Orientadores: Telma Teixeira Franco, Cristiana Maria Pedroso Yoshida

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Embalagem inteligente é uma tecnologia inovadora que permite a comunicação de informações relacionadas à qualidade e segurança do produto envolvendo a incorporação de sensores ou indicadores que produzem um sinal como resposta a qualquer alteração das condições iniciais. No setor de...

Resumo: Embalagem inteligente é uma tecnologia inovadora que permite a comunicação de informações relacionadas à qualidade e segurança do produto envolvendo a incorporação de sensores ou indicadores que produzem um sinal como resposta a qualquer alteração das condições iniciais. No setor de alimentos e fármacos, uma embalagem com barreiras efetivas a gases, umidade e luz não garante a total qualidade do produto, se as condições de temperatura durante o transporte e armazenamento não forem rigorosamente cumpridas. Desta forma, o monitoramento da temperatura, que apresenta efeito significativo nas reações de deterioração, é um fator importante para garantir qualidade e segurança do produto até o consumidor. O objetivo deste projeto foi o desenvolvimento de sistemas indicadores colorimétricos obtidos a partir de filmes de quitosana contendo pigmentos naturais termossensíveis, com potencial para aplicação como material para formação de embalagens inteligentes que comunicam a variação de temperatura. A quitosana é um polímero biodegradável, proveniente de fontes renováveis, capaz de formar filmes flexíveis e resistentes, com barreira efetiva ao oxigênio. Os pigmentos naturais estudados neste trabalho foram clorofila (CLO) e antocianina (ATH), escolhidos por serem de baixa toxidade, termossensíveis e apresentarem diferentes faixas de estabilidade de temperatura. Pigmento natural na concentração de 0,25% (m/m) foi incorporado à suspensão de quitosana (2,0%, m/m). Os efeitos da temperatura (10° a 50°C) e IL (0 a 1000 Lux) foram estudados utilizando um planejamento experimental de duas variáveis, avaliando os paramentos de cor L*, a* e b* e propriedades mecânicas dos filmes. As suspensões de quitosana contendo os pigmentos foram aplicadas como revestimento em superfície de papel cartão formando o sistema filme-papel cartão (FP). A alteração de cor para os filmes e sistema FP foi avaliada após exposição a diferentes temperaturas e IL. Os filmes caracterizaram-se pela homogeneidade, flexibilidade, transparência e fácil manuseabilidade. A variação de cor foi visualmente observada no sistema FP contendo CLO, mudando de verde para amarelo quando submetido a temperaturas acima de 50°C independente da IL e de roxo tendendo ao amarelo no sistema FP contendo ATH, para temperaturas acima de 40°C, sendo a alteração de cor intensificada na presença de IL

Abstract: Intelligent packaging is a technology that brings information related to the quality and safety of products. The system involves sensors or indicators incorporation that produce a signal as a response to any initial change conditions. In food and drug sectors, a packaging with effective...

Abstract: Intelligent packaging is a technology that brings information related to the quality and safety of products. The system involves sensors or indicators incorporation that produce a signal as a response to any initial change conditions. In food and drug sectors, a packaging with effective barriers to gases, moisture and light no ensure the total product quality if the temperature conditions during transport and storage are not controlled. Temperature monitoring, that shows significant effect on deterioration reactions, is an important factor to guarantee the product integrity. The objective of this work was develop a colorimetric indicator system obtained from chitosan films containing thermal sensitive natural pigments. The potential application is as intelligent material packaging that communicates temperature changes. Chitosan is a biodegradable polymer, obtained from renewable source and has the ability to form flexible and resistant films with an efficient oxygen barrier. Natural pigments chlorophyll (CLO) and anthocyanin (ATH) were chosen due to their low toxicity, thermal sensitivity and stability in different range of temperatures. Pigment (0.25%, w/w) was incorporated to chitosan suspensions (2.0%, w/w). The temperature (10 to 50°C) and luminosity (0 to 1000 Lux) effects were studied using an experimental design with two variables, analyzing the colour parameters L*, a*, b* and mechanicals properties of chitosan films. The chitosan suspensions containing the pigments were applied as coating on card paper surface forming a card paper-film (FP) system. The colour changes of intelligent systems were evaluated after different temperature and luminosities exposition. The films were characterized by homogeneity, flexibility, transparency and handling. The colour change was irreversible and visually observed in the FP system containing CLO from green to yellow when submitted to temperature above 50°C despite the luminosity. For FP system containing ATH the colour change from purple to yellow for temperatures exposition above 40°C, where the colour change was intensified on luminosity presence