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Previous issue date: 2016-12-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O controle microbiano é uma preocupação constante na indústria de embalagens
para alimentos. As embalagens ativas são capazes de inibir o crescimento
microbiano nos alimentos. Além disso, o uso de polímeros biodegradáveis tem sido
amplamente estudado. A zeína é um polímero biodegradável que possui um grande
potencial na indústria de embalagens, podendo encapsular compostos bioativos em
sua matriz polimérica. Os óleos essenciais (OE) são compostos bioativos de
ocorrência natural decorrente do metabolismo secundário de algumas plantas e têm
sido estudado como agentes antimicrobianos em embalagens ativas. No entanto,
torna-se necessário a complexação com alguma molécula a fim de reduzir algumas
características indesejáveis, como a alta volatilidade. As ciclodextrinas são
moléculas em forma de cone capazes de acomodar no seu interior moléculas
apolares, como os óleos essenciais. Uma tecnologia eficaz capaz de incorporar
compostos bioativos em nanomateriais, é a técnica de electrospinning. Com isso, o
objetivo desse estudo foi produzir fibras ultrafinas de zeína incorporando um
complexo de inclusão (CI) entre β-Ciclodextrina (β-CD) e óleo essencial de eucalipto
(Eucalyptus citriodora) (OEE) através da técnica de electrospinning a fim de se obter
membranas antimicrobianas como embalagens ativas para alimentos. O OEE foi
caracterizado quanto a composição química e atividade antimicrobiana contra 7
bactérias de importância em alimentos. O CI foi avaliado quanto aos grupos
funcionais, morfologia e propriedades térmicas. As soluções poliméricas de zeína
pura, em diferentes concentrações, foram avaliadas quanto a viscosidade aparente e
condutividade elétrica e as membranas resultantes após o processo de
electrospinning foram avaliadas quanto a morfologia e distribuição de diâmetro. As
soluções de zeína 30% (p/v) foram adicionadas de CI nas concentrações de 6, 12,
18 e 24% (p/v), sendo estas caracterizadas quanto a viscosidade aparente e
condutividade elétrica. Após o processo de electrospinning das soluções com CI,
estas membranas foram avaliadas quanto a morfologia e distribuição de diâmetro,
propriedades térmicas, grupos funcionais e atividade antimicrobiana em microatmosfera
contra S. aureus e L. monocytogenes. Os resultados indicaram atividade
antimicrobiana do OEE contra as bactérias testadas. Através da análise dos grupos
funcionais e da morfologia, pode-se observar uma efetiva complexação do OEE e da
β-CD. As fibras obtidas com 30% (p/v) de zeína na solução polimérica apresentaram
melhores características morfológicas. Todas as membranas formadas com CI
reduziram o crescimento microbiano de S. aureus e L. monocytogenes. A
concentração de 24% (p/v) de CI foi a que se obteve maior percentual de redução de
crescimento, em micro-atmosfera, com 24,3% e 28,5% para S. aureus e L.
monocytogenes, respectivamente. As membranas antimicrobianas apresentaram
características para possível aplicação como embalagens ativas para alimentos. / Microbial control is a constant concern in the food packaging industry. Active
packaging is capable of inhibiting microbial growth in food. In addition, the use of
biodegradable polymers has been extensively studied. Zein is a biodegradable
polymer that has great potential in the packaging industry and can encapsulate
bioactive compounds in its polymer matrix. Essential oils (EO) are naturally occurring
bioactive compounds due to the secondary metabolism of some plants and have
been studied as antimicrobial agents in active packaging. However, complexation
with some molecule is necessary in order to reduce some undesirable
characteristics, such as high volatility. Cyclodextrins are cone-shaped molecules
capable of accommodating apolar molecules such as essential oils. An effective
technology capable of incorporating bioactive compounds into nanomaterials is the
electrospinning technique. The objective of this study was to produce ultrafine zein
fibers by incorporating an inclusion complex (IC) between β-Cyclodextrin (β-CD) and
eucalyptus essential oil (EO) through the electrospinning technique in order to
Antimicrobial membranes as active food packaging. The EEO was characterized by
the chemical composition and antimicrobial activity against 7 bacteria of importance
in food. CI was evaluated for functional groups, morphology and thermal properties.
Polymer solutions of pure zein at different concentrations were evaluated for
apparent viscosity and electrical conductivity and the resulting membranes after the
electrospinning process were evaluated for morphology and diameter distribution.
The 30% (w/v) zein solutions were added with IC at concentrations of 6, 12, 18 and
24% (w/v), which were characterized for apparent viscosity and electrical
conductivity. After the electrospinning process of IC solutions, these membranes
were evaluated for morphology and diameter distribution, thermal properties,
functional groups and micro-atmosphere antimicrobial activity against S. aureus and
L. monocytogenes. The results indicated antimicrobial activity of EEO against all
tested bacteria. Through the analysis of functional groups and morphology, an
effective complexation of EEO and β-CD can be observed. The fibers obtained with
30% (w/v) zein in the polymer solution showed better morphological characteristics.
All membranes formed with IC reduced the microbial growth of S. aureus and L.
monocytogenes. The concentration of 24% (w/v) IC was obtained with the highest
percentage of growth reduction in micro-atmosphere, with 24.3% and 28.5% for S.
aureus and L. monocytogenes, respectively. The antimicrobial membranes showed
characteristics for possible application as active food packaging.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpel.edu.br:prefix/3236 |
| Date | 20 December 2016 |
| Creators | Antunes, Mariana Dias |
| Contributors | 53219923015, http://lattes.cnpq.br/9370386307411916, Zavareze, Elessandra da Rosa, Dias, Álvaro Renato Guerra |
| Publisher | Universidade Federal de Pelotas, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, UFPel, Brasil, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Unknown |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPEL, instname:Universidade Federal de Pelotas, instacron:UFPEL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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