LAS PELCULAS COMESTIBLES DE METILCELULOSA Y NANOEMULSIONES DE CLAVO DE OLOR (Syzygium aromaticum) Y ORGANO (Origanum vulgare) ESENCIAL ACEITES COMO PARA ALARGAR LA VIDA UTIL PARA PAN DE MOLDE

RESUMEN: Los consumidores demandan cada vez ms alimentos con conservantes sintticos inferiores. Aceites esenciales de las plantas son compuestos naturales con propiedades antimicrobianas notables y se pueden incorporar en forma de emulsiones en polmeros solubles en agua para formar pelculas antimicrobianas. Emulsiones gruesas (dimetros de 1,3-1,9 j m) y nanoemulsiones (dimetros de 180 a 250 nm) de brote de clavo (Syzygium aromaticum) y organo (Origanum vulgare) aceites esenciales se produjeron a travs de mezcla de baja velocidad y ultrasonidos, respectivamente. La metilcelulosa se aadi para los propsitos de formacin de pelcula. Ambos aceites esenciales reducen la rigidez y el aumento de la extensibilidad de las pelculas de metilcelulosa, efectos que eran an ms pronunciada para nanogotas. Ambos aceites esenciales disminuyen los recuentos de levaduras y mohos en el pan de molde durante 15 das, y la reduccin del tamao de las gotas proporcionaron una mejora adicional de las propiedades antimicrobianas. Debido al aumento de la biodisponibilidad, menor contenido de conservante puede ser utilizado y todava entregar la misma eficacia antimicrobiana si encapsulado en partculas ms pequeas. PALABRAS CLAVE: envasado activo, pelcula comestible, nanoemulsin, aceite esencial, Syzygium aromaticum, Origanum vulgare, pan en rodajas INTRODUCCIN Dado que los consumidores demandan cada vez ms alimentos con menor contenido de conservantes sintticos pero an segura de consumir, se insta a desarrollar tcnicas de conservacin nuevas. Antimicrobianos naturales tales como aceites esenciales de plantas han sido explotados debido a su disponibilidad y el potencial en la sustitucin de conservantes sintticos en un esfuerzo para que coincida con los requisitos de los consumidores para products.1-3 naturales Envase activo denota un medio de aumentar la vida til de los productos alimenticios sin cambiar sus caractersticas fresco-como como el procesamiento trmico por lo general lo hace, 4 porque las pelculas activos, 5-7 sobres, 8-12 y coatings13-16 pueden llevar y liberar gradualmente antimicrobianos en matrices de alimentos. Los aceites esenciales de brote de clavo (Syzygium aromaticum) y organo (Origanum vulgare) se han incorporado con xito en pelculas comestibles y proporcionado actividad antimicrobiana contra varios microorganisms.17-20 patgenos y de deterioro de transmisin alimentaria Durante la incorporacin de sustancias no polares tales como aceites esenciales en soluciones polimricas solubles en agua, es probable que se produzca la separacin de fases debido a la estabilidad se alcanza cuando las reas superficiales de los componentes inmiscibles son mnimos. Tal separacin de fases no es deseable ya que conduce a pelculas no homogneas. La adicin de un agente tensioactivo estabiliza las emulsiones de aceite-en-agua y denota un medio de produccin de pelculas uniformes. El aceite esencial se convierte en la fase dispersa en la emulsin acuosa que es la solucin formadora de pelcula. Otra forma de mejorar la estabilidad de la emulsin a la agregacin y separacin gravitacional es mediante la reduccin de dimetro de gota al nivel de nanoescala, producir nanoemulsiones, 21'22 emulsiones con gotas con dimetros de 20 a 500 nm.23,24 Nanoemulsiones, debido a sus gotitas ms pequeas, tambin proporcionan una mejor biodisponibilidad de bioactives.22,26 lipoflica D-limoneno encapsulada en gotas ms pequeas mostraron una mejor actividad antimicrobiana contra Lactobacillus delbrueckii, sacrido romyces cerevisiae y Escherichia coli en pera y naranja juices.27 gotitas ms pequeas tambin presentan mayor actividad bactericida frente a E. coli en lemongrass esenciales nanoemulsiones aceite alginato preparadas a travs microfluidics.28 pectina / pur de papaya / se reportaron nanoemulsin cinamaldehdo pelculas comestibles que han mejorado in vitro (es decir, en medios de laboratorio) propiedades antimicrobianas contra E. coli, Salmonella enterica, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus y cuando las gotitas eran smaller.25 en este trabajo, un ensayo de inhibicin de disco indica que los valores de halo de inhibicin se