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https://hdl.handle.net/1822/22769
Título: | Desenvolvimento de embalagens alimentares poliméricas com propriedades antimicrobianas |
Autor(es): | Ferreira, Liliana Sofia Peixoto |
Orientador(es): | Neves, Isabel C. Almeida Aguiar, Cristina |
Data: | 2012 |
Resumo(s): | A globalização do mercado, assim como o modo de vida cada vez mais agitado dos
consumidores tem contribuído significativamente para o crescimento da indústria das embalagens
alimentares. O desenvolvimento de embalagens poliméricas com propriedades antimicrobianas temse
revelado um fator preponderante no aumento do tempo de vida, segurança e qualidade dos
alimentos. Num ambiente industrial, a incorporação de agentes antimicrobianos em polímeros pode
compreender a utilização de processos térmicos como fusão, extrusão e injeção por molde. Contudo,
a utilização deste tipo de processos limita a seleção dos agentes antimicrobianos, uma vez que estes
devem possuir elevada estabilidade térmica.
Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver filmes compósitos com
propriedades antimicrobianas para aplicação em embalagens alimentares. As propriedades
antimicrobianas dos filmes compósitos de polietileno foram obtidas através da incorporação do
zeólito Y, estrutura termicamente estável, permutado com um ou dois iões metálicos, tais como:
prata, cobre e zinco. Estes materiais, zeólitos modificados e filmes compósitos, foram caracterizados
por diversas técnicas analíticas tais como: microscopia eletrónica de varrimento acoplado com EDX,
espetroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, espetroscopia fotoelectrónica de
raios-X, difração de raios-X e análises químicas. Foram também submetidos a ensaios para avaliação
das suas propriedades antimicrobianas utilizando como microrganismos indicadores de sensibilidade
as bactérias Escherichia coli (gram-negativa) e Bacillus subtilis (gram-positiva) e as leveduras Candida
albicans e Saccarohmyces cerevisiae. A atividade antimicrobiana dos zeólitos foi avaliada através da
contagem do número de unidades formadoras de colónias registadas na sua presença; por sua vez,
nos filmes compósitos, recorreu-se a uma adaptação do teste de difusão em placa para detetar a
formação de halos de inibição do crescimento microbiano em torno do compósito.
A caracterização morfológica e estrutural dos zeólitos monometálicos e bimetálicos mostraram
que a inserção de iões metálicos não alterou a integridade da estrutura cristalina. Os ensaios de
atividade antimicrobiana demonstraram que os zeólitos ZnAgY 0,025 M e ZnAgY 0,05 M exibem essa
propriedade a partir de uma concentração mínima de 0,1 mg/mL contra as bactérias e de 0,3 mg/mL
contra as leveduras testadas.
Os zeólitos AgY 0,05 M; ZnAgY 0,025 M e ZnAgY 0,05 M foram incorporados nas percentagens
de 1, 3 e 5 % (p/p) no filme de polietileno. Apenas os filmes compósitos com 3 e 5 % de amostras
zeolíticas apresentaram atividade antimicrobiana. Perante estes resultados, os filmes compósitos
revelaram-se bastante promissores em termos de controlo microbiano. Market globalization as well as consumers way of life has contributed significantly to the growth of the food packaging industry. The development of polymeric packaging with antimicrobial properties has proved a major factor in extending food shelf life, safety and quality. In an industrial environment, the incorporation of antimicrobial agents in polymers may comprise the use of processes such as heat fusion, extrusion and injection molding. However, the use of such processes limits the selection of antimicrobial agents, since they must have high thermal stability. In this context, this study aims to develop composites with antimicrobial properties for application in food packaging. The antimicrobial properties of the composite films of polyethylene were obtained by incorporation of the zeolite Y, porous stable structure, exchanged with one or two metal ions such as silver, copper and zinc. These materials, modified zeolites and composite films were characterized by various analytical techniques such as scanning electron microscopy with EDX, Fourier transformed infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffraction and chemical analyzes. The antimicrobial properties of these materials were investigated on bacteria - Escherichia coli (Gram negative) and Bacillus subtilis (Gram positive) - and yeast - Candida albicans and Saccarohmyces cerevisiae. The antimicrobial activity of zeolites was assessed by counting the number of colony forming units obtained in its presence. In turn, an adaptation of the plate diffusion test was used to detect antimicrobial properties of the composite films, through the formation of growth inhibition zones around the composite. The morphological and structural characterization of monometal and bimetal zeolites showed that the inclusion of metal ions did not change the integrity of the crystalline structure. In antibacterial activity assays the zeolites ZnAgY 0.025 M and ZnAgY 0.05 M exhibited MIC values of 0.1 mg/ml against bacteria and 0.3 mg/mL against yeast. Zeolites Agy 0.05 M, ZnAgY 0.025 M and ZnAgY 0.05 M were added in ratios of 1, 3 and 5% (wt/wt) in a polyethylene film. Only the composite films with 3 and 5% of modified zeolite samples showed antimicrobial activity. Given these results, the composite films have proved very promising in terms of microbial control. |
Tipo: | Dissertação de mestrado |
Descrição: | Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise Química |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/22769 |
Acesso: | Acesso aberto |
Aparece nas coleções: | BUM - Dissertações de Mestrado CDQuim - Dissertações de Mestrado |
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