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Título: Desenvolvimento de filmes biodegradáveis ativos contendo coprodutos da extração de própolis comercial e da indústria de suco de maçã
Título(s) alternativo(s): Development of active biodegradable films containing co-products from commercial propolis extraction and apple juice industry
Autor(es): Bertotto, Carlize
Orientador(es): Carpes, Solange Teresinha
Palavras-chave: Filmes plásticos
Plásticos biodegradáveis
Alimentos - Embalagens
Plastic films
Biodegradable plastics
Food - Packaging
Data do documento: 29-Out-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: BERTOTTO, Carlize. Desenvolvimento de filmes biodegradáveis ativos contendo coprodutos da extração de própolis comercial e da indústria de suco de maçã. 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2019.
Resumo: A embalagem ativa é uma abordagem inovadora para manter ou prolongar a vida útil de produtos alimentícios, garantindo sua qualidade, segurança e integridade. A adição de substâncias ativas, como antimicrobianos e antioxidantes, pode prolongar o prazo de validade e diminuir o uso de conservantes nos alimentos. A partir dessa base teórica, o objetivo deste trabalho foi desenvolver filmes ativos com coproduto da extração comercial de própolis (CP) e coproduto de suco de maçã (CM) para elaboração de embalagens plásticas biodegradáveis para uso em alimentos. Inicialmente, o CP e CM foram caracterizados quanto a sua composição físico-quimica (umidade, cinzas, proteína, lipídios, açúcares em glicose e fibras). Posteriormente, os filmes plásticos biodegradáveis contendo os coprodutos elaborados por extrusão-sopro em balão foram analisados quanto as propriedades físicas (elasticidade, flexibilidade e rigidez dos filmes). Os extratos etanólicos dos coprodutos e dos filmes plásticos contendo os coprodutos foram preparados e analisados quanto ao teor de fenólicos totais, atividade antioxidante e atividade antimicrobiana. Além disso, o perfil dos compostos voláteis desses materiais foi determinado por extração em fase sólida, identificados e quantificados por cromatografia gasosa acoplado ao espectrômetro de massas. O teor de compostos fenólicos totais foi determinado pelo método de Folin-Ciocalteau, enquanto a atividade antioxidante foi determinada por três métodos: DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil); ABTS 2,2-azino-bis-(3-etil-benzotiazolina-6-ácido sulfônico) e FRAP (poder antioxidante redutor do ferro). A atividade antimicrobiana foi determinada pela concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) contra os microrganismos Staphylococccus aureus, Salmonella thyphimurium e Escherichia coli. Como resultado, os dois coprodutos apresentaram fenólicos e atividade antioxidante (ABTS 226,58±10,89 μmol TEAC/g para CP e 16,83±4,41 μmol TEAC/g para CM) podendo ser utilizados para a confecção da embalagem ativa. O CP apresentou CIM frente à bactéria Staphylococccus aureus na concentração de 12,5 e 6,25 mg/mL. Quanto às propriedades mecânicas de flexibilidade, resistência e rigidez as concentrações adicionadas de coproduto mostraram-se satisfatórias em comparação ao filme controle. Pela análise de voláteis foi possível detectar 118 compostos para o CP e seu respectivo filme, as classes majoritárias de compostos identificados foram terpenos, ésteres e aldeídos, destacando-se o composto ácido benzenopropanóico éster etílico com 25,13% para CP e 32,93% no filme 4% CP da área total para ésteres. Para o CM e seus respectivos filmes foi identificado 65 compostos, as classes com maior número de compostos identificados foi aldeídos, ésteres e terpenos, destacando-se o composto α-Farneseno representando 25,72% da área total para a classe dos terpenos.
Abstract: Active packaging is an innovative approach to maintain or extend the lifespan of food products, ensuring their quality, safety and integrity. The addition of active substances, such as antimicrobials and antioxidants may extend shelf life and decrease the use of preservatives in foods. Based upon this theoretical basis, the main goal of this study was to develop active films with the co-product (CP) from propolis commercial extraction, as well as with apple juice co-product (CM) in order to create a biodegradable plastic packaging for food use. Initially, CP and CM were described regarding their physicochemical composition (moisture, ashes, protein, lipids, glucose and fiber sugars). Subsequently, the biodegradable plastic films containing the co-products produced by blow extrusion in balloon were analyzed regarding their physical properties (elasticity, flexibility and stiffness of the films). Ethanolic extracts of co-products and plastic films containing co-products were prepared and analyzed for total phenolic content, antioxidant activity and antimicrobial activity. In addition, the profile of volatile compounds of these materials were determined by solid phase extraction, these compounds were also identified and quantified by gas chromatography coupled to the mass spectrometer. The content of total phenolic compounds was determined by the Folin-Ciocalteau method, while the antioxidant activity was determined by four methods: DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazine); ABTS 2,2-azino-bis- (3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid) and FRAP (iron reducing antioxidant power). Antimicrobial activity was determined by the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (CBM) against the microorganisms Staphylococccus aureus, Salmonella thyphimurium and Escherichia coli. As a result, both co-products showed phenolic and antioxidant activity and could be used to make the active packaging. The CP presented MIC against the Staphylococccus Aureus bacterium at the concentrations of 12.5 e 6,25 mg/mL. Regarding the mechanical properties of flexibility, strength and stiffness the added concentrations of co-product were satisfactory compared to the control film. By the volatile analysis, it was possible to detect 118 compounds for CP and its respective film, and 65 compounds for CM and its respective films. The major classes of compounds identified were terpenes, esters and aldehydes, with benzenopropanoic ethyl ester acid with 25.13% for PC and 32.93% in the 4% CP film of the total area for esters. For the CM and its respective films, 65 compounds were identified, the classes with the largest number of identified compounds were aldehydes, esters and terpenes, highlighting the compound α-Farnesene representing 25.72% of the total area for the class of terpenes.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4591
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