Resumo
A presença de fungos e suas toxinas em alimentos podem provocar alterações sensoriais nestes produtos e problemas de saúde nos consumidores, podendo acarretar em grandes perdas econômicas para o setor agro-industrial. Para evitar estes problemas, muitos alimentos são adicionados de conservantes sintéticos, que possuem uma imagem ruim perante o público consumidor. A alternativa de substituir os conservantes sintéticos por conservantes naturais é amplamente estudada, sendo de grande relevância a aplicação de óleos essenciais que possuem ação bactericida, fungicida, antiparasitária e inseticida. Em decorrência da necessidade de proteger os alimentos contra contaminações fúngicas, esta dissertação teve como objetivos: analisar a ação antifúngica do isotiocianato de alila (AIT), principal composto do óleo essencial de mostarda marrom e negra; verificar a capacidade do AIT em reduzir a quantidade de micotoxinas produzidas por fungos; validar a utilização de dispositivos antimicrobianos para aumentar a vida de prateleira e a segurança alimentar de queijo muçarela; e previnir o crescimento de fungos micotoxigênicos em grãos de milho. No primeiro trabalho experimental, foram testados três dispositivos antimicrobianos contendo AIT contra o crescimento de Penicillium digitatum e Aspergillus parasiticus inoculados em fatias de queijo muçarela. As fatias foram embaladas em saco ou em bandeja compostos por plástico de alta retenção de oxigênio e hermeticamente fechados. As embalagens receberam os seguintes dispositivos antimicrobianos: papel filtro com AIT, adesivo com AIT ou sachê contendo farinha de mostarda oriental e água. O AIT foi adicionado em concentrações de 2, 4, 8 ou 16 ppm (o cálculo teórico de produção de AIT foi feito para os sachês contendo farinha de mostarda e água). Os tratamentos foram comparados com um controle ausente de AIT. O dia em que o crescimento dos fungos foi visualmente detectável foi considerado como fim da vida útil destes produtos. As embalagens foram inspecionadas diariamente por 60 d. O crescimento visual de P. digitatum no grupo controle foi observado após 19,2 ± 1,4 d em bandeja e 26,6 ± 2,1 d em saco plástico, enquanto que o crescimento de A. parasiticus foi perceptível após 41,4 ± 1,7 d e 28,4 ± 1,5 d em bandeja e saco plástico, respectivamente. Todos os queijos tratados com AIT não apresentaram crescimento fúngico visual por 60 d. No entanto, AFB1 estava presente no controle (6,93 ± 1,23mg/kg) e nos grupos tratados com 2ppm de AIT: papel filtro com 0,030 ±0,004mg/kg; adesivos com 0,56 ± 0,127 mg/kg; e sachê com 2,015 ± 0,049 mg/kg. Estes resultados demonstram que os três dispositivos antimicrobianos testados foram capazes de aumentar a vida de prateleira do queijo muçarela fatiado e que reduzem a produção de AFB1 por A. parasticus, aumentando a segurança alimentar deste produto, quando utilizado em doses de 4 ppm ou superiores. A capacidade do AIT em prevenir o crescimento de fungos micotoxigênicos (Aspergillus parasiticus, Fusarium tricinctum, Fusarium verticillioides, Alternaria alternata e Gibberella zeae) em grãos de milho também foi avaliada. Para tanto, os grãos de milho foram tratados com AIT gasoso na concentração de 50, 100 ou 500 ppm durante 48 h em frascos herméticos. Então, o AIT foi liberado durante 24 h e 100 g de milho foram inoculados com 105 conídios/g de uma espécie fúngica (cada fungo foi inoculado em 3 frascos distintos para cada dose). Os frascos foram mantidos a 23ºC durante 30 d, e então o milho foi processado para a quantificação de micotoxinas por LC-MS. As micotoxinas foram produzidas em todos os grupos controle (sem tratamento com AIT): 119,74 mg/kg de aflatoxinas; 10,84mg/kg de eniatinas; 4,18 mg/kg de fumonisina B1; 3,59 mg/kg de alternariol; 2,73 mg/kg de HT-2 e 3,28 mg/kg de zearalenona. Todas as doses de AIT foram capazes de penetrar o grão de milho e as doses residuais que permaneceram nos grãos após as 24 h em que os frascos ficaram abertos foram capazes de inibir a produção de micotoxinas pelas espécies fúngicas testadas. Nesta dissertação foi demonstrado que o AIT pode ser incorporado em embalagens bioativas para aumentar o prazo de validade e a segurança de queijo muçarela. Além disso, sugere-se que baixas doses de AIT ( 50 ppm) poderiam ser utilizadas para fumigar embalagens ou silos de estocagem de milho para evitar a produção de micotoxinas nestes produtos.
