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Emulsified Pullulan Films Incorporating Geraniol: Production and Characterization

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Abstract(s)

Petroleum-based plastics have been widely used as packaging materials because of their low-cost availability and good mechanical properties. However, the use of plastics has become restricted as they are highly resistant to biodegradation, causing environmental problems. For use as potential substitutes for conventional plastics, this work aims to produce and characterize emulsified pullulan films incorporating geraniol for application as food packaging material. Geraniol showed antimicrobial activity against Staphylococcus aureus ATCC 25923 (inhibition zone diameter = 15.44 ± 1.72 mm); Enterococcus faecalis ATCC 29212 (inhibition zone diameter = 11.37 ± 0.75 mm); Salmonella Typhimurium ATCC 13311 (inhibition zone diameter = 8. 61 ± 0.51 mm); Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 (inhibition zone diameter = 7.31 ± 0.61 mm); Escherichia coli ATCC 25922 (inhibition zone diameter = 11.48 ± 0.18 mm) and Listeria monocytogenes LMG 16779 (inhibition zone diameter = 25.62 ± 0.36 mm). When geraniol was incorporated into the films, they showed antimicrobial activity against Enterococcus faecalis ATCC 29212 (inhibition zone diameter = 15.19 ± 0.66 mm) and Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 (inhibition zone diameter = 10.99 ± 1.82 mm). Furthermore, scanning electron microscopy showed the reduction of Enterococcus faecalis ATCC 29212 biofilms when they were directly formed on the emulsified pullulan films incorporating geraniol. This study also revealed the anti-quorum sensing potential of geraniol (inhibition zone diameter = 9.12 ± 0.22 mm), where it could prevent communication between microbial cells. The produced films also demonstrated high transparency (>90%) and hydrophilic surfaces on both sides (water contact angle <90°). This research proved that bioactive pullulan films incorporating geraniol can be used as innovative food packaging materials. Expanding the production of these films should be the focus of future work.
Os plásticos derivados do petróleo têm sido amplamente utilizados como materiais de embalagem, devido à sua disponibilidade a baixo custo e às suas boas propriedades mecânicas. No entanto, o uso de plásticos tornou-se restrito, uma vez que estes são altamente resistentes à biodegradação, causando problemas ambientais. Para utilização como potenciais substitutos dos plásticos convencionais, este trabalho pretende produzir e caracterizar filmes emulsionados de pululana incorporando geraniol para aplicação como material de embalagem alimentar. O geraniol apresentou atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus ATCC 25923 (diâmetro da zona de inibição = 15.44 ± 1.72 mm); Enterococcus faecalis ATCC 29212 (diâmetro da zona de inibição = 11.37 ± 0.75 mm); Salmonella Typhimurium ATCC 13311 (diâmetro da zona de inibição = 8.61 ± 0.51 mm); Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 (diâmetro da zona de inibição = 7.31 ± 0.61 mm); Escherichia coli ATCC 25922 (diâmetro da zona de inibição = 11.48 ± 0.18 mm) e Listeria monocytogenes LMG 16779 (diâmetro da zona de inibição = 25.62 ± 0.36 mm). Quando o geraniol foi incorporado nos filmes, estes apresentaram atividade antimicrobiana contra Enterococcus faecalis ATCC 29212 (diâmetro da zona de inibição = 15.19 ± 0.66 mm) e Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 (diâmetro da zona de inibição = 10.99 ± 1.82 mm). Para além disso, a microscopia eletrónica de varrimento mostrou a redução dos biofilmes de Enterococcus faecalis ATCC 29212 quando os biofilmes foram formados diretamente nos filmes emulsionados de pululana incorporando geraniol. Este estudo também revelou o potencial anti-quorum sensing do geraniol (diâmetro da zona de inibição = 9.12 ± 0.22 mm), o que indica que este inibe a comunicação entre as células microbianas. Os filmes produzidos demonstraram ainda uma elevada transparência (>90%) e superfícies hidrofílicas em ambos os lados (ângulo de contacto com a água <90º). Esta investigação provou que os filmes bioativos de pululana incorporando o geraniol podem ser utilizados como materiais inovadores de embalagem alimentar. A expansão da produção destes filmes deve ser o foco de trabalhos futuros.

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Atividade Antibacteriana Atividade Antioxidante Embalagem Alimentar Filmes Emulsionados Geraniol Pululana

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