Coating of polylactide films to generate their antimicrobial properties Powlekanie folii polilaktydowej w celu nadania jej właściwości antymikrobowych DOI:10.15199/62.2015.5.18
Polilactide film was coated with emulsan or metaquinones
produced in situ by Acinetobacter calcoaceticus and
Chitinophaga arvensicola bacteria on methylhydroxypropylcellulose
(MHPC) and methylcellulose (MC) carriers
and studied for antimicrobial properties against Bacillus
atrophaeus, Micrococcus luteus, Staphylococcus auresus,
Escherichia coli and Citrobacter freundii bacteria.
Menaquinones on MHPC showed good antimicrobial activity
against M. luteus and B. atrophaeus while emulsan
on MC showed microbicidal activity against M. luteus, S.
aureus and B. atrophaeus. The B. atrophaeus cells were
more sensitive to menaquinone and emulsan attacks than
the M. luteus and S. aureus ones. The menaquinones on
MHPC decreased also the growth of E. coli and C. freundii
cells. The microbiocidal activity of emulsan against Gramnegative
cells was higher when MHPC was used as carrier.
The E. coli strain was more sensitive to emulsan and menaquinones
than C. freundii one.
Prowadzono próbę pokrywania folii polilaktydowej
powłokami zawierającymi metabolity
o właściwościach antymikrobowych, produkowanymi
przez Acinetobacter calcoaceticus
oraz Chitinophaga arvensicola. Stwierdzono,
że emulsan produkowany przez A. calcoaceticus
oraz menachinony syntetyzowane przez
C. arvensicola ograniczyły wzrost bakterii
Gram-dodatnich. W przypadku menachinonów
najlepszymi właściwościami zmniejszającymi
liczbę bakterii M. luteus oraz B.atrophaeus
charakteryzowała się folia powlekana metylohydroksypropylocelulozą
(MHPC). W przypadku
emulsanu najlepsza dla redukcji M. luteus,
S. aureus oraz B.atrophaeus okazała się folia
powlekana metylocelulozą (MC). Ponadto
B.atrophaeus był bardziej wrażliwy na działanie menachinonu oraz emulsanu niż M. luteus
oraz S. aureus. Analiza aktywności powłok
względem bakterii Gram-ujemnych wykazała,
że folie powlekane MHPC zawierającą menachinony
ograniczyły wzrost zarówno komórek
E. coli, jak i C. freundii. Przeprowadzone doświ[...]
BADANIA I ROZWÓJ: Aktywność przeciwutleniająca folii PE i PLA modyfikowanych powłokami zawierającymi melaniny grzybowe Antioxidant activity of polyethylene and polylactide foils modified by coating containing fungal melanins DOI:10.15199/42.2017.3.1
Celem pracy była analiza aktywności przeciwutleniającej folii PE oraz PLA modyfikowanych powłokami zawierającymi melaniny grzybowe. Założono, że do modyfikacji folii zostaną wykorzystane melaniny pochodzące z odpadu z produkcji pieczarki dwuzarodnikowej (Agaricus bisporus), ryzomorf opieńki miodowej (Armillaria mellea) oraz owocników tęgoskóra cytrynowego (Scleroderma citrinum). Jako nośniki wybrano chitozan i skrobię A4b. Oznaczano aktywność przeciwutleniającą za pomocą rodnika DPPH oraz zawartość polifenoli w powłokach za pomocą odczynnika Folina-Ciocalteau. Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń stwierdzono, że melaniny grzybowe mogą znaleźć zastosowanie w modyfikacji folii w kierunku nadania im właściwości przeciwutleniających. ABSTRACT: The aim of the study was evaluation of antioxidant properties of PE and PLA foils modified by coatings contaning fungal melanins. Melanins used in the study were obtained from waste from production of button mushroom (Agaricus bisporus), rhizomorphs of honey fungus (Armillaria mellea) and fruiting bodies of common earthball (Scleroderma citrinum). Chitosan and starch A4b were choosen as a coatings. Antioxidant activity of films was evaluated by DPPH and poliphenolic content by Folin-Ciocalteau’s reagent. The findings of the study point out that fungal melanins may be used in modification of foils to goal their antioxidant properties.