incrementaron en> 12 veces disminuyendo cinamaldehdo (principal constituyente del aceite esencial de canela) tamao de las gotas 272-41 nm. Sin embargo, no hay trabajos previos han reportado el efecto de tamao de gota en el in vivo (es decir, en una matriz alimentaria real) propiedades antimicrobianas de pelculas comestibles que contienen aceite esenciales. El presente estudio tiene como objetivo la produccin de brote de clavo o de organo pelculas comestibles emulsionadas que contienen aceites esenciales en un esfuerzo por proporcionar pelculas con propiedades antimicrobianas contra los hongos deterioro en productos de panadera, as como evaluar el efecto del proceso de emulsificacin en emulsin de tamao de gota y la distribucin del tamao y en las propiedades mecnicas y antifngicos pelculas.Materiales y mtodos Qumicos. Los aceites esenciales de brote de clavo y organo fueron adquiridos de Ferquima Ltd.a. (Vargem Grande Paulista, Brasil). Agar de dextrosa de patata (PDA) se obtuvo de Sigma-Aldrich So. (Milwaukee, WI, EE.UU.). (20) monooleato de polioxietileno sorbitn (Tween 80) fue comprado a Labsynth Ltd.a. (Diadema, Brasil). La metilcelulosa se adquiri de Sigma-Aldrich Brasil Ltd.a. (Sao

Esenciales concentraciones de aceite. Las concentraciones de brote de clavo y aceites esenciales de organo a ser incorporados en las pelculas antimicrobianos se determinaron por difusin a travs de un medio slido que contiene en huecos en plates29 contra Aspergillus niger (ATCC 16404) y Penicillium sp. (ATCC 2147), hongos deterioro comn en productos de panadera. Las alcuotas de 100 ^ L de la suspensin fngica ((8,0 1,4) X 105 UFC mL-1) se extienden sobre solidificado PDA en 90 mm de dimetro placas de Petri. Una cavidad 6 mm de dimetro se hizo en el PDA con un perforador de esterilizado en el punto medio de cada plato. Las cavidades se llenaron con 50 ^ L de soluciones acuosas de aceites esenciales en concentraciones de 40, 20, 10, 5, 2,5, 1,25, y 0 (control) mg ml-1. Una solucin madre acuosa que comprende 4% (w / v) de brote de clavo o aceite esencial de organo, 1,6% (w / v) de Tween 80, y 0.2% (w / v) de PEG fue 2 veces diluidas en serie en agua destilada esterilizada para lograr las concentraciones mencionadas. Las placas se sellaron y se incubaron a 25 2 C durante 5 das antes de los halos de inhibicin alrededor de las cavidades se midieron a la 0.01 mm ms cercana con un calibre digital Mitutoyo de Fabricacin (Tokio, Japn). Seis placas se prepararon para cada concentracin de aceite esencial y hongos, tres para cada repeticin. La emulsificacin. Emulsiones gruesas de aceite en agua se forman mezclando brote de clavo o aceite esencial de organo (a la concentracin determinada en el punto anterior), 3% (w / v) de Tween 80, y haga doble agua destilada a 1000 rpm durante 5 min . Un ultrasonicador (modelo DES500) del Grupo Unique (Indaiatuba, Brasil) se utiliz para preparar nanoemulsiones por ultrasonicating las emulsiones gruesas a 20 kHz (frecuencia) y 400 W (entrada de alimentacin nominal) durante 10 min. Tamao de la Gota y ndice de polidispersidad (PDI). El dimetro medio de las gotitas y el PDI se determinaron mediante dispersin de la luz en un Nanophox de Sypatec GmbH (Clausthal-Zellerfels, Alemania) despus de las muestras de emulsin se haban diluido en agua doblemente destilada a 1/10 de su concentracin inicial para evitar el efecto de dispersin mltiple. El tamao de gota se indic por la media de la Z, que mide la intensidad de dispersin-pesado dimetro de las gotitas presentes en una emulsin significa. Fundicin de Cine. Para emulsiones se aadieron 2% (w / v) de metilcelulosa, como la matriz polimrica, y 0,2% (w / v) de PEG, como un plastificante para mejorar la manipulacin de la pelcula. La solucin formadora de pelcula resultante se homogeneiz suavemente durante 30 min a 6 rpm, descans durante 2 h para eliminar las burbujas de aire, emitidos sobre placas de vidrio, y se dej secar a 25 2 C durante la noche. Pelculas de control se produjeron del mismo modo, excepto para la concentracin de aceite esencial, que era cero para propsitos de comparacin. La Tabla 1 muestra las composiciones de todas las soluciones de formacin de pelcula. para TABLA 1 Composiciones de soluciones acuosas de formacin de pelcula

