Синтез активных упаковочных пленок из композитов камеди Lepidium sativum/поливиниловый спирт и их применение при консервировании сыра чеддер.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 1647 (2023) Цитировать эту статью

1466 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

В последнее время возрос интерес к активной упаковке для продления срока хранения пищевых продуктов. Более того, негативное воздействие синтетических пластиковых отходов на окружающую среду побудило исследователей искать альтернативы на биологической основе. В этом контексте была приготовлена ​​активная упаковочная пленка, изготовленная из композита, состоящего из экстракта Lepidium sativum (LSE), поливинилового спирта (ПВС) и фиксированного количества сверхразветвленного полиамида амина (ПАМАМ). Исследованы химические, термические и механические свойства пленки. Кроме того, мы исследовали состав экстракта и его антиоксидантные свойства. Образцы сыра Чеддер были покрыты пленками разного состава. Образцы, покрытые активной упаковочной пленкой, показали более длительный срок хранения — до 4 недель по сравнению с другими образцами, которые заметно ухудшились. Пленки продемонстрировали сильную антимикробную активность в отношении пяти бактерий пищевого происхождения: трех грамотрицательных бактерий, включая Escherichia coli O157.H7, Pseudomonas aeruginosa и Salmonella Typhimurium, а также двух грамположительных бактерий: Listeria monocytogenes и Staphylococcus aureus. Применение пленок ПВА, содержащих LSE, улучшило микробиологическое качество и замедлило видимое разложение сыра чеддер. Окисляемость жира, выделенного из разных образцов сыра, составила 0,40–0,98, что подтверждает устойчивость к окислению. Наконец, образцы сыра, покрытые обработанной пленкой, были защищены от образования трансжиров по сравнению с другими образцами, что демонстрирует эффективность модифицированных пленок в качестве антиоксидантной, противомикробной и консервирующей упаковки.

Упаковочные материалы на основе биоресурсов вызывают растущий интерес как устойчивая альтернатива полимерам на основе нефти, которые образуют огромное количество пластиковых отходов. Были предприняты усилия по разработке биоразлагаемых упаковочных материалов со свойствами, сравнимыми со свойствами синтетических материалов1,2. Исследователи и производители упаковки для пищевой промышленности изучают многочисленные, недорогие, биоразлагаемые альтернативы пластиковой упаковке для сокращения выбросов CO23. Растения содержат биологически активные полезные соединения, используемые в фармацевтической, пищевой или косметической промышленности. Эти соединения включают фенолы и флавоноиды, обладающие противомикробными и антиоксидантными свойствами. Их можно использовать в упаковке пищевых продуктов в качестве съедобного покрытия3 или в качестве упаковочной пленки для продления срока хранения продуктов питания и предотвращения порчи5. Lepidium sativum, или семя кресс-салата, является представителем семейства крестоцветных, который растет в Египте, Европе и других частях мира4. Семена используются в традиционной медицине для лечения гепатотоксичности, астмы, переломов, гипергликемии и энуреза7,8. Камедь L. sativum можно экстрагировать в виде экстракта L. sativum (LSE) с использованием таких растворителей, как вода, этанол и сверхкритический CO2. Результаты фракционирования извлеченных гидроколлоидов показали, что фракции имеют разные физико-химические и функциональные свойства5,6,7,8. Дополнительно проведено исследование состава сахаров, содержания уроновых кислот, функциональных групп и молекулярной массы8. Ступенчатое фракционирование с использованием воды показало, что химический состав фракций, включая уровень моносахаридов, влаги, золы, азота, углерода и уроновой кислоты, значительно различался. Потенциальные области применения фракций камеди семян кресс-салата находятся в пищевых эмульсиях и пенообразующих системах в качестве загустителя и стабилизатора.

Сыр – популярный готовый к употреблению продукт питания, потребляемый без термической обработки, и его пищевая ценность зависит главным образом от характеристик молока и технологии производства. В сыре содержатся необходимые питательные вещества, включая белки, биоактивные пептиды, аминокислоты, жиры, жирные кислоты (ЖК), витамины и минералы9. Молочный жир является наиболее сложным жиром в рационе человека, поскольку он содержит > 400 различных жирных кислот10. Однако насыщенные жирные кислоты (НЖК) являются преобладающим классом ЖК в молочном жире и включают короткоцепочечные ЖК (КЦЖК), средне- и длинноцепочечные ЖК, а также нечетные ЖК10,11. Лучшим источником натуральных транс-ЖК, таких как вакценовая кислота (транс11 C18.1) и конъюгированная линолевая кислота (цис9-транс11 C18.2), является молочный жир, и они проявляют благоприятные свойства по сравнению с искусственными транс-ЖК в частично гидрогенизированных маслах12.