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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Nanofibras de amido produzidas por electrospinning são efetivas na encapsulação de compostos bioativos, gerando materiais biodegradáveis aplicáveis na elaboração de embalagens ativas para alimentos. Estas embalagens interagem com os alimentos, aumentando sua vida útil, como as antimicrobianas que retardam o crescimento de microrganismos deteriorantes ou patogênicos em alimentos, ou ainda, as com atividade antioxidante que retardam as oxidações ocorrentes no armazenamento. Nesse contexto, objetivou-se com o estudo produzir nanofibras a partir de amido de diferentes fontes (milho e batata) com diferentes teores de amilose, nativos ou modificados, e incorporá-las com carvacrol visando a produção de um material com atividades antimicrobiana e antioxidante. A tese está subdividida em três capítulos, sendo no primeiro produzidas nanofibras de amido de milho nativo e aniônico, ambos com diferentes teores de amilose. No segundo foi estudada a produção de nanofibras de amido de batata solúvel com diferentes tempos de descanso da solução polimérica formadora de nanofibras. Por fim, no terceiro capítulo foram produzidas nanofibras de amido de batata para encapsulação de carvacrol e avaliação de suas atividades antimicrobiana e antioxidante. Nos capítulos 1 e 2 as nanofibras foram produzidas e avaliadas quanto às suas propriedades morfológicas, estruturais e térmicas. As nanofibras de amido de batata solúvel apresentaram-se contínuas, com diâmetros na ordem de nanômetros e alta estabilidade térmica (Capitulo 2). Assim, foram escolhidas para encapsulação de carvacrol (Capítulo 3). As nanofibras de amido/carvacrol apresentaram alta atividade antioxidante frente ao radical ABTS e antimicrobiana reduzindo o crescimento de L. monocytogenes, S. Typhimurium, E. coli e S. aureus e ainda mantendo sua atividade antimicrobiana frente a S. aureus por 30 dias. Assim, mostrando potencial para serem aplicadas na conservação de alimentos pela formação de embalagens ativas.

Electrospun nanofibers are effective in encapsulating bioactive compounds, generating biodegradable materials applicable as active packaging for food products. These packages interact with food, increasing its shelf life, such as antimicrobials that prevent the growth of deteriorating or pathogenic microorganisms in food. As well as those packages with antioxidant activity that delay oxidations during storage. In this context, the aim of the study was to produce and characterize nanofibers from starch from different sources (corn and potato) with different amylose contents, native or modified. Furthermore, to incorporate the nanofibers with carvacrol aiming at the production of an antimicrobial and antioxidant material. The thesis is divided into three Chapters: First, nanofibers of native and anionic corn starch were produced, both with different amylose contents. In the second chapter, the production of potato starch nanofibers with different aging times of polymeric fiber-forming solution was studied; Finally, in the third chapter, potato starch nanofibers were produced to encapsulate carvacrol and evaluate its antimicrobial and antioxidant activities. In Chapters 1 and 2, the nanofibers were produced and evaluated for their morphological, structural and thermal properties. The soluble potato starch nanofibers were continuous, with diameters in the order of nanometers and high thermal stability (Chapter 2). Thus, they were chosen for the encapsulation of carvacrol (Chapter 3). The starch/carvacrol nanofibers showed high antioxidant against ABTS radical and antimicrobial activity, reducing the growth of L. monocytogenes, S. Typhimurium, E. coli and S. aureus and maintaining their antimicrobial activity against S. aureus for 30 days. The nanofibers showed potential to be applied in food products conservation through the formation of active packages.