Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49385
ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-7378-1229
Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Embargo Date: 2028-06-06
Title: Desenvolvimento de sistemas biopoliméricos ativos incorporando óleo essencial de cravo para preservação de alimentos
Alternate title (s): Development of active biopolymeric systems incorporating clove essential oil for food preservation
Author: Santos, Fernanda Aparecida Longato dos
First Advisor: Rossi, Daise Aparecida
First member of the Committee: Flauzino Neto, Wilson Pires
Second member of the Committee: Costa, Letícia Roberta Martins
Third member of the Committee: Caldeira, Priscila Pereira Silva
Fourth member of the Committee: Guidotti-Takeuchi, Micaela
Summary: A busca por alimentos mais seguros, naturais e sustentáveis tem favorecido o avanço de tecnologias voltadas à conservação de alimentos e à substituição de embalagens convencionais. Nesse contexto, esta tese teve como objetivo desenvolver duas embalagens ativas distintas utilizando como princípio ativo o óleo essencial de cravo (CEO) combinado com polímeros biodegradáveis para avaliar a capacidade de inibição de diferentes espécies bacterianas. A tese foi organizada em três capítulos, o primeiro destinado a revisão da literatura e os dois capítulos seguintes em formato de artigos científicos. No capítulo 2 foi desenvolvido um filme bioativo de quitosana a 1% com óleo essencial de cravo nas concentrações de 1 e 1,5%. Foi observado sucesso no aprisionamento do CEO na matriz polimérica da quitosana. O filme contendo 1% de CEO apresentou microestrutura uniforme, flexibilidade aprimorada e estabilidade térmica adequada. O filme com 1,5% de CEO apresentou microfaseamento. Ambos foram capazes de inibir o crescimento de Escherichia coli, Salmonella Enteritidis e Staphylococcus aureus. Foi realizado revestimento de morangos refrigerados, tomates cereja e maças Fuji pela técnica de imersão, onde a formulação com 1% de CEO foi capaz de prolongar a vida útil de morangos refrigerados em 8 dias. O filme desenvolvido busca uma abordagem mais simples de embalagem clean label, destacando seu potencial uso para embalagem ativa. No capítulo 3 foi realizado o encapsulamento do CEO com nanocristal de celulose (CNC), produzindo uma emulsão do tipo Pickering (PE-CEO) para incorporação em Hidroxipropil metilcelulose (HPMC). Foram produzidas emulsões estáveis por pelo menos 90 dias utilizando 1,5% de CNC. As emulsões demonstraram atividade antibacteriana contra E. coli ATCC 25922, S. Enteritidis 13076, K. pneumoniae e S. aureus 25923 e cepas multirresistentes e produtoras de ESBL, como E. coli ESBL, S. diarizonae ESBL, K. pneumoniae e S. aureus. Foram produzidos filmes de HPMC com diferentes concentrações de PE-CEO (1,5, 3,0, 6,25 e 12,5%), que apresentaram microestrutura homogênea, transparência de até 59,2%, adequado comportamento viscoelástico e redução significativa da contagem bacteriana após 24h para todas as cepas testadas, especialmente nas concentrações mais altas (6,25 e 12,5%). De forma geral, os resultados demonstram que os filmes desenvolvidos representam uma abordagem promissora e sustentável, alinhada ao conceito de rótulo limpo para o desenvolvimento de embalagens ativas.
Abstract: The search for safer, natural, and sustainable foods has driven the advancement of technologies aimed at food preservation and the replacement of conventional packaging. In this context, this thesis aimed to develop two distinct active packaging systems using clove essential oil (CEO) as the active compound combined with biodegradable polymers, in order to evaluate their ability to inhibit different bacterial species. The thesis was organized into three chapters: the first dedicated to a literature review, and the following two chapters presented in the form of scientific articles. In Chapter 2, a bioactive chitosan film containing 1% chitosan and clove essential oil at concentrations of 1% and 1.5% was developed. Successful entrapment of CEO within the chitosan polymer matrix was observed. The film containing 1% CEO exhibited a uniform microstructure, improved flexibility, and adequate thermal stability. The film containing 1.5% CEO showed microphase separation. Both films were able to inhibit the growth of Escherichia coli, Salmonella Enteritidis, and Staphylococcus aureus. Refrigerated strawberries, cherry tomatoes, and Fuji apples were coated using the dipping technique, and the formulation containing 1% CEO was able to extend the shelf life of refrigerated strawberries by 8 days. The developed film proposes a simpler clean-label packaging approach, highlighting its potential application as active packaging. In Chapter 3, CEO was encapsulated using cellulose nanocrystals (CNC), producing a Pickering emulsion (PE-CEO) for incorporation into hydroxypropyl methylcellulose (HPMC). Stable emulsions were produced and maintained for at least 90 days using 1.5% CNC. The emulsions demonstrated antibacterial activity against E. coli ATCC 25922, S. Enteritidis 13076, K. pneumoniae, and S. aureus 25923, as well as multidrug-resistant and ESBL-producing strains, including E. coli ESBL, S. diarizonae ESBL, K. pneumoniae, and S. aureus. HPMC films containing different concentrations of PE-CEO (1.5, 3.0, 6.25, and 12.5%) were then produced. These films exhibited a homogeneous microstructure, transparency of up to 59.2%, appropriate viscoelastic behavior, and a significant reduction in bacterial counts after 24 hours for all tested strains, particularly at the higher concentrations (6.25 and 12.5%). Overall, the results demonstrate that the developed films represent a promising and sustainable approach, aligned with the clean-label concept for the development of active packaging.
Keywords: Embalagem ativa
Active packaging
clean label
clean label
doenças transmitidas por alimentos
clove essential oil
óleo essencial de cravo
foodborne diseases
polímeros
polymers
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA
Subject: Veterinária
Polímeros - Biodegradação
Acondicionamento e conservação de alimentos
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ciências Veterinárias
Quote: SANTOS, Fernanda Aparecida Longato dos. Desenvolvimento de sistemas biopoliméricos ativos incorporando óleo essencial de cravo para preservação de alimentos. 2026. 160 f. Tese (Doutorado em Ciências Veterinárias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.478.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.478
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49385
Date of defense: 26-Jun-2026
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
Appears in Collections:TESE - Ciências Veterinárias

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DesenvolvimentoSistemasBiopoliméricos.pdf
  Until 2028-06-06
5.47 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons