Filmes nanocompósitos antimicrobianos obtidos a partir de proteínas de pescado e nanoargila incorporados com óleos essenciais

Abstract

As indústrias de alimentos, entre elas a indústria pesqueira, geram uma grande quantidade de resíduos que, quando descartados de maneira inadequada, podem causar sérios problemas para o meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e avaliar filmes antimicrobianos nanocompósitos, de proteínas recuperadas da carne mecanicamente separada de pescado de baixo valor comercial, incorporados com óleos essenciais. Para este fim, utilizou-se proteína recuperada da corvina (Micropogonias furnieri), glicerol, montmorilonita e óleos essenciais de orégano e cravo. A proteína recuperada foi caracterizada quanto a sua composição proximal e funcionalidade apresentando um conteúdo proteico de 94,62% em base seca. Na obtenção dos filmes utilizou-se a técnica de casting onde forma realizados vários experimentos variando a composição da solução filmogênica em relação à quantidade de proteína, glicerol, nanoargila montmorilonita e óleos essenciais de orégano e de cravo. Os filmes foram caracterizados em relação à opacidade, solubilidade em água, propriedades mecânicas e permeabilidade ao vapor de água, sendo selecionados os filmes incorporados com óleos essenciais que apresentaram os melhores resultados, enfatizando-se a característica de elongação. A atividade antimicrobiana dos filmes, em relação à Escherichia coli, Staphylococcus coagulase positiva e Salmonella Enteretidis, foi verificada pelo método de difusão em disco. Os filmes incorporados com óleos essenciais na concentração mínima de 1 mL foram os que desenvolveram atividade antimicrobiana em relação aos microrganismos avaliados. As soluções filmogênicas destes filmes foram utilizadas como revestimento através da técnica dipping para avaliar as mudanças ocorridas em camarões branco (Litopenaeus vannamei) crus, descascados e refrigerados a 4±1°C durante 10 dias. Foram avaliadas características como perda de massa, cor, firmeza, pH, N-BVT, TBARS e crescimento microbiológico sendo que, em todos os tratamentos, onde os camarões foram revestidos com as soluções que continham óleo essencial os resultados foram melhores do que o tratamento controle onde a solução não era incorporada de óleo essencial. Neste aspecto o tratamento que continha em sua formulação 4,0 g de proteína recuperada, 1,35 g de glicerol, 0,6 g de montmorilonita, 1,0 mL de óleo essencial de orégano e 1,0 mL de óleo essencial de cravo foi o que apresentou o melhor resultado em todas as características analisadas. O filme correspondente a este tratamento também foi avaliado em relação a sua microestrutura e propriedades térmicas, onde foi verificado que a incorporação dos óleos essenciais altera a superfície do filme deixando-a mais porosa em relação ao filme sem óleos essenciais, por outro lado, a presença de óleos essenciais na estrutura do filme aumentou a estabilidade térmica do mesmo comparando com o filme sem óleos. Os resultados indicam que os filmes incorporados com óleos essenciais de orégano em uma concentração de 1% (v/v) apresentaram ação inibitória em relação aos microrganismos avaliados e que a vida útil dos camarões revestidos com soluções filmogênicas contendo óleos essenciais, em relação aos camarões sem revestimentos, aumentou de 5 para 8 dias.

The food industries, including the fishing industry, generate a lot of waste when disposed of improperly, can cause serious problems for the environment. The aim of this study was to develop and evaluate antimicrobial nanocomposite films from recovered proteins of mechanically separated fish meat of low commercial value, incorporated with essential oils meat. To this end, we used protein recovered croaker (Micropogonias furnieri), glycerol, montmorillonite and essential oils of oregano and clove. The recovered protein was characterized with respect to their composition and function having a protein content of 94.62% on a dry basis. To obtain the films we used the technique of casting where they performed several experiments varying the composition of the film solution for the quantity of protein, glycerol, montmorillonite nanoclay and essential oils of oregano and clove. The films were characterized with respect to opacity, water solubility, mechanical properties and permeability to water vapor, being selected films incorporated with essential oils that showed the best results, emphasizing the characteristic elongation. The antimicrobial activity of the films in relation to Escherichia coli, Staphylococcus coagulase positive and Salmonella Enteretidis was verified by the disk diffusion method. Films incorporated with essential oils at the minimum concentration of 1mL were those who developed antimicrobial activity towards microorganisms evaluated. The film formation solutions of these films were used as coating by dipping technique to evaluate changes in white shrimp (Litopenaeus vannamei) raw, peeled and chilled at 4 ± 1°C for 10 days. Characteristics such as weight loss, color, firmness, pH, TVB-N, TBARS and microbiological growth were being evaluated, in all treatments, where shrimp were coated with solutions containing essential oil were better than treatment control where the solution was not incorporated essential oil. In this respect the treatment that contained in its formulation 4.0 g of recovered protein, 1.35 g glycerol, 0.6 g montmorillonite, 1.0 mL of oregano essential oil and 1.0 mL of clove essential oil showed the best results in all traits. The film corresponding to this treatment was also evaluated for its thermal properties and microstructure, which found that the incorporation of essential oils alters the film surface making it more porous compared to the film without essential oils, on the other hand, presence of essential oils in the structure of the film increased thermal stability compared with the same film without oils. The results indicate that the films incorporated with oregano essential oils in a concentration of 1% (v / v) showed inhibitory activity towards microorganisms evaluated and that the life of shrimp coated film formation solutions containing essential oils in relation to shrimp without coatings increased from 5 to 8 days.