奇托桑纳米颗粒和尼姆精油功能化Pullulan/Gum arabic活跃的食用生物复合物用于新鲜切割瓜的保存

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 食品科学 食品科学 食品科学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 传统的食品包装材料往往表现出高水性和较差的屏障性能,导致保质期和质量降低.
• 开发活跃的可食用生物复合材料提供了一个可持续的解决方案,以提高食品的保存和包装功能.

研究的目的:

• 准备和描述使用Pullulan (PUL),Gum Arabic (GA),奇托桑纳米颗粒 (NCS) 和尼姆精油 (NEO) 的活性食用生物复合材料.
• 评估不同NCS度对生物复合材料物理化学,屏障,机械和功能性质的影响.
• 评估优化的生物复合材料作为可食用的涂层,用于保存新鲜切割的果的有效性.

主要方法:

• 生物复合材料薄膜以不同度的NCS (1%,2%,3%) 制造,同时保持恒定的PUL,GA和NEO水平.
• 分析了薄膜的特性,包括表面疏水性 (水接触角度),抗拉强度,破裂时的延长,热稳定性和水蒸气屏障.
• 评估了抗微生物,抗氧化剂,紫外线屏蔽和生物相容性 (HEK-293细胞) 的特性.
• 能量分散式X射线 (EDX) 光谱法用于元素分析.
• 优化的生物复合材料涂层应用于新鲜切割的果,并在室内和冷藏条件下评估其对储存质量的影响.

主要成果:

• 使用3%的NCS和NEO (PUL/GA/NCS3/NEO) 的生物复合物显示出显著的转变,从水友性转变为疏水性 (水接触角度从55.49°增加到115.01°).
• 这种配方在抗拉强度 (~12.77 MPa增加),破裂延长 (~6.26%增加),热稳定性 (~22.49°C增加) 和水蒸气屏障性能 (~45.95%改善) 中显示出了显著的改进.
• 观察到增强的紫外线屏蔽,抗微生物和抗氧化活性. EDX证实了安全的元素组成 (C,N,O),而体外试验表明对HEK-293细胞的非细胞毒性 (86.82%的活力).
• 在新鲜切割的果上涂上可食用涂层,有效地保持了颜色,减少了体重减轻,保持了性,延长了微生物的保质期,并在两种储存条件下保持了抗氧化活性.

结论:

• 开发的活性可食生物复合材料,特别是PUL/GA/NCS3/NEO,提供优越的包装性能,解决了传统材料的局限性.
• 这些生物复合材料显示出出色的安全性,生物相容性和功能属性,包括抗菌和抗氧化活性.
• 作为可食用的涂层的应用显著提高了鲜切瓜的保质期和质量保存,展示了食品行业的实际潜力.