Estudos de liberação e atividade antioxidante do óleo essencial de orégano em filmes poliméricos à base de poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) e caulinita

Abstract

A fim de minimizar o impacto ambiental causado pelas embalagens plásticas convencionais, a utilização de polímeros naturais e biodegradáveis tem se tornado uma alternativa interessante para o desenvolvimento dessas embalagens, uma vez que reduzem o acúmulo de poluentes poliméricos e minimizam a ação do descarte inadequado desses materiais. Além do mais, com a intenção de prolongar o tempo de prateleira dos alimentos, tem-se desenvolvido embalagens ativas com a incorporação de aditivos naturais, capazes de interagir com o produto, minimizando o crescimento de microrganismos, a oxidação de determinados componentes de alimentos e protegendo o produto alimentício da permeação de gases através do filme plástico da embalagem. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi preparar filmes poliméricos ativos à base de poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) – PHBV incorporando nanopartículas de caulinita e óleo essencial de orégano a fim de estudar a liberação do óleo nos filmes e a atividade antioxidante. Para isso, foram desenvolvidas quatro composições, incluindo filmes de PHBV puro e combinações com 3% m/m de caulinita e 8% m/m de óleo essencial de orégano. Os filmes obtidos foram moldados por compressão e caracterizados em relação à permeabilidade ao vapor de água e atividade antioxidante determinada pelo método de (2,2- difenil-1-picrilhidrazila) – DPPH. Os resultados mostraram que os filmes contendo apenas óleo (PHBV/OEO) apresentaram um decréscimo na permeabilidade ao vapor de água enquanto para os filmes contendo argila (PHBV/Caulinita e PHBV/Caulinita/OEO) não houve uma diferença significativa em relação ao polímero puro. Tal comportamento pode ser justificado, em parte, pelo grau de dispersão e a interação da argila com matriz polimérica. Foi observado também que os filmes tendem a apresentar atividade antioxidante. De acordo com análises termogravimétricas, a quantidade de óleo presente nos filmes foi relativamente baixa, em torno de 1,55% para PHBV/OEO e 2,22% para PHBV/Caulinita/OEO. Adicionalmente, com a finalidade de acompanhar a difusão do óleo de orégano nos filmes, foi avaliada sua liberação em meio simulador de alimentos ao longo de 48 h. Os resultados mostraram que ambos os filmes apresentaram uma liberação gradual, sendo que o filme PHBV/Caulinita/OEO exibiu uma cinética de liberação mais lenta, liberando 29,6% ± 4,8% de óleo no final de 48 h.

In order to minimize the environmental impact caused by conventional plastic packaging, the use of natural and biodegradable polymers has become an interesting alternative for the development of these packaging, since they reduce the accumulation of polymeric pollutants and minimize the action of inappropriate disposal of these materials. Furthermore, to prolong the shelf life of foods, active packaging has been developed with the incorporation of natural additives, capable of interacting with the product, minimizing the growth of microorganisms, the oxidation of certain food components, and protecting the food product from permeation of gases through the plastic film. Therefore, the objective of this work was to prepare active polymeric films based on poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) - PHBV incorporating kaolinite nanoparticles and oregano essential oil to study the release of oil in the films and the antioxidant activity. For this, four compositions were prepared, including pure PHBV film and combinations with 3% w/w of kaolinite and 8% w/w of oregano essential oil. The films obtained were compression molded and characterized by water vapor permeability and the antioxidant activity by the (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) - DPPH method. The results showed that the films containing only oil (PHBV/OEO) showed a decrease in water vapor permeability while for the films containing clay (PHBV/Kaolinite and PHBV/Kaolinite/OEO) there was no significant difference in relation to the pure polymer. Such behavior can be explained, in part, by the degree of dispersion and the interaction of clay with polymer matrix. It was also observed that the films tend to present antioxidant activity. According to thermogravimetric analyses, the amount of oil in the films was relatively low, around 1,55% for PHBV/OEO and 2,22% for PHBV/Kaolinite/OEO. Additionally, to monitor the diffusion of oregano oil in the films, the release in simulated food media was evaluated over 48 h. The results showed that both films showed a gradual release. The PHBV/Kaolinite/OEO film exhibited slower release kinetics, releasing 29,6% ± 4,8% of oil at the end of 48 h.