AMC, metilcelulosa. BPEG, poli (etilenglicol). Coeo, aceite esencial de organo. dCBEO, brote de clavo aceite esencial. rodajas evaluacin vida til pan, las pelculas fueron lanzados directamente sobre la capa metalizada de lminas de polipropileno metalizadas, seleccionados por su rates.11 de transmisin de gas baja Microscopa Electrnica de Barrido (SEM). Las pelculas se caracterizaron en cuanto a su morfologa a travs de imgenes de SEM tomadas en un microscopio de mesa (modelo TM3000) de Hitachi Altas Tecnologas America, Inc. (Chicago, IL, EE.UU.) que funcionan con un voltaje de aceleracin de 15 kV y con un aumento de 10000X. Propiedades Mecnicas. Al menos siete pelculas de cada tratamiento se forman en X 25 mm tiras de ensayo 100 mm de acuerdo con ASTM D882-12. Sus espesores se midieron a los 0.001 mm ms cercanos en cinco posiciones aleatorias con un micrmetro digital Mitutoyo de Fabricacin (Tokio, Japn). Fuerza Films traccin (TS), mdulo elstico (EM), y el alargamiento a la rotura (EB) se determinaron en una mquina de prueba universal (modelo 3367) a partir de Instron Corp. (Canton, MA, EE.UU.), equipado con una carga de 1 kN celular y se puso a estirar las tiras de pelcula de una longitud de referencia inicial de 50 mm a 50 mm min-1. TS se calcul dividiendo la carga ms alta que una tira de pelcula resisti previo a la rotura por su rea de seccin transversal inicial. EM fue dada por la relacin entre el estrs y la tensin en la pendiente inicial de la tabla. EB se calcul dividiendo la deformacin de una tira de pelcula justo antes de romper por su longitud inicial y multiplicando por 100 para ser expresado como porcentaje. Almacenamiento pan. Rebanadas de pan sin conservantes (18.98 0.95 g) fueron comprados en una panadera local en Vicosa, MG, Brasil. Se colocaron, de dos en dos, en el interior de pelcula de metilcelulosa / bolsas de polipropileno metalizadas, que fueron cerrados y almacenados a 25 2 C en un esfuerzo para simular las condiciones habituales de comercializacin de productos de panadera. El sistema de almacenamiento con dos rebanadas tambin dirigido a la reproduccin de la distribucin tpica de sndwiches debido a razones de conveniencia. Rebanadas sin conservantes envasados junto pelculas libres de aceite esenciales fueron utilizados como control (C). Rebanadas de pan con un antifngico aadido comercial que comprende cido srbico, propionato de calcio, etanol y alcohol de grano estaban llenas del mismo modo, excepto por la ausencia de la capa interna (pelcula de metilcelulosa) del sistema de paquete (C +). Esta mezcla antifngica se utiliza en el pan de molde se vende en la panadera, y esta evaluacin permiti la comparacin de la extensin de la vida til proporcionada por las pelculas desarrolladas aqu y por el mtodo de conservacin aplicado comercialmente que anuncia una vida til de 7 das para este producto. Tabla 2 resume los componentes de cada conjunto de almacenamiento. Cuadro 2 Componentes Presente (+) o ausente (-) en cada pan sistema de almacenamiento en rodajas

Evaluacin microbiolgica. Recuentos de levaduras y mohos, los microorganismos que se sabe que estropear los productos de panadera en un corto perodo de tiempo, se monitorizaron despus de 0, 5, 10, y 15 das de almacenamiento. Rebanadas de pan (25 0,2 g) se muestrearon aleatoriamente y aspticamente, diluida en 225 ml de 0,1% (w / v) de soluciones de peptona bacteriolgica, y se homogeneiz durante 2 min en un Stomacher de ITR Ltd.a. (Esteio, Brasil). 10 diluciones en serie (10-1-10-4) se prepararon y se inocularon en placas Petrifilm de 3M do Brasil Ltd.a. (Sumar, Brasil), especfico para el recuento de levaduras y mohos. Las placas se incubaron a 25 2 C durante 5 das antes de los recuentos de levaduras y mohos se informaron como unidades formadoras de colonias por gramo de pan de molde, en una escala logartmica (log ufc g-1). Anlisis estadstico. Todos los datos se sometieron a anlisis unidireccional de la varianza (ANOVA) seguido de la prueba de Tukey al 5% de nivel de probabilidad en el software estadstico (versin 9.1) de SAS Institute Inc. (Cary, NC, EE.UU.). RESULTADOS Y DISCUSIN Esenciales concentraciones de aceite. La Tabla 3 muestra los valores de halo de inhibicin de Penicillium sp. y A. niger para cada concentracin de aceite esencial. No halo de inhibicin se registr a concentraciones inferiores a 20 mg ml-', independientemente de los microorganismos y aceite esencial. El mayor (p