The occurrence of fungi and their toxins in food can cause changes in sensory properties in the products, health problems for consumers, resulting in a huge economic loss for the agro-industrial sector. To avoid these problems, in lot of foods are added synthetic preservatives, wich have a bad image for the consumers. The alternative to replace chemical preservatives by natural preservatives is extensively studied by applying various essential oils that have some characteristics like bactericides, fungicides, pesticides and antiparasitic. Due to the need to protect food against fungal contamination, this thesis aimed to: analyze the antifungal action of allylisothiocyanate (AITC), main compound of mustard essential oil and oriental mustard flour; verify the ability of this compound to reduce the amount of mycotoxins produced by fungi; validating the use of antimicrobial devices to increase the shelf-life of sliced mozzarella cheese; prevent the growth of fungi in maize. In the first project we tested three antimicrobial devices containing allylisothiocyanate (AITC) against growth of Penicillium digitatum and Aspergillus parasiticus inoculated in sliced mozzarella cheese. The slices were packaged in either a thermo-sealed plastic bag or a hermetically closed plastic tray. The packages received the following devices: filter paper added AITC, sticker containing AITC and sachet containing mustard meal and water. The AITC was added at concentrations of 2, 4, 8 or 16 ppm (theoretical calculation of AITC production were made with mustard flour and water). The treatments were compared to a control that was not added AITC. The day when the fungal growth was visually detectable was considered as the end of the product´s shelf life. Packages were inspected daily for 60 days. Visual growth of P. digitatum for the control was observed after 19.2 ± 1.4 days in bags and 26.6 ± 2.1 days in trays, whereas A. parasiticus was visually detectable after 41.4 ± 1 7 days and 28.4 ± 1.517 days in bags trays, respectively. All AITC treated cheese did not present visual fungal growth for 60 days. However, AFB1 was present in control (6.93 ± 1,23mg / kg) and in the groups treated with AIT at 2ppm: paper filter with 0.030 ± 0,004 mg/kg; sticker with 0.56 ± 0.127 mg/kg; and meal with water 2.015 ± 0.049 mg/kg. These results demonstrate that all three antimicrobial devices tested were able to increase the shelf life of the sliced mozzarella and to reduce the production of AFB1 by A. parasticus, increasing the food security of this product. The ability of AITC in preventing mycotoxigenic fungi (Aspergillus parasiticus, Fusarium tricinctum, Fusarium verticillioides, Alternaria alternata and Gibberella zeae) was evaluated in corns. Therefore, the corn kernels were treated with gaseus AITC at concentration of 50, 100 and 500ppm in sealed flasks for 48 hours, then the AITC was released during 24 hours and 100g of maize were inoculated with 105conidia/g of either fungal species (each fungal specie was inoculated in 3 different flasks for each dose). The flasks were kept at 23 ° C for 30 days prior to quantification of mycotoxins analyses by LC-MS. Doses of mycotoxin were produced in all control groups (no AITC treatment): 119,74mg/kg of aflatoxins, 10,84 mg/kg of enniatins; 4,18 mg/kg of fumonisin B1; 3,59 mg/kg of alternariol; 2,73mg/kg of HT-2 and 3,28 mg/kg of zearalenone. All doses of AIT were able to penetrate the corn grain and the residual dose remained in the grains after 24 h, the flasks were open and were able to completely inhibit the production of mycotoxins form the fungal species tested. This thesis has been demonstraded the ability of AITC incorporated in antimicrobial devices to increase the shelf life of mozzarella cheese. Furthermore, it´s proposed that low doses of AITC ( 50 ppm) could be used as a fumigantin packaging or in grains store silo to prevent the growth of mycotoxigenic fungi in these products.