Preparación y caracterización de films de poli(adipato-co-tereftalato de butileno) aditivados con aceite esencial de Melaleuca alternifolia
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i8.31332Palabras clave:
Poli(adipato-co-tereftalato de butileno); Melaleuca alternifolia; Aceite esencial; Embalaje activo.Resumen
Con la finalidad de prolongar la duración de validez e preservar las propiedades de los alimentos, surgieron los embalajes activos. En este estudio, films de poli (butileno adipato co-tereftalato) aditivados con 5, 10 e 15% de aceite esencial de Melaleuca alternifólia fueron preparados con la técnica de solution casting. El aceite fue caracterizado por cromatografía gaseosa hifenada con espectrometría de masas y espectroscopia en el infrarrojo mediano por transformada de Fourier, identificándose como componentes mayoritarios: aromadendreno, α-guaieno, α-terpineol e 2-metilisoborneol. La actividad antimicrobiana del aceite fue evaluada frente a la bacteria Escherichia coli por la técnica de disco-difusión en agar, obteniendo un halo de 15 mm. Los espectros de infrarrojo mediano de los films, cuándo sometidos al análisis de componentes principales, demostraron que hubo incorporación del aceite en la matriz polimérica. El aumento de la concentración del aceite aumentó la permeabilidad al vapor de agua y redujo la rigidez del film, evaluada por ensayos mecánicos de tracción. También se constató, a través de la termogravimetría y de la calorimetría exploratoria diferencial, que el aceite incorporado no alteró: la estabilidad térmica del polímero (manteniendo la degradación en una única etapa), las temperaturas de fusión y de cristalización, el grado de cristalinidad y la entalpía de fusión. Por fin, el film aditivado con 15% (m/m) del aceite presentó buena inhibición frente a la bacteria Escherichia coli, pasados 12 días de contacto con una muestra de queso muzarella en la temperatura de 4 °C, reduciendo la carga microbiana inoculada de 1,08 ∙ 107 UFC/mL para 2,75 ∙ 106 UFC/mL, lo que hace de este material una promisoria embalaje activa antimicrobiana.
Citas
Al-Itry, R., Lamnawar, K., & Maazouz, A. (2012). Improvement of thermal stability, rheological and mechanical properties of PLA, PBAT and their blends by reactive extrusion with functionalized epoxy. Polymer Degradation and Stability, 97(10), 1898-1914. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.06.028
Amaral, F. G. (2014). Desenvolvimento de filme comestível a base de fécula de açafrão (Curcuma longa L.) e lipídios [Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Goiás]. Centro de Recursos Computacionais da UFG. https://files.cercomp.ufg.br/weby/up/71/o/Dissertação_Fernanda_amaral_corrigida_katiuchia_2014.pdf
American Society for Testing and Materials. (1995). Standard test methods for water vapor transmission of materials (ASTM E96:1995).
American Society for Testing and Materials. (2018). Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting (ASTM D882:2018).
Battisti, R., Fronza, N., Vargas Júnior, Á., Silveira, S. M., Damas, M. S. P., & Quadri, M. G. N. (2017). Gelatin-coated paper with antimicrobial and antioxidant effect for beef packaging. Food Packaging and Shelf Life, 11, 115-124. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2017.01.009
Bheemaneni, G., Saravana, S., & Kandaswamy, R. (2018). Processing and characterization of poly (butylene adipate-co-terephthalate) / wollastonite biocomposites for medical applications. Materials Today: Proceedings, 5(1), 1807-1816. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.279
Burt, S. (2004). Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods: a review. International Journal of Food Microbiology, 94(3), 223-253. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2004.03.022
Comin, V. M., Lopes, L. Q. S., Quatrin, P. M., Souza, M. E., Bonez, P. C., Pintos, F. G., Raffin, R. P., Vaucher, R. A., Martinez, D. S. T., & Santos, R. C. V. (2016). Influence of Melaleuca alternifolia oil nanoparticles on aspects of Pseudomonas aeruginosa biofilm. Microbial Pathogenesis, 93, 120-125. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2016.01.019
