Nanopartículas de quitosana como antimicrobiano para conservação de néctar de maracujá-amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa)

Abstract

O mercado dos sucos está em expansão decorrente do novo perfil de consumo da sociedade moderna, que anseia por praticidade, qualidade e benefício à saúde atrelados a produtos alimentícios. Neste contexto, métodos inovadores de conservação têm sido propostos. A quitosana, um heteropolímero natural, oferece um amplo espectro de aplicações na indústria alimentícia, destacando-se por ação antimicrobiana, que é intensificada quando na forma de nanopartículas. Portanto, o presente estudo se propôs a avaliar a atividade antimicrobiana e o potencial de irritação de nanopartículas de quitosana e seus efeitos na conservação do néctar de maracujá-amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa) quanto aos parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Quitosanas de diferentes massas molares (baixa, média e alta) foram adquiridas e caracterizadas quanto a estrutura molecular, grau de desacetilação e massa molar pelos métodos de Espectroscopia de raio de Infravermelho, Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio e medida de viscosidade. Nanopartículas de quitosana foram preparadas pelo método de gelificação iônica com reticulante tripolifosfato de sódio e caracterizadas quanto ao tamanho de partícula e carga de superfície. A atividade antimicrobiana das nanopartículas de quitosana frente aos patógenos alimentares Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium e Escherichia coli foi determinada através da concentração inibitória mínima (CIM). O potencial de irritação das nanopartículas de quitosana foi determinado através do Teste da Membrana Corioalantóide do ovo de galinha (HET-CAM). Paralelamente, o néctar de maracujá foi formulado com polpa extraída do maracujá-amarelo, água mineral e açúcar refinado, na proporção de 2:7:1. Parte do néctar foi submetido à pasteurização (controle) e no restante foram adicionadas nanopartículas de quitosana nas concentrações de 1,75 mg/mL (CIM) e 0,85 mg/mL (CIM/2). Parâmetros físico-químicos e microbiológicos foram observados durante o armazenamento a 4 ºC por 28 dias. As quitosanas estudadas apresentaram espectros dos grupos funcionais semelhantes ao descrito na literatura, massas molares de 2,3 x10⁴ g/mol (baixa), 7,4 x10⁴ g/mol (média) e 5,6 x10⁵ g/mol (alta), e respectivos graus de desacetilação de 80%, 62% e 79%. As nanopartículas de quitosana produzidas apresentaram tamanho médio entre 301,8 ± 8,4 nm à 653,9 ± 88,3 nm e potencial zeta entre 52,8 ± 3,1 mV a 60,1 ± 5,2 mV. Nenhuma das nanopartículas testadas apresentou potencial irritatório. Quanto a atividade antimicrobiana, os valores de CIM das nanopartículas de quitosana variaram entre 1,50 a 4,0 mg/mL, com maior atividade apresentada pelas nanopartículas produzidas com quitosana de baixa massa molar. O néctar de maracujá-amarelo, quando adicionadas nanopartículas de quitosana de baixa massa molar na concentração de 1,75 mg/mL, apresentou menor perda de sólidos solúveis totais, maior luminosidade e manutenção da cor durante o armazenamento. Foi constatada ausência de Salmonella sp. e de coliformes termotolerantes, entretanto elevadas contagens de leveduras limitaram a vida útil do néctar a 7 dias (amostras contendo nanopartículas de quitosana). Os resultados obtidos demonstram a efetividade das nanopartículas de quitosana como antimicrobiano e sugerem sua aplicação como conservante.