Development, characterization, application, and degradation of sustainable active packaging: cellulose acetate and zein films incorporated with garlic essential oil

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Marques, Clara Suprani
• Orientador(a): Soares, Nilda de Fátima Ferreira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Programa de Pós-Graduação: Ciência e Tecnologia de Alimentos
• Área do conhecimento CNPq: Ciência e Tecnologia de Alimentos
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31455; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.507

Polímeros biodegradáveis provenientes de fontes renováveis são investigados como potenciais substitutos dos plásticos convencionais. Neste trabalho, filmes de acetato de celulose (AC) e zeína contendo óleo essencial de alho (OEA) e diferentes plastificantes (tributirina e glicerol) foram elaborados, caracterizados e avaliados como filmes ativos em alimentos, bom como quanto à degradação em solo. No primeiro capítulo, blendas de AC e zeína foram elaboradas com os plastificantes e OEA complexado ou não com β-ciclodextrina. Blendas com tributirina apresentaram aspecto mais homogêneo. Em relação às propriedades mecânicas e barreira ao vapor de água, as blendas mostraram desempenho inferior aos filmes AC. Entretanto, em comparação ao filme quebradiço de zeína, as blendas mostraram-se mais flexíveis. Os filmes incorporados com OEA não complexado tiveram ação in vitro frente a Listeria innocua e Staphylococcus aureus. Os resultados indicam que AC e plastificantes podem ampliar o leque de aplicações de zeína na área de embalagens, e OEA atuaria como um potencial conservante natural. No segundo capítulo, filmes AC contendo OEA foram testados in vitro contra L. innocua para verificar se o contato com o filme ativo ocasionaria injúria subletal e/ou resistência homóloga ao OEA. Duas condições foram utilizadas: 7 oC por 10 dias, e 37 oC por 24 h. Os filmes também foram testados em alimento. A incubação sob baixa temperatura favoreceu a ação dos filmes, sendo verificadas reduções logarítmicas de 4,3 e 5,7 (1% e 10% de OEA, respectivamente). Além disso, 86,3% das células de L. innocua sofreram injúria subletal após 10 dias em contato com filme com 10% de OEA a 7 oC. Também não foi verificada ocorrência de resistência homóloga. Quando aplicados no alimento, a presença dos filmes ativos reduziu em quase 1 ciclo log a contagem de microrganismos. Os resultados obtidos sugerem que OEA seja um composto seguro do ponto de vista de resistência homóloga. No terceiro capítulo, as blendas e filmes de AC foram investigados quanto a degradação em solo. Os filmes foram enterradas por 150 dias e avaliadas quanto à perda de massa, alterações macro e microscópicas, alterações moleculares e perfil de decomposição térmica. Perda de massa do polímero foi mais perceptível nas blendas e nos filmes incorporados com glicerol. Houve interação significativa entre o tipo de plastificante e presença de OEA: filmes contendo OEA e glicerol tiveram menor perda de massa do polímero, ao passo que, quando tributirina foi utilizado, não foi verificada efeito do OEA. Os espectros de FTIR evidenciaram ocorrência de perda de plastificante, bem como perda de zeína, além de oxidação de hidroxilas remanescentes no AC. O estudo indicou que a degradação pode depender da matriz polimérica, do tipo de plastificante e da presença de agente antimicrobiano. De forma geral, o estudo mostrou que a atividade antimicrobiana dos filmes foi impactada pelo tipo de plastificante usado, e que os aditivos e o material polimérico influenciaram a taxa de degradação de filmes biodegradáveis. Além disso, OEA, como agente ativo em filmes, não promoveu aumento de resistência homóloga em L. innocua, o que foi desejável. Palavras-chave: Conservação de alimentos. Embalagem Microbiologia. Resistência microbiana. Degradação. de alimentos. Polímeros.