Desenvolvimento de folha celulósica com revestimento biodegradável e ações antimicrobiana e antioxidante para uso como embalagem ativa em carne bovina fresca

Abstract

Nos últimos anos a cadeia de distribuição de alimentos vêm apresentando grandes transformações que têm estimulado indústrias e pesquisadores a concentrarem esforços em dois grandes desafios: prolongar a durabilidade do produto acondicionado, mantendo suas características desejáveis ao consumo bem como sua qualidade nutricional e segurança microbiológica. Deseja-se ainda que estes sistemas de acondicionamento atendam às urgentes demandas de sustentabilidade minimizando os impactos ambientais causados pelo uso acentuado de materiais de origem não renovável. Dentro deste contexto, foram desenvolvidas embalagens celulósicas biodegradáveis revestidas com solução biopolimérica a base de gelatina reticulada com transglutaminase, glicerol e ácido cítrico para acondicionamento de carne bovina resfriada. Quatro tratamentos foram estudados: papel revestido com solução biopolimérica sem ácido cítrico, com ácido cítrico nas concentrações de 0,5 % (m/m) e 1,0 % (m/m), denominados papéis ativos, além do papel controle sem revestimento. As análises de espessura, gramatura e densidade aparente mostraram a formação da película de revestimento, comprovada por análise morfológica. O revestimento biopolimérico não melhorou as propriedades mecânicas dos papéis, reduzindo a resistência à tração e o alongamento na ruptura dos papéis revestidos. Já com relação às propriedades ópticas, os papéis mostraram um leve aumento na luminosidade e uma pequena diminuição na intensidade do tom amarelo. O revestimento biopolimérico reduziu significativamente a atividade de água dos papéis bem como a permeabilidade ao vapor d'água, parâmetros importantes para o controle microbiológico de alimentos. O teste de atividade antimicrobiana in vitro revelou halo de inibição de Pseudomonas aeruginosa apenas para o papel contendo 1,0 % (m/m) de ácido cítrico, que está relacionado à maior concentração de ácido cítrico migrada. O acondicionamento da carne bovina fresca na forma de hambúrgueres com os papéis desenvolvidos foi realizado afim de verificar a eficácia da embalagem diretamente no alimento. A contagem bacteriana total evidenciou uma diminuição na ordem de aproximadamente 3 ciclos logarítmicos da população microbiana na carne embalada nos papéis ativos em comparação ao papel controle no último dia de armazenamento. As carnes embaladas nos papéis ativos apresentaram maior estabilidade à oxidação lipídica durante todo o período de armazenamento, mantendo a coloração vermelha (desejável) da carne, apresentando valores de pH significativamente inferiores ao da carne embalada no papel controle. Foi observado ainda uma redução noteor de umidade da carne embalada no papel controle no último dia de armazenamento, enquanto a atividade de água não apresentou variações significativas durante o período de armazenamento. Sendo assim, os papéis revestidos com solução biopolimérica ativa se apresentam como uma alternativa viável para o acondicionamento de carne bovina fresca, tanto pelo aspecto da manutenção de suas propriedades sensoriais por um maior período de tempo, quanto por suas características de biodegradabilidade e sustentabilidade.<br>

Abstract: In recent years the food distribution chain has shown great changes that have encouraged industries and researchers to focus efforts on two major challenges: to prolong the durability of the packaged product while maintaining their desirable characteristics for consumption as well as their nutritional quality and microbiological safety. It is desired also that these packaging systems meet the urgent demands of sustainability minimizing the environmental impacts caused by the heavy use of non-renewable source materials. In this context, biodegradable cellulosic packages coated with a biopolymeric solution based on industrial gelatin crosslinked with transglutaminase, glycerol and citric acid in order to condition fresh meat. Four treatments were studied, as follow: paper coated with a biopolymeric solution without citric acid, with citric acid in concentrations of 0.5 % (w/w) and 1.0 % (w/w), named active papers, and the uncoated control paper. Thickness, grammage and bulk density analysis demonstrated the effectiveness in forming the coating film, which was confirmed by morphological analysis. The biopolymeric coating did not show improvement in mechanical properties of paper, reducing the tensile strength and elongation at break of coated paper. In relation to the optical properties of the papers, it was observed a slight increase in brightness and a slight decrease in the yellowness. The biopolymeric coating reduced significantly the water activity of the paper and the water vapor permeability, important parameters for the microbiological control of food. In vitro antimicrobial activity test showed inhibition for Pseudomonas aeruginosa only for the paper containing 1.0 % (w/w) of citric acid, which is related to higher migrated concentrations. The packaging of fresh beef in papers as hamburgers was performed in order to verify the effectiveness of the package directly to the food. The total bacterial count showed a decrease in the order of approximately 3 log cycles of microbial population in the meat packaged with the active papers as compared to the control paper on the last day of storage. The packaged meat on active papers exhibit greater stability to lipid oxidation during the storage period, thereby maintaining its red color (desirable), as well as had showed significantly lower pH values compared with the meat packed in control paper. It was also observed a reduction in the moisture content of meat packed in control paper on the last day of storage, while no significantly variation on water activity of the meat was observed during the storage period. Thus, the coated papers with biopolymeric active solution are presented as a viable alternative to fresh beef packaging, both from the aspect of maintaining their sensorialproperties for an extended period, as for its biodegradability and sustainability characteristics.