Desenvolvimento e avaliação de propriedades físicas e antimicrobianas de filmes de poli(cloreto de vinilideno) incorporados com triclosan

Abstract

Embalagens ativas, adicionadas de substâncias com ação antimicrobiana, podem atuar contra microrganismos patogênicos ou deterioradores na superfície de alimentos embalados, garantindo a segurança dos produtos e aumentando sua vida-de-prateleira. Neste trabalho foram desenvolvidos filmes antimicrobianos de poli(cloreto de vinilideno) (PVdC), preparados pelo método cast , adicionados de triclosan (2,4,4 -tricloro-2 -hidroxidifenil éter). Os filmes foram avaliados quanto às propriedades mecânicas de resistência e alongamento sob tração, permeabilidade ao vapor de água, migração do triclosan e avaliação de ação antimicrobiana dos filmes sobre Listeria monocytogenes, Escherichia coli e Staphylococcus aureus, por meio dos métodos de halo de inibição, alterações da curva de crescimento e em embalagem de salsicha. A adição de triclosan provocou pequenas variações nas propriedades físicas de resistência à tração e termossoldagem dos filmes, sendo maior a diferença quando adicionado ácido sórbico. A migração de triclosan em simulante n-heptano alcançou, em 20 dias de contato, 22 a 24 % do total de triclosan incorporado em cada filme. Sugere-se assim que moléculas de triclosan mais próximas à superfície do filme migram mais facilmente, ficando o restante firmemente aprisionado na rede de polímero. Em salsicha envolta nos filmes antimicrobianos, observou-se migração de triclosan menor que 3 mg.kg-1, sendo inferior ao do limite máximo estabelecido pela Comunidade Européia para alimentos. Os resultados indicaram eficiência antimicrobiana nos testes in vitro, com formação de halos de inibição proporcionais à concentração de triclosan incorporado, sendo mais efetivos contra Staphylococcus aureus (halos de inibição de 8,9 a 16,7 mm), Salmonella (halo 2,4 a 8,1 mm), Escherichia coli (halo de 0,2 a 5,4 mm) e para Klebsiela (halo de 0,3 a 5,6 mm), para as concentrações de 0,5 e 5 % de triclosan, respectivamente. Listeria monocytogenes e Pseudomonas não foram inibidos por ação dos filmes incorporados com triclosan, nas concentrações e condições utilizadas no teste de halo de inibição. A atividade antimicrobiana dos filmes contendo 0,5 % e 1,0 % de triclosan também foi evidenciada na avaliação da curva de crescimento em meio líquido, pela redução da taxa de crescimento (&#956;) na fase exponencial e pelo aumento do tempo de fase lag, quando comparado com o filme controle. A velocidade de crescimento de Listeria monocytogenes e Escherichia coli adicionadas de filmes antimicrobianos com 1 % de triclosan, foram significativamente menores (P<0,05) do que as adicionadas do filme controle (sem antimicrobiano). Para Staphylococcus aureus, o filme com 1 % triclosan e 2 % de ácido sórbico, apresentou menor velocidade de crescimento, diferindo significativamente do filme controle, mas não se diferenciou significativamente dos outros tratamentos. A adição de ácido sórbico ao filme não indicou alteração do efeito antimicrobiano quando comparado com o filme adicionado somente com triclosan. A adição de 0,5 % de triclosan ao filme, apresentou ação intermediária na inibição do crescimento microbiano. O microrganismo mais sensível ao aumento da fase lag, por ação de triclosan, foi o Staphylococcus aureus, seguido de Escherichia coli, enquanto que a fase lag de Listeria monocytogenes não foi afetada pela adição dos filmes antimicrobianos. Na avaliação da eficiência antimicrobiana sobre salsicha, observou-se tendência em reduzir a velocidade de crescimento de Listeria monocytogenes em filmes com 1 % e 3 % de triclosan. Com estes resultados pode-se concluir sobre a potencialidade do uso destes filmes antimicrobianos na embalagem de alimentos para produzir alimentos seguros ao consumidor e aumentar a vida- de-prateleira dos mesmos.

Active packagings with the addition of antimicrobial substances to increase shelf-life and food safety were studied in this work. The films used in this these experiments were made of poly(vinilidene chloride) (PVdC), prepared by cast method and they were added of triclosan (2,4,4' - tricloro-2' - hidroxidifenil ether) to act against pathogenic or spoilage bacteria. Were investigated in this research the film mechanical properties such as resistance and elongation under traction, water vapour transmition rate, migration of triclosan, and the evaluation of antimicrobial effect of the films on growth of Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus and Escherichia coli, carried out by using agar diffusion test, changes on the shape of the growth curve (liquid culture test) and in sausage samples. The addition of triclosan cause small variations on tensile strenght and welding temperature of the films, and higher difference were obtained when sorbic acid was used. The triclosan migration in n-heptano reached 22 to 24 % of the total of triclosan incorporated in each film after 20 days of contact. This suggests that molecules of triclosan next to the surface film may be more easily released, and the remains were trapped in the polymer structure. It could be observed in the sausage held in packages made with the antimicrobial films a triclosan migration lower of 3 mg.kg -1 what is an amount lower than the maximum limit established by the European Community for foods. The results in agar diffusion test indicated that the addition of triclosan from 0,5 to 5 %, caused an inhibition zone that was proportional to antimicrobial agent concentration as it could be observed for the following microorganisms: Staphylococcus aureus (inhibition diameters of 8,9 to 16,7 mm), Salmonella (2,4 to 8,1 mm), Escherichia coli (0,2 to 5,4 mm) and for Klebsiela (0,3 to 5,6 mm), for the concentrations of 0,5 and 5 % of triclosan, respectively. However, Listeria monocytogenes and Pseudomonas were not affected by triclosan incorporated in films, for the concentrations and the conditions used. It could also be find out, from liquid culture test results, that the specific growth rate (&#956;) in the exponential phase was reduced and the lag time increased when using triclosan added films compared to control films (without antimicrobial). The specific growth rate for Listeria monocytogenes and Escherichia coli cultures immersed with 1 % triclosan films were significantly lower (P<0.05) than those with control films. The film with 1 % triclosan and 2 % of sorbic acid presented lower specific growth rate for Staphylococcus aureus differing significantly from the control film but not from the other treatments. The addition of sorbic acid to the film did not show any alteration for the antimicrobial effect when compared to the film added only with triclosan. The addition of 0,5 % of triclosan to the film, presented intermediate action in the growth inhibition. The microorganism most sensible to the increase of the lag time, as result of triclosan action, was the Staphylococcus aureus, followed by Escherichia coli, however the lag time of Listeria monocytogenes was not affected by the addition of the antimicrobial on films. The evaluation of the antimicrobial efficiency on the sausage showed reduction on the speed of Listeria monocytogenes growth in films with 1 % and 3 % of triclosan. The results might lead to the conclusion that antimicrobial films may have potential use in food packaging to produce safer foods to the consumer and increased shelf-life.