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Abstract(s)
Lipid oxidation and microbial growth, two of the most well studied processes associated with food spoilage, become the focus of attention when natural compounds are used to circumvent the problem. Synthetic antioxidants associated with food matrices always had a negative connotation due to the undesirable effects related with their consumption over long periods of time. Nevertheless, the addition of natural compounds with antioxidant activity has gained a great importance, particularly when these compounds, less harmful and from renewable resources, can block both processes. In this work, four extracts obtained from by-products / industrial residues were utilized to evaluate: the antioxidant and the antimicrobial activities, the ability to enhance the growth of probiotic bacteria and the applicability associated with the food industry.
Grape pomace (GP) extract was the one with the highest antioxidant activity whereas the extract from almond shells (AS) was the one with the lowest capacity. The identification of the compounds present in the extracts showed different profiles for all extracts although there were common compounds, such as: vanillic acid, 3,4-dihydroxybenzaldehyde, vanillin, quercetin, hydroxymethyfurfural and 2-furfuraldehyde. Concerning the antimicrobial activity, all the extracts inhibited the growth of pathogenic bacteria, namely Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus and Salmonella spp. However, no trend was observed, i.e., the extracts did not show a selective action upon either Gram-positive or Gram-negative bacteria. From the analysis of the minimum bactericidal concentrations (MBCs), the eucalypt wood (EW) extract was the most active, whereas the AS and CC (corn cobs) extracts were less active. The time-kill analysis/ survival curves have highlighted the antimicrobial effect of the extracts; however, this was not immediate, in that for the majority of cases, this effect only occurred at approximately 24h. The assays with probiotic bacteria showed that the tested extract concentrations (0.025% and 0.1%) did not significantly affect the growth of these microorganisms.
Finally, for the application associated with the food industry, films with the extracts were produced, and their characterization did not evidence strong differences; statistically significant differences were only observed for color and moisture content, with the AS and CC extracts showing smaller values comparatively to the other films. In addition, all films showed antimicrobial activity against the pathogenic bacteria tested, suggesting the possible use of these extracts in an edible film.
A oxidação lipídica e o crescimento microbiano, dois dos processos melhor estudados e associados à deterioração dos alimentos, têm ganho grande atenção quando a solução passa pela adição de compostos naturais. A presença de antioxidantes sintéticos em matrizes alimentares detém uma conotação negativa, pelos efeitos indesejáveis associados ao consumo durante longos períodos de tempo. Não obstante, a adição de antioxidantes naturais, menos nocivos e de fontes renováveis, tem vindo a captar uma maior atenção quando conseguem obstruir ambos os processos. Neste trabalho, foram utilizados quatro extratos obtidos a partir de subprodutos/ resíduos agroindustriais, nos quais se procurou avaliar: as atividades antioxidante e antimicrobiana, a capacidade para potenciar o crescimento de bactérias probióticas e uma aplicação associada à indústria alimentar. A maior capacidade antioxidante foi encontrada no extrato de bagaço uva (GP extract), sendo por sua vez o extrato de cascas de amêndoa (AS extract) aquele que demonstrou menor capacidade. A identificação dos compostos presentes mostrou que todos os extratos apresentavam perfis diferentes, ainda que existam compostos comuns a todos os extratos, como é o caso do ácido vanílico, 3,4-dihidroxibenzaldeído, vanilina, quercetina, hidroximetilfurfural e 2-furfuraldeído. No que diz respeito à atividade antimicrobiana, concluiu-se que todos os extratos inibiram o crescimento das bactérias patogénicas testadas (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus e Salmonella spp.) No entanto, os extratos não se mostraram mais ativos para bactérias Gram-positivas ou Gram-negativas. A partir da análise das concentrações mínimas bactericidas (CMBs), pode observar-se que o extrato de madeira de eucalipto (EW extract) foi o mais ativo, contrariamente ao extrato de carolos de milho (CC extract) e ao de amêndoa. As curvas de sobrevivência/ morte evidenciaram que o efeito antimicrobiano não é imediato, na medida em que, para a maior parte dos casos, acontece após aproximadamente 24h. Os ensaios com bactérias probióticas mostraram que as concentrações de extrato testadas (0.025% e 0.1%) não provocam alterações significativas no crescimento destes microrganismos. Por fim e como aplicação, recorreu-se à indústria alimentar, pela formulação de um filme que permitiu concluir que, ainda que estes sejam produzidos com diferentes extratos, não apresentam diferenças nas suas propriedades físicas e mecânicas, exceto na cor e no teor de humidade, onde o extrato de cascas de amêndoa e o extrato de carolos de milho apresentaram, respetivamente, valores inferiores aos restantes filmes avaliados. Além disso,todos os filmes evidenciaram atividade antimicrobiana sobre as bactérias patogénicas testadas, sugerindo o possível uso destes extratos num filme comestível.
A oxidação lipídica e o crescimento microbiano, dois dos processos melhor estudados e associados à deterioração dos alimentos, têm ganho grande atenção quando a solução passa pela adição de compostos naturais. A presença de antioxidantes sintéticos em matrizes alimentares detém uma conotação negativa, pelos efeitos indesejáveis associados ao consumo durante longos períodos de tempo. Não obstante, a adição de antioxidantes naturais, menos nocivos e de fontes renováveis, tem vindo a captar uma maior atenção quando conseguem obstruir ambos os processos. Neste trabalho, foram utilizados quatro extratos obtidos a partir de subprodutos/ resíduos agroindustriais, nos quais se procurou avaliar: as atividades antioxidante e antimicrobiana, a capacidade para potenciar o crescimento de bactérias probióticas e uma aplicação associada à indústria alimentar. A maior capacidade antioxidante foi encontrada no extrato de bagaço uva (GP extract), sendo por sua vez o extrato de cascas de amêndoa (AS extract) aquele que demonstrou menor capacidade. A identificação dos compostos presentes mostrou que todos os extratos apresentavam perfis diferentes, ainda que existam compostos comuns a todos os extratos, como é o caso do ácido vanílico, 3,4-dihidroxibenzaldeído, vanilina, quercetina, hidroximetilfurfural e 2-furfuraldeído. No que diz respeito à atividade antimicrobiana, concluiu-se que todos os extratos inibiram o crescimento das bactérias patogénicas testadas (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus e Salmonella spp.) No entanto, os extratos não se mostraram mais ativos para bactérias Gram-positivas ou Gram-negativas. A partir da análise das concentrações mínimas bactericidas (CMBs), pode observar-se que o extrato de madeira de eucalipto (EW extract) foi o mais ativo, contrariamente ao extrato de carolos de milho (CC extract) e ao de amêndoa. As curvas de sobrevivência/ morte evidenciaram que o efeito antimicrobiano não é imediato, na medida em que, para a maior parte dos casos, acontece após aproximadamente 24h. Os ensaios com bactérias probióticas mostraram que as concentrações de extrato testadas (0.025% e 0.1%) não provocam alterações significativas no crescimento destes microrganismos. Por fim e como aplicação, recorreu-se à indústria alimentar, pela formulação de um filme que permitiu concluir que, ainda que estes sejam produzidos com diferentes extratos, não apresentam diferenças nas suas propriedades físicas e mecânicas, exceto na cor e no teor de humidade, onde o extrato de cascas de amêndoa e o extrato de carolos de milho apresentaram, respetivamente, valores inferiores aos restantes filmes avaliados. Além disso,todos os filmes evidenciaram atividade antimicrobiana sobre as bactérias patogénicas testadas, sugerindo o possível uso destes extratos num filme comestível.