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dc.creatorRosário, Fernanda Menegon-
dc.date.accessioned2025-04-07T16:57:42Z-
dc.date.available2026-08-19-
dc.date.available2025-04-07T16:57:42Z-
dc.date.issued2025-02-17-
dc.identifier.citationROSARIO, Fernanda Menegon. Inovação sustentável em cosméticos: aplicações da nanocelulose bacteriana em biomáscaras e emulsões. 2025. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36410-
dc.description.abstractThe growing demand for sustainable and innovative cosmetic products is driving the use of natural biopolymers such as bacterial nanocellulose (BCN). Produced by the biosynthesis of cellulose by bacteria such as Komagataeibacter xylinus, NCB is a promising material for applications in biocosmetics, such as biomasks and stabilized emulsions. The aim of this work was to develop cosmetic products based on NCB, functionalized with extracts of native Brazilian fruits, offering an innovative, high-quality and competitive alternative on the market. The research was divided into two main areas: (1) the production of face masks incorporated with plant extracts of jabuticaba and red araçá; and (2) the development of Pickering emulsions stabilized by oxidized NCB (NCB-OX). In Chapter 1, extracts were developed using the peels and seeds of red araçá and jabuticaba. These extracts were used to functionalize the NCB biomasks. The physical and structural properties were analyzed using water retention capacity, porosity, scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Antioxidant activity and phenolic compounds were also determined. In Chapter 2, a Pickering emulsion was prepared by oxidizing NCB with the TEMPO reagent (2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl). For characterization, stability tests were carried out by centrifugation, thermal stress and droplet size analysis, in addition to evaluating the rheological behaviour. In the results of Chapter 1, the biomasks showed high water retention capacity (99.10%) and high porosity (96.81%), essential characteristics for prolonged and effective skin hydration. Functionalization with plant extracts added significant antioxidant properties, with activity of over 75% in free radical inhibition tests. In chapter 2, the development of Pickering emulsions, the oxidation of NCB was decisive for its functionality as a stabilizer, promoting efficient stabilization of oil-water interfaces without the use of synthetic surfactants. The emulsions exhibited thermal and mechanical stability in the preliminary evaluations. The rheological behavior indicated that the emulsion is a nonNewtonian fluid with pseudoplastic behavior. This characteristic is ideal for dermal applications, as it improves its spreadability on the skin. Microscopic analysis revealed a homogeneous distribution of the droplets with an average diameter ranging from 11.53 nm to 39.52 nm over the course of 150 days, demonstrating that it is a nanoemulsion. The addition of jaboticaba extract contributed to the antioxidant capacity, resulting in 41.99 µmol ET.g-1. The results reinforce the versatility of NCB as a sustainable and efficient material for cosmetic applications. The bio-masks and emulsions developed stand out not only for meeting market demands for natural products, but also for promoting the use of renewable resources, such as agricultural by-products. It is concluded that bacterial nanocellulose, both in its pure and functionalized state, is a promising material for creating innovative cosmetics.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsembargoedAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectCosméticos - Indústriapt_BR
dc.subjectFrutaspt_BR
dc.subjectEmulsõespt_BR
dc.subjectOxidaçãopt_BR
dc.subjectInovações tecnológicaspt_BR
dc.subjectSustentabilidadept_BR
dc.subjectCosmetics industrypt_BR
dc.subjectFruitpt_BR
dc.subjectEmulsionspt_BR
dc.subjectOxidationpt_BR
dc.subjectTechnological innovationspt_BR
dc.subjectSustainabilitypt_BR
dc.titleInovação sustentável em cosméticos: aplicações da nanocelulose bacteriana em biomáscaras e emulsõespt_BR
dc.title.alternativeSustainable innovation in cosmetics: applications of bacterial nanocellulose in biomasks and emulsionspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoA crescente demanda por produtos cosméticos sustentáveis e inovadores impulsiona o uso de biopolímeros naturais como a nanocelulose bacteriana (NCB). Produzida pela biossíntese de celulose por bactérias como Komagataeibacter xylinus, a NCB é um material promissor para aplicações em biocosméticos, como biomáscaras e emulsões estabilizadas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver produtos cosméticos à base de NCB, funcionalizados com extratos de frutas nativas brasileiras, oferecendo uma alternativa inovadora, de alta qualidade e competitiva no mercado. A pesquisa foi dividida em dois grandes eixos: (1) a produção de biomáscaras faciais incorporadas com extratos vegetais de jabuticaba e araçá-vermelho; e (2) o desenvolvimento de emulsões Pickering estabilizadas por NCB oxidada (NCB-OX). No capítulo 1, foram desenvolvidos extratos utilizando cascas e sementes de araçávermelho e jabuticaba. Esses extratos foram utilizados para funcionalizar as biomáscaras de NCB. As propriedades físicas e estruturais foram analisadas por capacidade de retenção de água, porosidade, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). A atividade antioxidante e os compostos fenólicos também foram determinados. No capítulo 2, foi preparada uma emulsão Pickering através da oxidação de NCB com o reagente TEMPO (2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl). Para caracterização, foram realizados testes de estabilidade por centrifugação, estresse térmico e análise de tamanho da gota, além de avaliar o comportamento reológico. Nos resultados do capítulo 1, as biomáscaras apresentaram alta capacidade de retenção de água (99,10%) e alta porosidade (96,81%), características essenciais para uma hidratação prolongada e efetiva da pele. A funcionalização com extratos vegetais agregou propriedades antioxidantes significativas, com atividade superior a 75% em testes de inibição de radicais livres. No capítulo 2, desenvolvimento das emulsões Pickering, a oxidação da NCB foi determinante para sua funcionalidade como estabilizante, promovendo uma estabilização eficiente das interfaces óleo-água sem o uso de surfactantes sintéticos. As emulsões exibiram estabilidade térmica e mecânica nas avaliações preliminares. O comportamento reológico indicou que a emulsão elaborada se trata de um fluido não newtoniano com comportamento peseudoplástico. Essa característica é ideal para aplicações dérmicas, pois melhora a sua espalhabilidade na pele. As análises microscópicas revelaram uma distribuição homogênea das gotículas com um diâmetro médio que variou de 11,53 nm até 39,52 nm ao longo de 150 dias, demonstrando ser uma nanoemulsão. A adição de extrato de jabuticaba contribuiu para a capacidade antioxidante, resultando em 41,99 µmol ET.g-1. Os resultados reforçam a versatilidade da NCB como um material sustentável e eficiente para aplicações cosméticas. As biomáscaras e emulsões desenvolvidas destacam-se não apenas por atenderem às demandas do mercado por produtos naturais, mas também por promoverem o aproveitamento de recursos renováveis, como subprodutos agrícolas. Conclui-se que a nanocelulose bacteriana, tanto em seu estado puro quanto funcionalizado, é um material promissor para a criação de cosméticos inovadores.pt_BR
dc.degree.localPonta Grossapt_BR
dc.publisher.localPonta Grossapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0001-8115-5669pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3789809420144940pt_BR
dc.contributor.advisor1Souza, Samara Silva de-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5129-940Xpt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6497095708045068pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Montagner, Paula Fernandes-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0713-0185pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8213528702983110pt_BR
dc.contributor.referee1Passos, Catia Tavares dos Passos-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5687-7539pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3290298620786400pt_BR
dc.contributor.referee2Pagnoncelli, Maria Giovana Binder-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-8791-2090pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1360308643397232pt_BR
dc.contributor.referee3Souza, Samara Silva de-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-8791-2090pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6497095708045068pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASpt_BR
dc.subject.capesBiotecnologiapt_BR
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