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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/20295
Document Type: | Dissertação |
Title: | Filme biodegradável à base de quitosana e amido de resíduo agroindustrial para conservação de fruta minimamente processada |
Other Titles: | Biodegradable film based on chitosan and agroindustrial waste starch for the preservation of minimally processed fruit |
Authors: | Santos, Thaíse da Silva |
Issue Date: | 12-Sep-2024 |
Advisor: | Santana, Luciana Cristina Lins de Aquino |
Resumo : | A elaboração de filmes biodegradáveis tem sido alvo de diversos estudos a fim de substituir os polímeros convencionais de origem petroquímica, principalmente com aplicação como embalagens na indústria de alimentos. Diante do exposto, a presente pesquisa objetivou elaborar e caracterizar um filme, através de diversas formulações, composto por um blend de amido do caroço do fruto do abacate (Persea americana, Mill.) com quitosana, com e sem extrato hidroalcóolico da farinha da semente do fruto do jatobá (Hymenaea courbaril, L) nas concentrações de 5, 10 e 15%, como embalagem bioativa para aplicação na conservação de melão minimamente processado. Os filmes obtidos foram avaliados quanto às suas propriedades térmicas e físico-químicas de solubilidade em água, umidade, espessura, parâmetros visuais (cor e opacidade), permeabilidade ao vapor de água, atividade antioxidante (in vitro) e atividade antibacteriana (in vitro), bem como a sua biodegradabilidade. Pedaços de melão contendo ou não filmes selecionados foram avaliados quanto aos teores de sólidos solúveis, perda de massa, acidez titulável, pH, cor e contagens totais de bactérias aeróbias mesófilas e bolores e leveduras durante 14 dias de estocagem à 5 ºC. As análises de determinação de compostos bioativos do extrato da semente de jatobá demonstraram os teores de 8.833,33 (mg EAG/100g) e 36,43 (mg QCE/100 g) para compostos fenólicos totais e flavonoides totais, respectivamente. A análise da atividade antibacteriana do extrato demonstrou os maiores halos de inibição (<10 mm) frente ao B. cereus, P. aeruginosa e E. faecalis. As análises de caracterização realizadas demonstraram que a estabilidade térmica dos filmes foi influenciada pela adição de extrato, em que a maior resistência ao calor foi verificada nos filmes adicionados com extrato. O teor de umidade e solubilidade foram menores para o filme com extrato (8% e 33%, respectivamente) do que para o filme sem extrato (21% e 43%, respectivamente). Por outro lado, a atividade antioxidante foi maior para o filme com a mais alta concentração de extrato (taxa de inibição de 58% e 81% pelos métodos ABTS e DPPH, respectivamente) em relação ao filme sem extrato (44% e 32%, respectivamente). Também foi maior a atividade antibacteriana dos filmes com concentração aumentada de extrato frente a nove bactérias. Em relação à análise de permeabilidade ao vapor, os filmes testados não apresentaram diferenças significativas. A análise de biodegradabilidade demonstrou que os filmes com extrato exigem um maior período de biodegradação quando comparado ao filme sem adição de extrato. Em relação a vida de prateleira do melão minimamente processado, foi observado que os filmes com extrato reduziram as contagens de bactérias aeróbias mesófilas em até 2 Log UFC/g em relação ao fruto com filme sem extrato, entretanto, não influenciaram a contagem de bolores e leveduras (mantendo entre 3,0 e 4,0 Log UFC/g), os teores de sólidos solúveis (6,0-6,9 ºBrix) e o pH (4-6) durante a estocagem. A acidez (0,1-0,2%) dos melões aumentou levemente durante a estocagem e a perda de peso aumentou quando o filme com extrato foi usado. Os filmes sintetizados apresentaram potencial para serem utilizados como embalagens bioativas de alimentos, particularmente na redução de crescimento bacteriano durante a estocagem de melões minimamente processados à 5ºC por 14 dias. |
Abstract: | The development of biodegradable films has been the subject of several studies in order to replace conventional polymers of petrochemical origin, especially for use as packaging in the food industry. In view of the above, this research aimed to develop and characterize a film, through various formulations, composed of a blend of starch from the pit of the avocado fruit (Persea americana, Mill.) with chitosan, with and without hydroalcoholic extract from the flour of the seed of the jatoba fruit (Hymenaea courbaril, L) at concentrations of 5, 10 and 15%, as bioactive packaging for application in the preservation of minimally processed melon. The films obtained were evaluated for their thermal and physicochemical properties of water solubility, humidity, thickness, visual parameters (color and opacity), water vapor permeability, antioxidant activity (in vitro) and antibacterial activity (in vitro), as well as their biodegradability. Melon slices containing or not containing selected films were evaluated for soluble solids content, mass loss, titratable acidity, pH, color and total counts of aerobic mesophilic bacteria and molds and yeasts during 14 days of storage at 5 ºC. Analysis of the bioactive compounds in the jatoba seed extract showed contents of 8,833.33 (mg EAG/100g) and 36.43 (mg QCE/100g) for total phenolic compounds and total flavonoids, respectively. Analysis of the antibacterial activity of the extract showed the largest inhibition halos (<10 mm) against B. cereus, P. aeruginosa and E. faecalis. The characterization analyses carried out showed that the thermal stability of the films was influenced by the addition of the extract, in which the greatest resistance to heat was seen in the films added with the extract. The moisture content and solubility were lower for the film with extract (8% and 33%, respectively) than for the film without extract (21% and 43%, respectively). On the other hand, the antioxidant activity was higher for the film with the highest concentration of extract (inhibition rate of 58% and 81% by the ABTS and DPPH methods, respectively) compared to the film without extract (44% and 32%, respectively). The antibacterial activity of films with an increased extract concentration was also higher against nine bacteria. The vapor permeability analysis showed no significant differences between the films tested. The biodegradability analysis showed that the films with extract required a longer biodegradation period when compared to the film without added extract. The vapor permeability analysis showed no significant differences between the films tested. The biodegradability analysis showed that the films with extract required a longer biodegradation period when compared to the film without added extract. Regarding the shelf life of the minimally processed melon, it was observed that the films with extract reduced the counts of mesophilic aerobic bacteria by up to 2 Log CFU/g compared to the fruit with film without extract, however, they did not influence the count of molds and yeasts (maintaining between 3.0 and 4.0 Log CFU/g), the soluble solids content (6.0-6.9 ºBrix) and the pH (4-6) during storage. The acidity (0.1-0.2%) of the melons increased slightly during storage and weight loss increased when the extract film was used. The films synthesized showed potential for use as bioactive food packaging, particularly in reducing bacterial growth during storage of minimally processed melons at 5ºC for 14 days. |
Keywords: | Biotecnologia Resíduos agrícolas Embalagens Frutas – Subprodutos Compostos bioativos Biofilmes Melão – Conservação Embalagem Extrato Resíduo de fruta Fruta Packaging Extract Fruit residue Fruit |
Subject CNPQ: | OUTROS::CIENCIAS |
Sponsorship: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES |
Language: | por |
Institution: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
Program Affiliation: | Pós-Graduação em Biotecnologia |
Citation: | SANTOS, Thaíse da Silva. Filme biodegradável à base de quitosana e amido de resíduo agroindustrial para conservação de fruta minimamente processada. 2024. 77 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2024. |
URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/20295 |
Appears in Collections: | Mestrado em Biotecnologia |
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