Avaliação da influência de diferentes teores de óleo essencial de capim-limão nas propriedades físicas, químicas, térmicas e antibacterianas de filmes de amido de milho

Abstract

Filmes de amido incorporados com óleo essencial estão sendo cada vez mais estudados no cenário atual como uma alternativa ao uso dos materiais tradicionais em embalagens. O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência da incorporação de diferentes concentrações de óleo essencial nas propriedades térmicas, químicas, físicas e antibacterianas de filmes de amido de milho. Para isso, em um primeiro momento o óleo essencial foi caracterizado quanto às concentrações inibitória mínima (CIM) e bactericida mínima (CBM), a fim de avaliar a concentração necessária para os filmes adquirirem atividade antibacteriana. As formulações dos filmes foram desenvolvidas através do método de casting, utilizando como matéria-prima principal o amido de milho e como agentes plastificantes o glicerol e o sorbitol. O óleo essencial de capim-limão (OECL) utilizado na formulação foi previamente escolhido após a revisão bibliográfica e foi incorporado ao amido através de um método de cisalhamento desenvolvido pela autora. Para a caracterização dos filmes foram realizadas as análises de espessura, absorção de água, solubilidade, degradação em meio ácido, alcalino e salino, análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e análise microbiológica. As análises da CIM e CBM demonstraram que o OECL foi eficaz para todas as bactérias testadas, determinando as concentrações de 1,6%, 3,2% e 6,3% utilizadas nos filmes em base seca de amido. A espessura dos filmes variou entre 0,290 e 0,310 mm, sem diferenças significativas entre formulações, e os filmes apresentaram superfície homogênea, boa transparência e ausência de partículas insolúveis. Como esperado, a absorção de água e solubilidade diminuíram de forma proporcional à adição de OECL nas formulações. A TGA revelou que o filme com 6,3% de OECL apresentou menores temperaturas de degradação em até 10% de perda de massa da amostra. Ademais, foi observado uma maior massa residual nos filmes que continham o óleo. A partir da FTIR, foi possível notar a boa homogeneidade dos filmes e a eficaz incorporação do OECL. No entanto, na análise microbiológica, nenhuma das formulações inibiu o crescimento bacteriano. Dessa forma, concluiu-se que a incorporação de OECL melhorou as propriedades físicas, químicas e térmicas dos filmes, embora ajustes sejam necessários para otimizar sua eficácia antibacteriana.

Starch films incorporated with essential oil are increasingly studied as a potential alternative to traditional materials in packaging applications. The present study aimed to evaluate the influence of incorporating different concentrations of essential oil on the thermal, chemical, physical, and antibacterial properties of corn starch films. Initially, the essential oil was characterized to determine its minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) to assess the concentration required for the films to exhibit antibacterial activity. Film formulations were developed using the casting method, with corn starch as the primary raw material and glycerol and sorbitol as plasticizing agents. Lemongrass essential oil was selected based on a literature review and incorporated into the starch matrix through a shear method developed by the author. The films were characterized by thickness, water absorption, solubility, degradation in acidic, alkaline, and saline media, thermogravimetric analysis (TGA), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and microbiological analysis. MIC and MBC analyses demonstrated that lemongrass essential oil was effective against all tested bacteria, establishing concentrations of 1.6%, 3.2%, and 6.3% in the films on a dry starch basis. The thickness of the films ranged from 0.290 to 0.310 mm, with no significant differences among formulations. The films exhibited a homogeneous surface, good transparency, and an absence of insoluble particles. As expected, water absorption and solubility decreased proportionally with the addition of lemongrass essential oil to the formulations. TGA revealed that the film with 6.3% lemongrass essential oil presented lower degradation temperatures with up to a 10% mass loss, along with a higher residual mass in films containing the oil. FTIR analysis confirmed the good homogeneity of the films and effective incorporation of lemongrass essential oil. However, microbiological analysis indicated that none of the formulations inhibited bacterial growth. Thus, it was concluded that the incorporation of lemongrass essential oil improved the physical, chemical, and thermal properties of the films, although further optimization is needed to enhance antibacterial efficacy.