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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.74.2017.tde-16082017-164553
Document
Author
Full name
Marília Moraes Lovison
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2017
Supervisor
Committee
Pinho, Samantha Cristina de (President)
Rodrigues, Rodney Alexandre Ferreira
Soares, Ana Silvia Prata
Trindade, Marco Antonio
Vidal, Ana Maria Centola
Title in Portuguese
Óleo essencial de orégano nanoemulsionado: produção, caracterização físico-química, atividade antimicrobiana e antioxidante in vitro e aplicação em patê de frango
Keywords in Portuguese
Escherichia coli
Staphylococcus aureus
Nanoemulsões
Potencial antibacteriano
Produto cárneo
Temperatura de inversão de fases
Abstract in Portuguese
O óleo essencial de orégano (OEO), devido à presença de compostos fenólicos na sua composição, como o carvacrol e timol, pode ser considerado um potencial agente antioxidante e antimicrobiano. Nos últimos anos há um crescente interesse na utilização desse óleo com a finalidade de reduzir ou substituir antioxidantes e conservantes sintéticos, os quais são amplamente utilizados na indústria de alimentos. Entretanto, o emprego direto de óleos essenciais em alimentos enfrenta alguns desafios tecnológicos, como sua baixa estabilidade durante a armazenagem e a dificuldade de incorporação devido ao seu caráter hidrofóbico. Portanto, a encapsulação do OEO em sistemas nanoemulsionados é uma alternativa para contornar tais problemas. Esta Tese teve como principal objetivo a produção e a caracterização de nanoemulsões encapsulando OEO para avaliar a atividade antioxidante e ação antibacteriana, para Staphylococcus aureus e Escherichia coli, in vitro e em patê de frango, sendo que este produto cárneo é considerado um alimento favorável para a multiplicação de micro-organismos e também é suscetível a oxidação lipídica e proteica durante o armazenamento. Foram produzidas nanoemulsões contendo 3,25 % (NA-3,25) e 5 % (NA-5) de OEO, as quais foram obtidas pelo método de temperatura de inversão de fases, com diâmetros reduzidos de gota (25,5±0,21 e 42,4±1,7 nm). Ambas as nanoemulsões apresentaram-se estáveis em relação ao seu tamanho médio durante 90 dias de armazenamento, o que viabilizou avaliar a atividade antimicrobiana e antioxidante das nanoemulsões in vitro e no patê de frango. O patê de frango produzido foi submetido a 5 tratamentos, com a finalidade de avaliar a estabilidade físicoquímica durante o armazenamento: T 1-sem antioxidantes e conservantes, T 2- 0,06 % (m/m) OEO não-emulsionado, T3- 6 % (m/m) das nanoemulsões NA-3,25, T4- 1,2 % (m/m) das nanoemulsões NA-5 e T5- BHT e nitrito de sódio. Os parâmetros de cor determinados durante o armazenamento mostram que em todos os tratamentos ocorreu descoloração. Entretanto, essa alteração de cor não foi observada pelos provadores durante a análise sensorial. Também foi possível observar durante o armazenamento do patê de frango que todos os tratamentos sofreram oxidação proteica, e portanto, o OEO livre e nanoemulsionado, bem como o antioxidante sintético BHT, não foram eficientes em inibir a oxidação das proteínas. As análises de oxidação lipídica mostraram que as nanoemulsões apresentaram maior ação antioxidante do que o OEO livre e o antioxidante sintético BHT e a análise sensorial do patê de frango indicou que o OEO nanoemulsionado e livre, nas concentrações empregadas neste estudo, 0,06 % e 0,2 % (m /m), afetaram as propriedades sensoriais de odor e sabor do produto cárneo em estudo. Portanto, a ação antibacteriana e antioxidante das nanoemulsões indicou que o OEO nanoemulsionado pode ser um potencial substituto aos conservantes e antioxidantes sintético utilizados na indústria de produtos cárneos.
Title in English
Oregano essential oil nanoemulsion: production, physicalchemical characterization, antimicrobial and antioxidant activity in vitro and application in chicken pâté
Keywords in English
Escherichia coli
Staphylococcus aureus
Antibacterial potential
Meat product
Nanoemulsions
Phase inversion temperature
Abstract in English
Oregano essential oil (OEO) can be considered a potential antioxidant and antimicrobial agent due to the presence of phenolic compounds, such as carvacrol and thymol. In recent years, there has been growing interest in using this oil to reduce or replace artificial antioxidants and synthetic preservatives, which are widely used in the food industry. However, the direct incorporation of essential oils in food faces some technological challenges, such as low storage stability (due to high volatility of some compounds) and the difficulty of incorporation, as they are hydrophobic. Therefore, the encapsulation of OEO in nanodispersions can be an alternative to overcome these drawbacks. The main objective of this Thesis was the production and characterization of nanoemulsions encapsulating OEO to evaluate their antioxidant activity and antibacterial action, for Staphylococcus aureus and Escherichia coli, in vitro and in chicken pate, being that this meat product is considered a favorable food for the multiplication of microorganisms and is also susceptible to lipid and protein oxidation during storage. The nanoemulsions were produced with 3,25% (NA-3.25) and 5% (NA-5) OEO (m/m), obtained by the phase inversion temperature method and presented reduced droplet sizes (25.5 ± 0.12 and 42.4 ± 1.7 nm). Both nanoemulsions presented kinetic stability during 90 days of storage, which made it possible to evaluate the antimicrobial and antioxidant activity of nanoemulsions in vitro and in chicken pâté. The chicken pâté was submitted to 5 treatments, with the purpose of evaluating the physical-chemical stability of each treatment during storage: T1- without antioxidants and preservatives, T 2- 0.06 % (w / w) free OEO, T3 - 6 % (w / w) NA-3.5, T4- 1.2% (w / w) NA-5 and T5: BHT and sodium nitrite. Color parameters determined during storage show that all treatments were discolored, however, this color change was not observed by the panelists during the sensory analysis. The lipid oxidation reactions showed that the nanoemulsions presented higher antioxidant action than free OEO and synthetic antioxidant, BHT and the sensorial analysis of the chicken pâté indicated that the nanoemulsions and the free OEO, in the concentrations used in this study, 0.06% and 0.2 % (w / w), affected the odor and flavor properties of the meat product. Therefore, the antibacterial and antioxidant action of nanoemulsions indicated that nanoemulsified OEO may be a potential substitute for the preservatives and antioxidants synthetic used in the meat products industry.
 
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DO5712535COR.pdf (1.32 Mbytes)
Publishing Date
2017-08-28
 
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