Avaliação da atividade antimicrobiana de filmes protéicos a base de anchoita (engraulis anchoita) incorporados com ácidos orgânicos.

Abstract

Os filmes são produzidos a partir de macromoléculas, que podem ser utilizados como embalagem, como os polissacarídeos, lipídeos e proteínas. As proteínas se destacam dos demais, pois possuem uma estrutura com 20 monômeros diferentes, que confere um amplo potencial de ligações intermoleculares. A incorporação de agentes ativos em filmes é uma alternativa como embalagem, para inibir ou retardar a multiplicação de microrganismos patógenos e deteriorantes em alimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana de filmes à base de isolado protéico de anchoita (Engraulis anchoita) – IPA adicionados de ácidos orgânicos. Para tanto, foi elaborado o IPA, pela solubilização alcalina da proteína e precipitação no ponto isoelétrico a partir de carne mecanicamente separada. O IPA foi avaliado quanto a sua composição proximal, aminoacídica e por DSC. A solução formadora dos filmes foi elaborada a partir de IPA, água, glicerol e hidróxido de sódio. As formulações dos filmes foram elaboradas segundo um planejamento fatorial 23 . Foram avaliadas as propriedades físico-químicas de resistência a tração (RT) e elongação (E); espessura, solubilidade e permeabilidade ao vapor de água (PVA); a diferença de cor (∆E*) e opacidade (Y) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) de filmes à base de IPA. Os filmes com diferentes concentrações de ácido sórbico (AS) ou ácido benzóico (AB) foram desenvolvidos a partir da condição cujo as propriedades físico-químicas foram as melhores, sendo comparados aos filmes controles. Estes, foram avaliados quanto a sua atividade antimicrobiana frente aos microrganismos Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus e Salmonella Enteritidis pelo método de difusão em disco, além das propriedades físico-químicas, MEV e FT-IV. Os filmes com maior atividade antimicrobiana e os filmes controle foram aplicados sobre carne bovina, inoculados com os microrganismos inibidos no método de difusão em disco e armazenados a 5°C. Estes, foram avaliados a cada 2 dias durante 12 dias de armazenamento, pela método de contagem em gotas. O IPA apresentou 88,8% de proteína e 53,3% de aminoácidos polares e temperatura de desnaturação de 62,2°C. A espessura, PVA, ∆E* e Y dos filmes não foram afetados pelas variáveis estudadas no experimento. A menor solubilidade e maior RT dos filmes ocorreram em baixa concentração de IPA, glicerol e tratamento térmico, mas a E aumentou com o acréscimo dessas variáveis. As MEV das superfícies dos filmes foram homogêneas, para aqueles com leve tratamento térmico. O aumento da concentração de AS e AB na faixa de 0,50 a 1,50% resultou na diminuição da RT e aumento da E, solubilidade, ∆E* e Y. Houve mudança da organização molecular e interações intermoleculares entre as moléculas de IPA e AB testados pela avaliação do FT-IV. As MEV revelaram microporos em filmes com 1,50% de AS, o que resultou em filmes com menor homogeneidade. A maior atividade antimicrobiana foi verificada nos filmes com 1,50% de AS e AB frente a E. coli O157:H7, L. monocytogenes e S. Enteritidis. Estes filmes foram aplicados sobre carne bovina inoculada com E. coli O157:H7 e L. monocytogenes. Os filmes de AS frente a E. coli O157:H7 e L. monocytogenes apresentaram uma redução de 5 e 4 log UFC.g-1, respectivamente, em relação ao filme controle. O efeito do AB frente a estas bactérias, apresentou uma redução de 6 e 5 log UFC.g-1, ao final do 12° dia de armazenamento, respectivamente. Os filmes elaborados à base de IPA, adicionados de AS ou AB podem ser eficazes contra os patógenos alimentares testados.

The films are produced from macromolecules, which may be used as packaging, such as polysaccharides, lipids and proteins. The proteins stand out from the others because they have a structure with 20 different monomers, which confers broad potential for intermolecular bonds. The incorporation of active agents in films is an alternative for packaging, to inhibit or retard the multiplication of pathogens and spoilage microorganisms in foods. The objective of this study was to evaluate the antimicrobial activity of films based on Argentine anchovy (Engraulis anchoita) - API protein isolate added organic acids. To that end we developed the API by protein alkaline solubilization and precipitation at the isoelectric point from mechanically recovered meat. The API was evaluated on their proximal and amino acid composition and by DSC. The forming solution of the films was made from API, water, glycerol and sodium hydroxide. The formulations of the films were prepared using a 23 factorial design. We evaluated the physicochemical properties of tensile strength (TS) and elongation (E), thickness, solubility and permeability to water vapor (WPV), the color difference (∆E*) and opacity (Y) and electron microscopy (SEM) of films based on API. The films with different concentrations of sorbic acid (AS) or benzoic acid (BA) were developed from the condition which the physicochemical properties were the best, being compared to films controls. These were evaluated for their antimicrobial activity against microorganisms Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus and Salmonella Enteritidis by disk diffusion method, and the physicochemical properties, SEM and FT-IR. The films with higher antimicrobial activity and control films were applied on beef, inoculated with microorganisms inhibited the disk diffusion method and stored at 5 °C. These were evaluated every 2 days during 12 days storage, by drops counting method. API had 88.8% protein and 53.3% of polar amino acids and denaturation temperature of 62.2 °C. The thickness, WPV, ∆E* and Y of the films were not affected by variables in the experiment. The lower solubility and higher TS of the films occurred in a low concentration of API, glycerol and heat treatment, but E increased with the addition of these variables. The SEM of the surfaces of the films were homogeneous, for those with mild heat treatment. Increasing the concentration of AS and BA in the range 0.50 to 1.50% resulted in a decrease in TS and increased E, Y and ∆E*. There was a change of the molecular organization and intermolecular interactions between the molecules of API and BA tested by FT-IR evaluation. The SEM revealed micropores in films with 1.50% of SA, which resulted in films with less homogeneity. The greatest antimicrobial activity was observed for films with 1.50% of SA and BA against E. coli O157:H7, L. monocytogenes and S. Enteritidis. These films were applied on beef inoculated with E. coli O157:H7 and L. monocytogenes. The SA films against E. coli O157:H7 and L. monocytogenes show a reduction of 5 and 4 log CFU.g-1, respectively, in relation to the control film. The effect of AB against these bacteria showed a reduction of 6 and 5 log CFU.g-1 at the end of the 12th day of storage, respectively. The films based on API added SA or BA can be effective against foodborne pathogens tested.