Desenvolvimento de nanocompósitos contendo peptídeos antimicrobianos para uso em alimentos

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Meira, Stela Maris Meiste
• Orientador(a): Brandelli, Adriano
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Nanocompósitos; Embalagem alimentícia; Nisina; Amido; Polipropileno
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/196923

Nanocompósitos antimicrobianos foram desenvolvidos a partir de bacteriocinas (nisina e pediocina), nanoargilas (montmorilonita e haloisita) e polímeros sintético (polipropileno) e biodegradável (amido de milho). A caracterização foi feita quanto a propriedades antimicrobianas, por difusão em ágar; estruturais, por meio de microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X; propriedades mecânicas, cujos parâmetros foram resistência à tração, deformação da ruptura e módulo de Young; propriedades térmicas, por análise termogravimétrica e, conforme o caso, calorimetria diferencial de varredura. Independentemente das diferentes técnicas e formulações empregadas para o preparo dos filmes, os resultados obtidos para essas propriedades demostraram que a incorporação de nisina e pediocina alterou a matriz polimérica original, com perda parcial de homogeneidade e cristalinidade e modificação do desempenho dos materiais. A adição de argilas foi importante para melhorar ou manter as propriedades funcionais dos filmes resultantes, enquanto que a capacidade de inibição de bactérias Gram-positivas in vitro (Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens e Staphylococcus aureus) foi alcançada em todas as formulações, porém influenciada pela presença do nanoreforço. Nos filmes de polipropileno/montmorilonita adicionados de nisina, propriedades de barreira foram também avaliadas e os resultados mostraram que a presença do antimicrobiano não influenciou a permeabilidade ao vapor d‘água, mas aumentou a permeabilidade ao oxigênio. Além disso, a migração de nisina a partir dos nanocompósitos ativos de polipropileno ocorreu durante 48 h em soluções simulantes de alimentos. Com relação aos filmes de amido, a análise complementar de espectroscopia de infravermelho evidenciou poucas interações químicas entres os aditivos nos nanocompósitos obtidos por extrusão, mas grandes alterações de bandas devido a ligações de hidrogênio estabelecidas entre os componentes durante o preparo dos filmes pela técnica de casting. A análise de cor refletiu a aparência dos filmes de amido, com destaque ao parâmetro b, o qual expressou em valores significativamente mais elevados o aspecto escuro adquirido pelos nanocompósitos devido à presença de haloisita e bacteriocinas. Algumas formulações tiveram a incorporação das bacteriocinas previamente adsorvidas em haloisita, já que paralelamente este estudo mostrou que nisina e pediocina foram capazes de adsorver em três diferentes tipos de nanoargilas. A técnica de adsorção dos peptídeos mostrou-se interessante por melhorar a cor e as propriedades estruturais, mecânicas e térmicas, apesar de afetar negativamente a transparência e atividade antimicrobiana. Finalmente, a real aplicação dos nanocompósitos em alimento foi realizada empregando-se os filmes de amido contendo nisina elaborados por extrusão para controle de L. monocytogenes em queijo Minas Frescal. Estes resultados apontaram o potencial de utilização dos nanocompósitos visto que o patógeno foi eficientemente inibido após 4 dias de estocagem do alimento modelo a 4ºC. Portanto, os nanocompósitos antimicrobianos desenvolvidos a partir de polipropileno e amido de milho oferecem inovação tecnológica com perspectiva de aplicação como embalagem de alimentos.