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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40644| Título: | Filmes de farinha de mandioca incorporado com nisina e óleo essencial de cardamomo contra patógenos alimentares |
| Título(s) alternativo(s): | Cassava flour films incorporated with nisin and cardamom essential oil against food pathogens |
| Autor(es): | Couto, Gabriel José |
| Orientador(es): | Furlaneto-Maia, Luciana |
| Palavras-chave: | Alimentos - Microbiologia Alimentos - Embalagens Cardamomo Food - Microbiology Food - Packaging Cardamoms |
| Data do documento: | 20-Mar-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | COUTO, Gabriel José. Filmes de farinha de mandioca incorporado com nisina e óleo essencial de cardamomo contra patógenos alimentares. 2026. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2026. |
| Resumo: | Filmes biodegradáveis ativos têm se destacado como alternativas sustentáveis às embalagens sintéticas, oferecendo o benefício adicional de controlar microrganismos em alimentos. Este estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar filmes à base de amido de mandioca incorporados com óleo essencial de cardamomo (Elettaria cardamomum, CEO) e nisina, avaliando suas propriedades físico-químicas, antimicrobianas (contato direto e vapor) e de biodegradação. Os filmes foram preparados pelo método de espalhamento utilizando 3% (m/m) de amido de mandioca, 1,5% de glicerol e diferentes concentrações de nisina (0,1–1,0%) combinadas com 5% de CEO. As análises de FTIR, DSC, TGA, UV–Vis, inchamento, solubilidade e biodegradação foram realizadas, além dos ensaios antimicrobianos time-kill e fase de vapor contra Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Salmonella gallinarum e Salmonella. enteritidis. Os espectros de FTIR confirmaram a incorporação dos compostos bioativos, com alterações nas bandas O–H e C–H, sugerindo interações intermoleculares entre nisina, CEO e amido. As análises térmicas revelaram estabilidade adequada (250–350 °C). A liberação de nisina foi dependente da temperatura, atingindo DO ≈ 0,48 a 40 °C após 72 h, enquanto o CEO apresentou liberação mais controlada. Nos ensaios de contato direto, os filmes contendo CEO e nisina apresentaram elevada atividade antimicrobiana, promovendo inibição total (100%) de S. aureus, L. monocytogenes e S. gallinarum, e redução parcial, porém significativa (p < 0,05), de S. enteritidis. Na fase de vapor, os filmes contendo CEO demonstraram forte ação antimicrobiana, resultando em reduções superiores a 96% para todas as bactérias testadas, com inibição completa de L. monocytogenes e S. gallinarum. A adição de nisina não alterou o perfil de ação na fase de vapor, indicando que o peptídeo não interferiu na volatilização ou eficácia dos compostos aromáticos do óleo. A biodegradação diferiu significativamente (p < 0,05) após 60 dias em relação ao controle, confirmando a compatibilidade ambiental dos filmes ativos. Em conclusão, os filmes de amido de mandioca incorporados com óleo essencial de cardamomo e nisina apresentaram excelentes propriedades físico-químicas, elevada atividade antimicrobiana tanto por contato quanto por vapor, comportamento de liberação adequado e biodegradação satisfatória, demonstrando elevado potencial como materiais ativos e sustentáveis para embalagens alimentícias. |
| Abstract: | Active biodegradable films have emerged as sustainable alternatives to synthetic packaging, offering the additional benefit of controlling microorganisms in food. This study aimed to develop and characterize cassava starch-based films incorporated with cardamom essential oil (Elettaria cardamomum, CEO) and nisin, evaluating their physicochemical, antimicrobial (direct contact and vapor), and biodegradation properties. The films were prepared using the spreading method with 3% (w/w) cassava starch, 1.5% glycerol, and different concentrations of nisin (0.1–1.0% w/w) combined with 5 mL of CEO. FTIR, DSC, TGA, UV–Vis, swelling, solubility, and biodegradation analyzes were conducted, in addition to time-kill and vapor phase antimicrobial tests against Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Salmonella gallinarum, and S. enteritidis. The FTIR spectra confirmed the incorporation of bioactive compounds, with changes in the O–H and C–H bands, suggesting intermolecular interactions between nisin, CEO, and starch. Thermal analyzes revealed adequate stability (250–350 °C). The release of nisin was temperature-dependent, reaching DO ≈ 0.48 at 40 °C after 72 hours, while the CEO showed a more controlled release. In the direct contact assays, the films containing CEO and nisin exhibited high antimicrobial activity, promoting complete (100%) inhibition of S. aureus, L. monocytogenes, and S. gallinarum, and a partial, yet significant (p < 0.05), reduction of S. enteritidis. In the vapor phase, the films containing CEO demonstrated strong antimicrobial action, resulting in reductions exceeding 96% for all tested bacteria, with complete inhibition of L. monocytogenes and S. gallinarum. The addition of nisin did not alter the action profile in the vapor phase, indicating that the peptide did not interfere with the volatilization or efficacy of the aromatic compounds of the oil. The biodegradation differed significantly (p < 0.05) after 60 days compared to the control, confirming the environmental compatibility of the active films. In conclusion, the cassava starch films incorporated with cardamom essential oil and nisin exhibited excellent physicochemical properties, high antimicrobial activity both by contact and vapor, adequate release behavior, and satisfactory biodegradation, demonstrating high potential as active and sustainable materials for food packaging. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40644 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos |
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