Filmes poliméricos com adição de agente antimicrobiano a base de prata: desenvolvimento, caracterização e aplicação em cortes de carne bovina

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009.Embalagens ativas, especialmente os filmes antimicrobianos vêm sendo estudados e avaliados como método auxiliar de conservação de alimentos, principalmente por aumentar a vida-de-prateleira e reduzirem os níveis de conservantes adicionados diretamente ao alimento. Neste trabalho, foram desenvolvidos filmes antimicrobianos de Polietileno de Baixa Densidade (PEBD), preparados por extrusão industrial, adicionados de antimicrobiano à base de prata (AlphaSan®) a concentrações de 0, 0,1, 0,5 e 1,0% (m/m). Os filmes extrusados foram avaliados quanto à espessura, distribuição da partícula de prata nos filmes e propriedades de tração, resistência a perfuração e barreira ao oxigênio (TPO2). O potencial antimicrobiano in-vitro de cada filme em relação aos microrganismos patogênicos Staphylococcus aureus spp.e Salmonella spp. foi testado. Amostras de carne bovina (contrafilé) foram acondicionadas em embalagens a vácuo elaboradas com os filmes nas concentrações citadas, para verificação da ação antimicrobiana em relação à Contagem Bacteriana Total-CBT e bactérias do gênero Pseudomonas por 10 dias, em condições de refrigeração comercial (3±1ºC). Adicionalmente, foi realizada a análise de cor utilizando colorímetro e metodologia digital, além da avaliação do teor de prata no alimento. O aditivo a base de prata inserido nos filmes de PEBD não modificou de forma significativa as propriedades de tração, resistência à perfuração e barreira ao oxigênio, mostrando dispersão homogênea das partícula de prata nos filmes. As embalagens com as três concentrações de antimicrobiano estudadas mostraram-se eficientes na inibição do crescimento in-vitro de Staphylococcus aureus., porém, apenas o filme com maior concentração de prata (1%) apresentou inibição de Salmonella spp. Este filme também mostrou melhor desempenho na redução de microrganismos Contagem bacteriana total-CBT e contagem de Pseudomonas, apresentando, ao final de um tempo de avaliação de 10 dias, uma redução de 2 ciclos logarítmicos para CBT e 1 ciclo para Pseudomonas, em relação à carne acondicionada no filme sem adição de agente antimicrobiano. A cor da carne acondicionada nos filmes antimicrobianos contendo 0,5 e 1% adquiriu coloração vermelho-cereja, enquanto que as amostras acondicionadas a 0,1% de prata e no filme controle mostraram intensificação da coloração marrom referente à formação de metamioglobina, cor típica de carne embalada a vácuo. O método digital para obtenção dos parâmetros de cor mostrou ser mais fiel à observação visual do produto quando comparado com os resultados obtidos pelo colorímetro. Foi observado um teor máximo de prata presente no alimento de 0,0375 ± 0,0028 mg de Ag.kg-1, correspondente ao filme com adição 1% de prata. Este valor, porém, não excedeu a quantidade determinada pela legislação vigente, que é de 0,05 mg.kg-1.Abstract : Active packages, specially antimicrobial films, are being studied and evaluated as auxiliary methods of food conservation, mainly for increasing shelf-life and reducing the levels of addictives added directly in the foods. In this work, antimicrobial films made of Low Density Polyethylene Films (LDPE), prepared by industrial extrusion with silver addition (AlphaSan®). The films produced were evaluated regarding to thickness, silver particle distribution and traction properties, resistance to perforation and oxygen barrier (O2PT). The in-vitro microbial potential of each film related to the pathogenical microorganisms Staphylococcus aureus spp.and Salmonella spp. were tested. Samples of beef, Striploin (m. Longissimus dorsi) were packed for microbial action verification on Total Bacterial Counting (TBC) and growth of Pseudomonas for 10 days in chilled commercial conditions (3±1 ºC). Additionally, a meat color study in each treatment was done by traditional colorimetric methods, using a colorimeter, and by digital and computational method. Determination of the silver content was evaluated in the meat. The addition of the silver-based addictive has not significantly modified (p>0,05) the traction properties, perforation resistance and oxygen barrier, showing also a good homogeneity in the silver particle distribution and thickness of the film. The antimicrobial films in the three concentrations were evaluated and considered efficient on the in-vitro growth inhibition of Staphylococcus aureus. Considering the other microorganisms tested, just the 1% silver-based film F3 film (film with greater concentration of silver (1%)) showed inhibition against Salmonella spp. It The F3 film also had a better performance on the psychotrophic microorganism reduction and counting of Pseudomonas reducing 2 logarithmic cycles for TBC and 1 cycle for Pseudomonas in ten days, the end of the evaluation time. The color of meat packaged using 0,5% and 1% antimicrobial films showed to keep the bright red coloration, while the samples packed in the Control or 0,1% silver films showed a brownish color,characteristic of the metamioglobina formation, a typical compound found in vacuum packed meat. The digital color meter method gave better informations about the meat color in the storage time. Colorimetric measures given by a colorimeter did not correspond to the meat color as observed by eyes. Silver maximum contents detected in meat packed using films with 0,5 and 1% m:m silver amount was 0,0375 ± 0,0028 mg Ag.kg-1, and.did not exceeded that one determined by Brazilian Food Law (0,05mg.kg-1), in the evaluated times