>.

A crescente exigência dá consumidor e os progresso no entendimento sobre aquisição e estabilidade no sistemas dispersos viabilizam o desenvolvimento de materiais diferenciados como, por exemplo, nanoemulsões, que além disso da exclusivo estabilidade, apresentam aspecto sensorial agradável, além de máximo poder de dispersão<4,5>.

Se considerarmos todas as etapas de design, confecção, utilização em itens e descarte/reciclagem de embalagens gostar um setor independência ao vivo da fabricação de ativos financeiros de consumo no Brasil, sua importância torna-se notória, uma vez que ministérios faturamento do empresas entre eles setor em 2011 aquisição de R$ 43,7 bilhões<6>.

Existem dois métodos de obtivermos de nanoemulsões: os o que empregam baixo e alto energia de emulsificação<7-9>.

Alega-se que óleo necessário de canela conseguir um aumento a resistência a partir de organismo e promove uma boa circulação. Além de ter uma propriedade antimicrobiana já comprovada na literatura, papel estudos mostraram grande potencial de estimular os direção humanos. Alternativa seja, emprego odor da shina em alguns materiais faz alcançar que a aceitação do material através humanos isso é melhorada.

Para encontrar as necessidades dá mercado, estão sendo desenvolvidas as chamadas embalagens "ativas", que podem estar definidas gostar de embalagens interagem de formato desejável abranger o alimento, conseguir um aumento sua estabilidade. Um exemplo de embalagem ativo é aquela que libera ligação antimicrobianos<10,11>. Aquela processo de liberação ao controle de ligação antimicrobianos pode acontecer sobre der superfície do alimento, prevenindo o desenvolve de microrganismos deterioradores e patogênicos<12>.

No circunstâncias desse trabalhar o interesse obtivermos trabalhar com materiais nanoestruturados, nanoemulsão de óleo essencial de canela, incorporados em matrizes poliméricas biodegradáveis. Alcançar o objetivo de inspeção as características dessas novo embalagens positivo e abranger aroma, foram sintetizados nanobiocompósitos ativo baseados em pectina e nanoemulsões de diferentes tamanhos.

Experimental

Preparação do nanoemulsões

Foram produzido soluções aquosas forno aldeído cinâmico (óleo essencial de canela, Cinnamomum zeylanicum, CAS Number: 84649-98-9, Ferquima/Brasil) e emulsificante Tween 80. Together emulsões passou a ser produzidas pela instável de tais solução sob diferentes tempo-velocidade de rotação em ultra-turrax (T25 Ultra-turrax em ~ IKA-Werke GmbH & Co, Staufen, Germany): 12000 rpm (2 e 5 min), 16000 rpm (2 e 5 min) e 20000 rpm (2 e 5 min).

dimensões médio das partículas naquela emulsões

O dimensões médio do partículas em por emulsão foi determinado no dispositivo Zetasizer Nano series (Malvern instrumento Ltd. Malvern, Worcestershire, UK). Três medições para cada amostra foram realizadas, a 25 °C, depois de ~ 1 e 15 mim da confecção das emulsões contendo aldeído cinâmico, tendo agua como dispersante.

Produção a partir de filmes comestíveis

Os filmes foram produzidos para o técnica de casting: consistiu na dissecar segregada de 1 solução filmogênica conter pectina (2% m/v), e de nanoemulsões preparadas como descrito acima. A pectina utilizada obtivermos considerada de alta metoxilação, obtida por doação da a empresa CP Kelco. Após, ambas as soluções foram misturadas (2:1), agitadas por 10 min der 1500 rpm, deixadas em repouso até ~ eliminação a partir de bolhas de ar visíveis e, só então, espalhadas sobre um grampo para secagem. Dentro caso, der diferença nos tratamentos se deu pela variante de doença de síntese do nanoemulsões, ferum foram aplique no preparo no nanocompósitos com diferentes tamanhos e características.

destino da espessura

As medidas ns espessuras a partir de filmes foi ~ realizadas utilizando um micrômetro digital (No. 7326, Mitutoyo Manufacturing, Japan) em 5 muitos pontos vir redor são de filme. Os valor obtidos ser estar utilizados para calculado a permeabilidade de vapor de água e propriedades mecânicas.

Solubilidade

Para vida da solubilidade dá filme em agua utilizou-se um procedimento modificado pela Gontard et al.,<13>. Aproxima 150 medicamento da amostra foram pesadas e secas em forno (100 ± 2 °C, 24 h) para obter a massa seca inicial a partir de filme. O filme seco depois de pesagem aquisição imerso em 50 mL de água deionizada e lado esquerdo em repouso por 24 horas. Os filme em água foram traçadas de tempo em tempo, no final de 24 horas, a parte de filme insolúvel foi e removido da solução ao secagem (100 ± 2 °C, 24 h), a acabando de determinar naquela massa seca o que não foi solubilizada. Naquela massa de filme que solubilizou adquirindo calculada alcançar base na equação one e tratada gostar sendo a percentagem de filme que se solubiliza em água:

*

características mecânicas

O teste mais comumente desempenhada para der determinação da resistência mecânica de filmes denominações o teste de tensão x deformou sob tração. As propriedades mecânicas dos filmes foram determinar pelos certificado de tração. Os filme foram deixados em ambiente alcançar 30% umidade relativa der 24 °C através 48 horas, antes dos depoimento de tração. Os filme foram cortar em forma retangular nas tamanho de acordo abranger o caminho ASTM D882-97: 15 mm de largo e 100 mm de comprimento. O equipamento utilizado para der análise aquisição um Instron universal Testing maker (Model 1122, Instron Corp., Canton, Mass., U.S.A.). As características mecânicas dos filmes foram avaliadas alcançar relação à tensão (s) e módulo de elasticidade (E) em temperamento ambiente, de acordo abranger o caminho ASTM D882-97. Der velocidade de tracionamento utilizada foi de 50 mm/min.

A deformado (ε) dos filmes adquirindo determinada dar equação abaixo:

*

onde l e L0 são os comprimentos de elongação dá filme durante o experimento e o longs inicial a partir de filme, respectivamente.

A tensão (σ) adquirindo determinada medindo-se naquela força necessário para romper o filme. Os valores de σ foram calculados utilizando der equação abaixo:

*

onde F denominada o avaliada da forças de ruptura exercida e S excluir a gamas seccional são de filme.

O módulo de elasticidade (E) foi calculado a partir da inclinar inicial da curva obtido tensão-deformação (σ vs ε). As propriedades mecânicas ser estar avaliadas abranger na existe ou algum de gotículas nanoemulsionadas presentes nos nanocompósitos.

Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)

Foi usado um microscópica Philips XL 30 FEG, para analisa propriedades morfológicas a partir de filmes contendo nanopartículas. As amostras no filmes foram depositadas em um harbour amostras, forno fita de cardíacas (Ted Pella Inc., Redding, CA, U.S.A.) e recobertas abranger ouro pela 45 s em 20 mA.

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Resultados e Discussão

Na tabela 1 denominada observada naquela dependência a partir de tamanho médio das gotículas nanoemulsionadas em função do tempo e velocidade de agitação.