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metadata.teses.dc.title: Óleos essenciais encapsulados em matrizes coacervadas e potencial antimicrobiano para aplicação em alimentos
metadata.teses.dc.title.alternative: Essential oils encapsulated in coacervoted matrices and antimicrobial potential for food applications
metadata.teses.dc.creator: Pereira, Lívio Antônio Silva
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/0523151483132309
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Botrel, Diego Alvarenga
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Silva, Éric Keven
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Piccoli, Roberta Hilsdorf
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Martins, Heloísa Helena De Abreu
metadata.teses.dc.contributor.referee4: Oliveira, Cassiano Rodrigues de
metadata.teses.dc.subject: Coacervação
Conservantes naturais
Microencapsulação
Liberação controlada
Biopolímeros
Coacervation
Natural preservatives
Microencapsulation
Controlled release
Biopolymers
metadata.teses.dc.date.issued: 22-Jul-2021
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
metadata.teses.dc.identifier.citation: PEREIRA, L. A. S. Óleos essenciais encapsulados em matrizes coacervadas e potencial antimicrobiano para aplicação em alimentos. 2021. 101 p. Tese (Doutorado em Engenharia de Biomateriais) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.
metadata.teses.dc.description.resumo: Os óleos essenciais têm atividade antimicrobiana sobre vários microrganismos patogênicos e deterioradores, entretanto, as atuais pesquisas indicam vários fatores que limitam sua aplicação. Portanto, a utilização de barreiras de proteção sobre estas substâncias voláteis é necessária. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema encapsulante baseado em proteínas (soro de leite, soja e ervilha) em combinação com goma arábica para encapsulação de uma blenda de óleos essenciais (tomilho, orégano e cravo) por meio da técnica de coacervação complexa. Os coacervados foram produzidas variando suas proporções (1:1, 1:2, 1:3, 2:1, 3:1) e pH entre 3,0 e 6,0. Os óleos essenciais foram caracterizados por cromatografia gasosa a fim de identificar seus componentes majoritários (timol, carvacrol e eugenol, respectivamente). Foram feitas análises da concentração mínima bactericida (CMB) de cada óleo essencial e analisada sua mistura em diversas concentrações a fim de avaliar o sinergismo. Para Listeria monocytogenes, a CMB dos óleos essenciais foram 0,3125% de orégano e cravo e para o óleo de tomilho foi 0,6250%. Para Weissella viridescens, a CMB dos óleos essenciais foram 0,0780% de orégano, 0,15625% de cravo e 0,625% de tomilho. Ao misturar os óleos a CMB diminuiu em 50%. As micropartículas contendo óleos essenciais apresentaram ação antimicrobiana, apresentando halos de inibição de até 22,34 mm. O tamanho das microcápsulas variou entre 0,2 a 1,8 μm. A influência de liberação em meio de cultura de Listeria monocytogenes e Weissella viridescens foi avaliada e foi identificado liberação significativa de compostos das microcápsulas a partir de 180 min. Houve uma eficiência de encapsulação de até 83,5% para Proteína de soja/goma arábica, 73,97% para Isolado de soro/goma arábica e menor eficiência de 56% para Proteína de ervilha/goma arábica. Em um segundo momento, microcápsulas de Proteína de Soja/Goma arábica 1:1 com 1:1 de blenda de óleos essenciais de orégano (Origanum vulgare), tomilho (Thymus vulgaris) e cravo (Syzygium aromaticum) (1:1:2) foram aplicadas em linguiça frescal composta de carne de porco e toucinho e inoculadas com Listeria monocytogenes. As amostras foram embaladas a vácuo e armazenadas durante 15 dias a 7°C, com medições de 3 em 3 dias. Foi avaliado crescimento da Listeria monocytogenes. A partir do dia 6 é observado uma diminuição do crescimento microbiano em T1 e T2 e contínuo crescimento para T3 e o controle. Este perfil se manteve até o 15° dia com ausência de crescimento em T2 a partir do 9° dia indicando eliminação do microrganismo e inibição do crescimento microbiano em T1. Foi feita análise de cor dos parâmetros L*, a* e b*. Ao longo do tempo com a liberação dos óleos das microcápsulas houve interações entre a carne e a blenda de óleos ocasionando aumento da cor vermelha. Nas análises de pH ao longo dos dias T1 e T2 foi observada uma menor variação no pH, o que nos dá indícios de maior estabilidade no armazenamento em comparação aos demais tratamentos. Em geral as microcápsulas (T2) foram efetivas em relação a inibição de microrganismos avaliados e o estudo colabora com a melhor compreensão dos mecanismos de microencapsulação por coacervação complexa aplicado em matrizes alimentícias.
metadata.teses.dc.description.abstract: Essential oils have antimicrobial activity on various pathogenic and spoilage microorganisms, however, current research indicates several factors that limit their application. Therefore, the use of protective barriers on these volatile substances is necessary. In this work, an encapsulating system based on proteins (whey, soybean and pea) in combination with gum arabic was developed for encapsulating a blend of essential oils (thyme, oregano and clove) using the complex coacervation technique. Coacervates were produced varying their proportions (1:1, 1:2, 1:3, 2:1, 3:1) and pH between 3.0 and 6.0. Essential oils were characterized by gas chromatography in order to identify their major components (thymol, carvacrol and eugenol, respectively). Analyzes of the minimum bactericidal concentration (CMB) of each essential oil were performed and its mixture analyzed at different concentrations in order to assess synergism. For Listeria monocytogenes, the CMB of essential oils was 0.3125% oregano and clove and for thyme oil was 0.6250%. For Weissella viridescens, the CMB of essential oils were 0.0780% oregano, 0.15625% clove and 0.625% thyme. When mixing the oils the CMB decreased by 50%. The microparticles containing essential oils showed antimicrobial action, showing inhibition halos of up to 22.34 mm. The size of the microcapsules ranged from 0.2 to 1.8 μm. The influence of release in culture medium of Listeria monocytogenes and Weissella viridescens was evaluated and significant release of compounds from the microcapsules was identified from 180 min. There was an encapsulation efficiency of up to 83.5% for Soy protein/gum arabic, 73.97% for Whey isolate/gum arabic and a lower efficiency of 56% for Pea protein/gum arabic. In a second step, 1:1 Soy Protein/Gum Arabic microcapsules with a 1:1 blend of essential oils of oregano (Origanum vulgare), thyme (Thymus vulgaris) and clove (Syzygium aromaticum) (1:1:2) were applied to fresh sausage composed of pork and bacon and inoculated with Listeria monocytogenes. The samples were vacuum packed and stored for 15 days at 7°C, with measurements taken every 3 days. The growth of Listeria monocytogenes was evaluated. From day 6 onwards, a decrease in microbial growth is observed in T1 and T2 and continued growth in T3 and the control. This profile remained until the 15th day with no growth in T2 from the 9th day onwards, indicating elimination of the microorganism and inhibition of microbial growth in T1. Color analysis of L*, a* and b* parameters was performed. Over time, with the release of oils from the microcapsules, there were interactions between the meat and the blend of oils, causing an increase in the red color. In the pH analysis over days T1 and T2, a smaller variation in pH was observed, which gives us evidence of greater stability in storage compared to the other treatments. In general, microcapsules (T2) were effective in inhibiting the evaluated microorganisms and the study contributes to a better understanding of the mechanisms of microencapsulation by complex coacervation applied to food matrices.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido do autor até julho 2022.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/46795
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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