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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79640
Tipo: | Tese |
Título: | Nanoemulsão de kefirano e óleo essencial de coentro (Coriandrum sativum L.): elaboração, caracterização e aplicação em queijo |
Título em inglês: | Kefiran and coriander essential oil nanoemulsion (Coriandrum sativum L.): elaboration, characterization and application in cheese |
Autor(es): | Cruz, Gizele Almada |
Orientador: | Carvalho, Juliane Döering Gasparin |
Coorientador: | Ricardo, Nágila Maria Pontes Silva |
Palavras-chave em português: | Nanotecnologia;Exopolissacarídeo;Conservação;Alimentos - Conservação;Kefirano;Nanoemulsões;Conservantes de alimentos |
Palavras-chave em inglês: | Nanotechnology;Exopolysaccharide;Conservation |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
Data do documento: | 2024 |
Citação: | CRUZ, Gizele Almada. Nanoemulsão de kefirano e óleo essencial de coentro (Coriandrum sativum L.): elaboração, caracterização e aplicação em queijo. 2024. 85 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. |
Resumo: | O kefirano (KFR) é um heteropolissacarídeo sintetizado por bactérias láticas presentes nos grãos de kefir, constituído por uma matriz de proteína e polissacarídeo, com presença de um consórcio de microrganismos. Essa pesquisa teve como objetivo elaborar e caracterizar quimicamente uma nanoemulsão de kefirano e óleo essencial de Coriandrum sativum L. visando sua aplicação como conservante natural em queijo. O kefirano foi extraído de grãos de kefir de leite, utilizando aquecimento por micro-ondas. Foi realizada a sua caracterização química e estrutural, por análise elementar, identificação da massa molar por cromatografia de permeação em gel, ressonância magnética nuclear de hidrogênio, espectroscopia na região do infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e análises reológicas. O kefirano extraído foi aplicado em nanoemulsão associado a óleo essencial de folhas coentro (OEC). Foi determinado o valor de balanço hidrofílico-lipofílico e realizada a cromatografia gasosa para determinar seus componentes. Com os resultados obtidos foi estabelecido um delineamento experimental, as concentrações de KFR (0,5%; 1,0% e 1,5%) e OEC (0,5% e 1,5%) foram as variáveis independentes. A estabilidade das seis formulações desenvolvidas (NE1, NE2, NE3, NE4, NE5 e NE6) foi observada durante 30 dias, por meio dos parâmetros: tamanho de partícula (Z), índice de polidispersividade (IPD), potencial zeta (δ), coeficiente de estabilidade centrífuga e turbidez. As nanoemulsões foram avaliadas também para propriedades termogravimétricas e sua estrutura (microscopia eletrônica de transmissão). A segurança não-clínica utilizando peixes-zebra adultos foi examinada. Além disso, avaliou-se a ação das nanoemulsões contra cepas de Salmonella enteritidis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Listeria monocytogenes, determinando-se a concentração bactericida mínima (CBM) a fim de aplicação em queijo Ricota comercial, a qual ocorreu de forma direta. Os resultados mostraram que a extração por aquecimento com micro-ondas foi possível, obtendo polissacarídeo com características semelhantes às encontradas na literatura publicada com o mesmo material, utilizando diferentes extrações. O componente majoritário do OEC foi o linalol (78%). As suspensões nas concentrações estudadas mostraram comportamento de fluido newtoniano. Após delineamento, a formulação NE2 (KFR-0,5% e OEC-1,5%) foi considerada a mais estável durante o armazenamento (Z, IPD e δ). A imagem microscópica corroborou com o tamanho médio encontrado nas análises, o qual evidenciou forma circular. Em relação às propriedades termogravimétricas, a nanoemulsão mostrou maior estabilidade do que os seus componentes isolados, mostrando eficiência no processo de encapsulação. A NE2 não apresentou toxicidade in vivo. A nanoemulsão apresentou ação bactericida contra cepas de S. aureus e L. monocytogenes, com CBM de 25%, a qual foi aplicada em queijo Ricota com redução da carga microbiana comparada ao controle. Dessa forma, o sistema proposto com bioativos provenientes de fontes naturais, apresenta potencial antimicrobiano, sem toxicidade. Além disso, exibe boa estabilidade para aplicação em alimentos industrializados, como queijos, sendo que os compostos bioativos possuem melhor solubilidade , tornando-os mais estáveis durante a fabricação e armazenamento. |
Abstract: | Kefiran (KFR) is a heteropolysaccharide synthesized by lactic acid bacteria found in kefir grains. It consists of a protein and polysaccharide matrix, with the presence of a microbial consortium. This study aimed to develop and chemically characterize a nanoemulsion of kefiran and Coriandrum sativum L. essential oil for its application as a natural preservative in cheese. Kefiran was extracted from milk kefir grains using microwave heating. Its chemical and structural characterization was performed through elemental analysis, molecular weight determination by gel permeation chromatography, hydrogen nuclear magnetic resonance spectroscopy, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and rheological analyses. The extracted kefiran was incorporated into a nanoemulsion combined with essential oil from coriander leaves (OEC). The hydrophilic-lipophilic balance was determined, and gas chromatography was used to identify its components. Based on the results, an experimental design was established, with KFR (0.5%, 1.0%, and 1.5%) and OEC (0.5% and 1.5%) as independent variables. The stability of the six formulations developed (NE1, NE2, NE3, NE4, NE5, and NE6) was observed over 30 days, considering parameters such as particle size (Z), polydispersity index (PDI), zeta potential (δ), centrifugal stability coefficient, and turbidity. The nanoemulsions were also evaluated for thermogravimetric properties and structural features (transmission electron microscopy). Non-clinical safety was assessed using adult zebrafish. Additionally, the nanoemulsions' action against strains of Salmonella enteritidis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Listeria monocytogenes was evaluated by determining the minimum bactericidal concentration (MBC) for application in commercial Ricotta cheese, applied directly. The results demonstrated that microwave heating extraction was feasible, yielding a polysaccharide with characteristics similar to those reported in the literature using different extraction methods. The major component of OEC was linalool (78%). Suspensions at the studied concentrations exhibited Newtonian fluid behavior. After experimental design, formulation NE2 (KFR-0.5% and OEC-1.5%) was considered the most stable during storage (Z, PDI, and δ). Microscopic imaging corroborated the average size found in the analyses, showing a circular shape. Regarding thermogravimetric properties, the nanoemulsion demonstrated greater stability than its isolated components, indicating efficient encapsulation. NE2 showed no in vivo toxicity. The nanoemulsion exhibited bactericidal activity against S. aureus and L. monocytogenes strains, with an MBC of 25%, which was applied to Ricotta cheese, reducing microbial load compared to the control. Thus, the proposed system, incorporating bioactives from natural sources, presents antimicrobial potential with no toxicity. Furthermore, it demonstrates good stability for application in industrialized foods, such as cheeses, with the bioactive compounds exhibiting better solubility and greater stability during production and storage. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79640 |
ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0003-0436-9553 |
Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/8300531596437091 |
ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0002-0199-7864 |
Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/1668290026823676 |
ORCID do Coorientador: | https://orcid.org/0000-0003-1849-5403 |
Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/6703037457253125 |
Tipo de Acesso: | Acesso Embargado |
Aparece nas coleções: | DTA - Teses defendidas na UFC |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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2024_tese_gacruz.pdf 🔒 Disponível em 2026-01-21 | 2,79 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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