Published January 30, 2023
| Version v1
Publication
Open
Synthesis of active packaging films from Lepidium sativum gum/polyvinyl alcohol composites and their application in preserving cheddar cheese
Description
The interest in active packaging for extending food shelf life has increased lately. Moreover, the negative impact of synthetic plastic wastes on the environmental motivated the researchers to seek for bio-based alternatives. In this context, active packaging film made of a composite composed of Lepidium sativum extract (LSE), polyvinyl alcohol (PVA), and a fixed amount of hyperbranched polyamide amine (PAMAM) were prepared. The chemical, thermal, and mechanical properties of the film were investigated. Moreover, we examined the extract's constituents and antioxidant properties. Cheddar cheese samples were coated with films of different compositions. The samples coated with active packaging films showed a longer preservation time of up to 4 weeks compared to other samples, which noticeably deteriorated. The films showed potent antimicrobial activity against five food-borne bacteria: three gram-negative bacteria including Escherichia coli O157.H7, Pseudomonas aeruginosa, and Salmonella Typhimurium, and two gram-positive bacteria, Listeria monocytogenes, and Staphylococcus aureus. Applying PVA films containing LSE improved the microbiological quality and delayed the visible decay of cheddar cheese. The oxidizability of the fat extracted from different cheese samples was 0.40-0.98, confirming oxidation resistance. Finally, cheese samples coated with treated films were protected from forming trans fats compared to other samples, demonstrating the effectiveness of modified films as antioxidant, antimicrobial, and food-preserving packaging.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ازداد الاهتمام بالتعبئة النشطة لإطالة العمر الافتراضي للغذاء في الآونة الأخيرة. علاوة على ذلك، فإن التأثير السلبي للنفايات البلاستيكية الاصطناعية على البيئة دفع الباحثين إلى البحث عن بدائل حيوية. في هذا السياق، تم تحضير فيلم تغليف نشط مصنوع من مركب يتكون من مستخلص ليبيديوم ساتيفيوم (LSE)، وكحول البولي فينيل (PVA)، وكمية ثابتة من أمين البولي أميد فائق التفرع (PAMAM). تم التحقيق في الخصائص الكيميائية والحرارية والميكانيكية للفيلم. علاوة على ذلك، قمنا بفحص مكونات المستخلص وخصائصه المضادة للأكسدة. تم طلاء عينات جبن الشيدر بأفلام من تركيبات مختلفة. أظهرت العينات المطلية بأغشية التغليف النشطة وقت حفظ أطول يصل إلى 4 أسابيع مقارنة بالعينات الأخرى، والتي تدهورت بشكل ملحوظ. أظهرت الأفلام نشاطًا قويًا مضادًا للميكروبات ضد خمس بكتيريا محمولة على الطعام: ثلاثة بكتيريا سالبة الغرام بما في ذلك الإشريكية القولونية O157.H7، الزائفة الزنجارية، والسالمونيلا التيفيموريوم، واثنان من البكتيريا الموجبة للغرام، الليستريا أحادية الخلية، والمكورات العنقودية الذهبية. أدى تطبيق أفلام PVA التي تحتوي على LSE إلى تحسين الجودة الميكروبيولوجية وتأخير الاضمحلال المرئي لجبن الشيدر. كانت قابلية أكسدة الدهون المستخرجة من عينات الجبن المختلفة 0.40-0.98، مما يؤكد مقاومة الأكسدة. أخيرًا، تمت حماية عينات الجبن المغلفة بالأغشية المعالجة من تكوين الدهون المتحولة مقارنة بالعينات الأخرى، مما يدل على فعالية الأغشية المعدلة كمضاد للأكسدة ومضاد للميكروبات وغلاف يحافظ على الطعام.Translated Description (French)
L'intérêt pour l'emballage actif pour prolonger la durée de conservation des aliments a augmenté ces derniers temps. De plus, l'impact négatif des déchets plastiques synthétiques sur l'environnement a motivé les chercheurs à rechercher des alternatives biosourcées. Dans ce contexte, un film d'emballage actif constitué d'un composite composé d'extrait de Lepidium sativum (LSE), d'alcool polyvinylique (PVA) et d'une quantité fixe de polyamide amine hyperbranchée (PAMAM) a été préparé. Les propriétés chimiques, thermiques et mécaniques du film ont été étudiées. De plus, nous avons examiné les constituants et les propriétés antioxydantes de l'extrait. Des échantillons de fromage cheddar ont été enrobés de films de différentes compositions. Les échantillons recouverts de films d'emballage actifs ont montré un temps de conservation plus long allant jusqu'à 4 semaines par rapport aux autres échantillons, qui se sont sensiblement détériorés. Les films ont montré une activité antimicrobienne puissante contre cinq bactéries d'origine alimentaire : trois bactéries à Gram négatif, dont Escherichia coli O157.H7, Pseudomonas aeruginosa et Salmonella Typhimurium, et deux bactéries à Gram positif, Listeria monocytogenes et Staphylococcus aureus. L'application de films PVA contenant du LSE a amélioré la qualité microbiologique et retardé la carie visible du fromage cheddar. L'oxydabilité de la matière grasse extraite de différents échantillons de fromage était de 0,40-0,98, confirmant la résistance à l'oxydation. Enfin, les échantillons de fromage enrobés de films traités ont été protégés contre la formation de graisses trans par rapport à d'autres échantillons, démontrant l'efficacité des films modifiés en tant qu'emballages antioxydants, antimicrobiens et préservant les aliments.Translated Description (Spanish)
El interés en el envasado activo para extender la vida útil de los alimentos ha aumentado últimamente. Además, el impacto negativo de los residuos plásticos sintéticos en el medio ambiente motivó a los investigadores a buscar alternativas de base biológica. En este contexto, se preparó una película de envasado activa hecha de un compuesto compuesto por extracto de Lepidium sativum (LSE), alcohol polivinílico (PVA) y una cantidad fija de amina de poliamida hiperramificada (PAMAM). Se investigaron las propiedades químicas, térmicas y mecánicas de la película. Además, examinamos los constituyentes y las propiedades antioxidantes del extracto. Las muestras de queso cheddar se recubrieron con películas de diferentes composiciones. Las muestras recubiertas con películas de envasado activo mostraron un tiempo de conservación más largo de hasta 4 semanas en comparación con otras muestras, que se deterioraron notablemente. Las películas mostraron una potente actividad antimicrobiana contra cinco bacterias transmitidas por los alimentos: tres bacterias gramnegativas, incluidas Escherichia coli O157.H7, Pseudomonas aeruginosa y Salmonella Typhimurium, y dos bacterias grampositivas, Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus. La aplicación de películas de PVA que contienen LSE mejoró la calidad microbiológica y retrasó la descomposición visible del queso cheddar. La oxidabilidad de la grasa extraída de diferentes muestras de queso fue de 0,40-0,98, lo que confirma la resistencia a la oxidación. Finalmente, las muestras de queso recubiertas con películas tratadas se protegieron de la formación de grasas trans en comparación con otras muestras, lo que demuestra la efectividad de las películas modificadas como antioxidantes, antimicrobianos y envases conservadores de alimentos.Files
s41598-023-28173-3.pdf.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b8948cbe2b43e949364d961e235a4017
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توليف أفلام التغليف النشطة من Lepidium sativum gum/polyvinyl alcohol composites وتطبيقها في الحفاظ على جبن الشيدر
- Translated title (French)
- Synthèse de films d'emballage actifs à partir de composites gomme Lepidium sativum/alcool polyvinylique et leur application dans la conservation du fromage cheddar
- Translated title (Spanish)
- Síntesis de películas de envasado activas a partir de compuestos de goma de Lepidium sativum/alcohol polivinílico y su aplicación en la conservación del queso cheddar
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4318478102
- DOI
- 10.1038/s41598-023-28173-3
References
- https://openalex.org/W1214965975
- https://openalex.org/W1602624452
- https://openalex.org/W1810468221
- https://openalex.org/W1966310555
- https://openalex.org/W1974934568
- https://openalex.org/W1987423848
- https://openalex.org/W1997068069
- https://openalex.org/W2004098389
- https://openalex.org/W2017118022
- https://openalex.org/W2026398843
- https://openalex.org/W2055816649
- https://openalex.org/W2056918435
- https://openalex.org/W2065678733
- https://openalex.org/W2070517224
- https://openalex.org/W2137334161
- https://openalex.org/W2144341476
- https://openalex.org/W2168206768
- https://openalex.org/W2337791212
- https://openalex.org/W2468763132
- https://openalex.org/W2522589581
- https://openalex.org/W2573533127
- https://openalex.org/W2613489660
- https://openalex.org/W2747324786
- https://openalex.org/W2754918134
- https://openalex.org/W2762306080
- https://openalex.org/W2805118641
- https://openalex.org/W2897441309
- https://openalex.org/W2898883621
- https://openalex.org/W2922222871
- https://openalex.org/W2938642178
- https://openalex.org/W2947292543
- https://openalex.org/W2955301267
- https://openalex.org/W2958184455
- https://openalex.org/W2959240573
- https://openalex.org/W2962891483
- https://openalex.org/W2966629881
- https://openalex.org/W2994996288
- https://openalex.org/W2996681013
- https://openalex.org/W3046959767
- https://openalex.org/W3049013760
- https://openalex.org/W3099522612
- https://openalex.org/W3154079697
- https://openalex.org/W3179165818
- https://openalex.org/W3181366278
- https://openalex.org/W3202341584
- https://openalex.org/W4229334351
- https://openalex.org/W4235234677
- https://openalex.org/W4281616003
- https://openalex.org/W4308769718