Avaliação da atividade antimicrobiana e antioxidante de extratos vegetais e óleos essenciais e aplicação do óleo essencial de louro (L. nobilis) como agente conservador natural em embutido cárneo frescal

Abstract

Santa Catarina está entre os principais estados produtores de alimentos. A região Oeste do estado caracteriza-se por sua forte indústria agroalimentar, alicerçada historicamente em unidades familiares de produção. Estão instaladas no estado as maiores agroindústrias do país, além de centenas de micro e pequenas indústrias alimentícias. A conservação dos alimentos, bem como a garantia de sua inocuidade e segurança continua sendo um tema de importância na produção de alimentos, verificando-se atualmente uma tendência de inclusão de aditivos naturais capazes de preservá-los das alterações químicas e microbiológicas indesejáveis. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antimicrobiana e antioxidante de extratos vegetais e determinar a composição e a atividade antimicrobiana de óleos essenciais obtidos de plantas cultivadas na região Oeste de Santa Catarina, a fim de selecionar espécies promissoras para aplicação em alimentos, visando à extensão da vida de prateleira e à garantia da segurança e qualidade microbiológica. O teor de compostos fenólicos e flavonóides totais, a capacidade de sequestro dos radicais DPPH e ABTS e a capacidade de complexação com o Fe2+ foram determinados para extratos hidroalcoólicos provenientes de 12 espécies vegetais. A atividade antimicrobiana desses extratos e também de óleos essenciais provenientes de outras 10 espécies vegetais foi detectada pelo método de difusão em disco e a concentração mínima inibitória (CMI) e concentração mínima bactericida (CMB) dos produtos mais ativos foram determinadas pelo método de microdiluição. A composição majoritária dos óleos essenciais foi determinada por cromatografia gasosa e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-DIC e CG-EM). A partir dos ensaios realizados in vitro e considerando a compatibilidade sensorial, aplicou-se o óleo essencial de louro (Laurus nobilis L.) em linguiça frescal Toscana, nas concentrações de 0,05 e 0,1% sobre a massa cárnea. O embutido foi periodicamente avaliado quanto à rancificação, pelo método do ácido tiobarbitúrico (TBARS), quanto ao pH e quanto à contaminação microbiológica, através da contagem total de micro-organismos mesófilos e psicrotróficos, contagem de coliformes totais e termotolerantes, Staphylococcus aureus e bactérias láticas. As linguiças adicionadas do óleo essencial não apresentaram diferença significante nos valores de TBARS, comparativamente ao controle. O pH foi significantemente (p<0,05) inferior durante o período de armazenamento, coerentemente à menor contaminação microbiana destas amostras em relação ao controle. As linguiças com adição de óleo essencial apresentaram menores contagens de micro-organismos aeróbios mesófilos, micro-organismos psicrotróficos, bactérias láticas e coliformes totais. Nenhuma das amostras apresentou contaminação por coliformes termotolerantes e S. aureus nos dias 0 e 14 de estocagem. A adição do óleo essencial de louro à linguiça frescal Toscana pode ser considerada promissora, uma vez que houve uma redução considerável na contaminação por coliformes totais, chegando a 2,8 ciclos logarítmicos (0,1% de óleo essencial adicionado), além de um aumento de dois dias na vida útil do produto, verificado através da contagem total de micro-organismos psicrotróficos. Estes efeitos foram observados utilizando-se concentrações de óleo essencial inferiores à média das CMI determinadas in vitro. O produto foi considerado aceitável sob o ponto vista sensorial, em ambas as concentrações testadas.

Santa Catarina is one of the main food-producing states in Brazil. The western region of that state has a strong agri-food industry, historically supplied by family-owned small farms. Plants of the largest Brazilian food companies, in addition to hundreds of small food companies, are located in that state. Food preservation, as well as food safety assurance, are important aspects of food production and the current trend is to apply natural additives that are capable of preserving foods from undesirable chemical and microbiological changes. The objective of the present study was to evaluate the antimicrobial and antioxidant activities of hydro-alcoholic plant extracts and to determine the chemical composition and the antimicrobial activity of essential oils extracted from plants cultivated in the Western region of Santa Catarina, aiming at selecting species that could be applied to food products to increase their shelf life and to improve their microbiological quality. Total phenolic and flavonoid contents, DPPH and ABTS quenching capacity, and Fe2+ chelation capacity were determined in hydro-alcoholic extracts from 12 plant species. The antimicrobial activity of these extracts and of the essential oils of other 10 plant species was determined by agar disc diffusion method, and the minimal inhibitory concentration (CMI) and minimal bactericidal concentration (CMB) of the most active products were determined by the microdilution method. The main composition of essential oils was determined by gas chromatography and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-FID and GC-MS). Based on the results of the in-vitro assays and considering sensorial compatibility, laurel (Laurus nobilis L.) essential oil was applied to Tuscan fresh sausage at 0.05 e 0.1%. The sausage was regularly evaluated for rancification, using the thiobarbituric acid method (TBARS), for pH, and for microbiological contamination, by counting total mesophilic and psychrotrophic microorganisms, total coliforms and thermo-tolerant coliforms, Staphylococcus aureus and lactic acid bacteria. The sausages containing laurel essential oil presented similar TBARS values as those of the control sausage. However, their pH was significantly lower (p<0.05) during the storage period, which is consistent with their lower microbial contamination compared with the control sausage. Sausages with laurel essential oil presented lower counts of mesophilic aerobes, psychrotrophs, lactic acid producing bacteria and total coliforms. No contamination with thermo-tolerant coliforms or S. aureus was detected on days 0 and 14 of storage in any of the sausage samples. The addition of laurel essential oil to Tuscan fresh sausage significantly reduced total coliform contamination in up to 2.8 log and increased in two days product shelf life, as determined by the total count of psychrotrophic microorganisms. These effects were observed using lower essential oil concentrations than those previously used in in-vitro tests. The product was considered acceptable from the sensorial standpoint at both concentrations tested. The overall results indicate a promising application of laurel essential oil in fresh sausages.