Influência de diferentes rotas tecnológicas na incorporação de óleo essencial de tomilho em argila montmorilonita sódica e organofílica

Abstract

Os óleos essenciais apresentam diferentes propriedades biológicas, como antioxidante, antimicrobiana, antifúngica e anti-inflamatória, fazendo com que atraiam o interesse de aplicação como aditivos em embalagens de alimentos, denominadas embalagens ativas. Nestas embalagens, os aditivos incorporados possuem interação com o alimento de forma controlada e desejável, prolongando a vida de prateleira e preservando a qualidade e segurança do alimento. Entretanto, a utilização dos óleos essenciais em embalagens alimentícias ainda é limitada, devido à alta volatilidade dos óleos essenciais o que compromete a sua ação antioxidante e antimicrobiana. Para contornar o declínio rápido de atividade, estudos propõem a incorporação prévia dos óleos essenciais em materiais inorgânicos, a fim de controlar a liberação do óleo essencial para o ambiente. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é comparar rotas tecnológicas para efetuar a incorporação do óleo essencial de tomilho em uma argila montmorilonita sódica e em uma organofílica a fim de produzir uma argila com potencial para aplicação em embalagens alimentícias. Foram comparados dois métodos de incorporação do óleo essencial de tomilho nas argilas selecionadas, sendo um dos métodos baseados no mecanismo de evaporação-adsorção, sem adição de solvente orgânico; e o outro método baseado no mecanismo de emulsão, aplicando agitação mecânica e ultrassom, além da utilização de Polissorbato 80 (Tween 80). As amostras foram caracterizadas via análise termogravimétrica, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier e difração de raios-X. Ambos os métodos apresentaram resultados que comprovam a incorporação do óleo essencial de tomilho, entretanto o teor de incorporação ficou abaixo do previsto na literatura. Devido a interação do Tween 80 com o óleo essencial de tomilho e as argilas, o método de emulsão não apresentou resultados factíveis para determinação quantitativa do óleo essencial de tomilho. O método de evaporação e adsorção apresentou incorporação de óleo essencial de tomilho na superfície externa da argila, sendo o híbrido formado por esse método com uso da argila organofílica o mais efetivo, apresentando incorporação de aproximadamente 14,50 wt%, juntamente com água.

The essential oils exhibit different biological properties, such as antioxidant, antimicrobial, antifungal and anti-inflammatory, making them interesting to be applied as additives in food packaging, called active packaging. In these packages, the incorporated additives have a controlled and desirable interaction with the food, prolonging the shelf life and preserving the quality and safety of the food. However, the use of essential oils in food packaging is still limited, due to the high volatility of essential oils, which compromises its antioxidant and antimicrobial action. To overcome the rapid decline in activity, studies propose the prior incorporation of essential oils in inorganic materials in order to control the release of the essential oil into the environment. Thus, the objective of this work is to compare technological methods for the incorporation of thyme essential oil in a montmorillonite sodium clay and in an organophilic clay in order to produce a clay with potential application in food packaging. Two methods of thyme essential oil incorporation into the selected clays were compared, one method based on the evaporation-adsorption mechanism, without addition of organic solvent; and the other method based on the emulsion mechanism, applying mechanical agitation and ultrasound, and the use of Polysorbate 80 (Tween 80). The samples were characterized via thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray diffraction. Both methods showed results that prove the incorporation of thyme essential oil, however the incorporation content was below the predicted in the literature. Due to the interaction of Tween 80 with thyme essential oil and clays, the emulsion method did not present feasible results for the quantitative determination of thyme essential oil. The evaporation and adsorption method showed incorporation of thyme essential oil on the external surface of the clay, being the hybrid formed by this method with the use of organophilic clay the most effective, presenting incorporation of approximately 14.50 wt%, along with water.