D’Arrigo, M., Ginestra, G., Mandalari, G., Furneri, P. M., & Bisignano, G. (2010). Synergism and postantibiotic effect of tobramycin and Melaleuca alternifolia (tea tree) oil against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Phytomedicine, 17 (5), 317-322. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2009.07.008
Dannenberg, G. S., Funck, G. D., Cruxen, C. E. S., Marques, J. L., Silva, W. P., & Fiorentini, Â. M. (2017). Essential oil from pink pepper as an antimicrobial component in cellulose acetate film: potential for application as active packaging for sliced cheese. LWT: Food Science and Technology, 81, 314-318. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.04.002
Debiagi, F., Kobayashi, R. K. T., Nakazato, G., Panagio, L. A., & Mali, S. (2014). Biodegradable active packaging based on cassava bagasse, polyvinyl alcohol and essential oils. Industrial Crops and Products, 52, 664-670. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.11.032
Domínguez, R., Barba, F. J., Gómez, B., Putnik, P., Kovačević, D. B., Pateiro, M., Santos, E. M., & Lorenzo, J. M. (2018). Active packaging films with natural antioxidants to be used in meat industry: a review. Food Research International, 113, 93-101. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.06.073
Fráguas, R. M., Simão, A. A., Faria, P. V., Queiroz, E. R., Oliveira Junior, Ê. N., & Abreu, C. M. P. (2015). Preparo e caracterização de filmes comestíveis de quitosana. Polímeros, 25(Suppl.), 48-53. https://doi.org/10.1590/0104-1428.1656
Grando, T. H., Baldissera, M. D., Gressler, L. T., Sá, M. F., Bortoluzzi, B. N., Schafer, A. S., Ebling, R. C., Raffin, R. P., Santos, R. C. V., Stefani, L. M., Vaucher, R., Leal, M. L. R., & Monteiro, S. G. (2016). Melaleuca alternifolia anthelmintic activity in gerbils experimentally infected by Haemonchus contortus. Experimental Parasitology, 170, 177-183. https://doi.org/10.1016/j.exppara.2016.09.004
Graziano, T. S., Calil, C. M., Sartoratto, A., Franco, G. C. N., Groppo, F. C., & Cogo-Müller, K. (2016). In vitro effects of Melaleuca alternifolia essential oil on growth and production of volatile sulphur compounds by oral bacteria. Journal of Applied Oral Science, 24(6), 582-589. https://doi.org/10.1590/1678-775720160044
Hammer, K. A., Carson, C. F., & Riley, T. V. (2004). Antifungal effects of Melaleuca alternifolia (tea tree) oil and its components on Candida albicans, Candida glabrata and Saccharomyces cerevisiae. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 53(6), 1081-1085. https://doi.org/10.1093/jac/dkh243
Haute, S. van, Raes, K., Devlieghere, F., & Sampers, I. (2017). Combined use of cinnamon essential oil and MAP/vacuum packaging to increase the microbial and sensorial shelf life of lean pork and salmon. Food Packaging and Shelf Life, 12, 51-58. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2017.02.004
Ibrahim, N. A., Rahim, N. M., Yunus, W. Z. W., & Sharif, J. (2011). A study of poly vinyl chloride / poly(butylene adipate-co-terephthalate) blends. Journal of Polymer Research, 18(5), 891-896. https://doi.org/10.1007/s10965-010-9486-1
Kuchnier, C. N. (2014). Estudo do efeito de aditivo extensor de cadeia multifuncional em blendas de PLA/PBAT [Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual de Campinas]. Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações. https://bdtd.ibict.br/vufind/Record/CAMP_3104e6f3097a79fc99e53ed71f5baaeb
Kulkarni, A., Jan, N., & Nimbarte, S. (2012). Monitoring of antimicrobial effect of GC-MS standardized Melaleuca alternifolia oil (tea tree oil) on multidrug resistant uropathogens. IOSR Journal of Pharmacy and Biological Sciences, 2(2), 6-14. https://doi.org/10.9790/3008-0220614
Kumar, M., Mohanty, S., Nayak, S. K., & Parvaiz, M. R. Effect of glycidyl methacrylate (GMA) on the thermal, mechanical and morphological property biodegradable PLA/PBAT blend and its nanocomposites. (2010). Bioresource Technology, 101(21), 8406-8415. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.05.075
Martelli, S. M., Moore, G., Paes, S. S., Gandolfo, C., & Laurindo, J. B. (2006). Influence of plasticizers on the water sorption isotherms and water vapor permeability of chicken feather keratin films. LWT: Food and Science Technology, 39(3), 292-301. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2004.12.014
Pires, V. G. A. (2016). Incorporação de nanoemulsões de óleos essenciais de melaleuca, copaíba e limão em filmes de alginato de sódio para utilização como curativo [Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual Paulista]. Repositório Institucional da UNESP. https://repositorio.unesp.br/handle/11449/138091
Sánchez-Gonzalez, L., González-Martínez, C., Chiralt, A., & Cháfer, M. (2010). Physical and antimicrobial properties of chitosan-tea tree essential oil composite films. Journal of Food Engineering, 98(4), 443-452. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.01.026
Sánchez-Gonzalez, L., Vargas, M., González-Martínez, C., Chiralt, A., & Cháfer, M. (2009). Characterization of edible films based on hydroxypropylmethylcellulose and tea tree essential oil. Food Hydrocolloids, 23(8), 2102-2109. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2009.05.006
Scheibel, J. M., Menezes, F. C., Reginatto, C. L., Silva, C., Moura, D. J., Rodembusch, F., Bussamara, R., Weibel, D. E., & Soares, R. M. D. (2021). Antibiotic-loaded wound dressings obtained from the PBAT-gentamicin combination. Journal of Applied Polymer Science, 138(27), e50633. https://doi.org/10.1002/app.50633
Siddique, S., Parveen, Z., Firdaus-e-Bareen, Chaudhary, M. N., Mazhar, S., & Nawaz, S. (2017). The essential oil of Melaleuca armillaris (Sol. ex Gaertn.) Sm. leaves from Pakistan: a potential source of eugenol methyl ether. Industrial Crops & Products, 109, 912-917. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.09.048
Silva, C. S., Figueiredo, H. M., Stamford, T. L. M., & Silva, L. H. M. (2019). Inhibition of Listeria monocytogenes by Melaleuca alternifolia (tea tree) essential oil in ground beef. International Journal of Food Microbiology, 293, 79-86. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2019.01.004
Silverstein, R. M., Webster, F. X., & Kiemle, D. F. (2007). Identificação espectrométrica de compostos orgânicos (7a ed.). LTC.
Siyamak, S., Ibrahim, N. A., Abdolmohammadi, S., Yunus, W. M. Z. W., & Rahman, M. Z. A. (2012). Effect of fiber esterification on fundamental properties of oil palm empty fruit bunch fiber/poly(butylene adipate-co-terephthalate) biocomposites. International Journal of Molecular Sciences, 13(2), 1327-1346. https://doi.org/10.3390/ijms13021327
Souza, C. F., Baldissera, M. D., Santos, R. C. V., Raffin, R. P., & Baldisserotto, B. (2017). Nanotechnology improves the therapeutic efficacy of Melaleuca alternifolia essential oil in experimentally infected Rhamdia quelen with Pseudomonas aeruginosa. Aquaculture, 473, 169-171. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2017.02.014
Souza, M. E., Clerici, D. J., Verdi, C. M., Fleck, G., Quatrin, P. M., Spar, L. R., Bonez, P. C., Santos, C. F., Antoniazzi, R. P., Zanatta, F. B., Gundel, A., Martinez, D. S. T., Vaucher, R. A., & Santos, R. C. V. (2017). Antimicrobial activity of Melaleuca alternifolia nanoparticles in polymicrobial biofilm in situ. Microbial Pathogenesis, 113, 432-437. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2017.11.005
Tranchida, P. Q., Shellie, R. A., Purcaro, G., Conte, L. S., Dugo, P., Dugo, G., & Mondello, L. (2010). Analysis of fresh and aged tea tree essential oils by using GCxGC-qMS. Journal of Chromatographic Science, 48(4), 262-266. https://doi.org/10.1093/chromsci/48.4.262
Wang, H., Wei, D., Zheng, A., & Xiao, H. (2015). Soil burial biodegradation of antimicrobial biodegradable PBAT films. Polymer Degradation and Stability, 116, 14-22. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2015.03.007
Weng, Y.-X., Jin, Y.-J., Meng, Q.-Y., Wang, L., Zhang, M., & Wang, Y.-Z. (2013). Biodegradation behavior of poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT), poly(lactic acid) (PLA), and their blend under soil conditions. Polymer Testing, 32(5), 918-926. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2013.05.001
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 Augusto Guilherme Feitosa Cacho Borges; Pedro Henrique Pessoa; Tiago Lopes de Araújo; Karina Carvalho de Souza; Camila Nunes Carneiro; Pâmela Barcelar Ferreira Gomes da Silva de Luna; Glória Maria Vinhas; Yêda Medeiros Bastos de Almeida
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