Wstęp
Innowacyjnym rozwiązaniem dotyczącym ochrony produktów spożywczych przed psuciem się jest stosowanie opakowań aktywnych bądź odpowiednich systemów pakowania żywności. Jednym z rozwiązań decydujących o tym, czy opakowanie zostanie zakwalifikowane do opakowań aktywnych, jest pokrywanie materiałów opakowaniowych powłokami zawierającymi substancje aktywne, m.in. antymikrobiologiczne bądź przeciwutleniające.
Przeciwutleniacze są powszechnie dodawane do produktów spożywczych w celu opóźnienia bądź zahamowania niekorzystnych zmian wynikających z procesów utleniania. Najczęśc[...]
Właściwości przeciwutleniające i optyczne folii BOPP i PET modyfikowanych powłokami zawierającymi melaniny grzybowe DOI:10.15199/42.2017.7.1
Antioxidant and optical properties of BOPP and PET foils modified by coatings containing fungal melanins
STRESZCZENIE: Dokonano modyfikacji folii BOPP i PET powłokami zawierającymi melaniny grzybowe. Analizowano właściwości przeciwutleniające, zawartości polifenoli w powłokach, właściwości barierowe względem promieniowania UV-Vis oraz wpływ dodatku melanin na barwę folii. Stwierdzono, że dodatek melanin grzybowych do powłok naniesionych na powierzchnię folii BOPP i PET spowodował wzrost właściwości antyoksydacyjnych, wzrost zawartości polifenoli w powłokach oraz zmianę barwy folii w kierunku barw czerwonej i żółtej. Nie odnotowano poprawy właściwości barierowych modyfikowanych folii względem promieniowania UV-Vis. IN ENGLISH; BOPP and PET foils were coated with coatings containg fungal melanins. Antioxidant properties, polyphenolic content, UV-Vis barier properties and changes of colour were analyzed. The result suggested that incorporation of fungal melanins into foil coatings may improve their antioxidant properties, increasing of polyphenolic content and changes in colour. No improvement of UV-Vis barier properties was observed.
Innowacyjnym rozwiązaniem dotyczącym ochrony produktów spożywczych przed psuciem się jest stosowanie opakowań aktywnych bądź odpowiednich systemów pakowania żywności. Jednym z rozwiązań decydujących o tym, czy opakowanie zostanie zakwalifikowane do opakowań aktywnych, jest pokrywanie materiałów opakowaniowych powłokami zawierającymi substancje aktywne, m.in. antymikrobiologiczne bądź przeciw-utleniające. Przeciwutleniacze są powszechnie dodawane do produktów spożywczych w celu opóźnienia bądź zahamowania niekorzystnych zmian wynikających z procesów utleniania. Najczęściej wykorzystywanymi w przemyśle spożywczym przeciwutleniaczami są: kwas askorbinowy (E300), BHA (butylohydroksyanizol, E320), BHT (butylohydroksytoluen, E321), galusan propylu (E310) oraz tokoferole (E306-E309) [1].
Jednym z kierunków rozwoju opakowań [...]
Badanie podatności na biodegradację wybranych folii skrobiowych oraz folii celulozowych w warunkach laboratoryjnych
Małgorzata Mizielińska, Katarzyna Sobecka, Sławomir Lisiecki, Wioletta Krawczyńska, Artur Bartkowiak: Badanie podatności na biodegradację wybranych folii skrobiowych oraz folii celulozowych w warunkach laboratoryjnych. W badaniach podjęto próbę określenia podatności na biodegradację dwóch rodzajów folii, celulozowej i skrobiowej, produkowanych na skalę przemysłową. Oba materiały są otrzymywane z surowców pochodzenia naturalnego i zgodnie z informacją otrzymaną od producentów spełniają one wszystkie wymogi Europejskiej normy EN13432, dzięki czemu mogą być klasyfikowane jako materiały biodegradowalne. Ze względu na swoje odpowiednie parametry wytrzymałościowe mogą być one alternatywą dla konwencjonalnych folii polietylenowych. Celem przeprowadzonych doświadczeń było określenie p[...]
Zmiana właściwości mechanicznych folii PLA po dwumiesięcznej inkubacji w warunkach kompostu oraz laboratoryjnych
Wstęp
Wymagania związane z ochroną środowiska, stosunkowo drogie metody recyklingu odpadów opakowaniowych z tworzyw
sztucznych oraz konieczność ich segregacji na jednorodne polimery zmieniły nieco obraz tworzyw sztucznych jako podstawowych
materiałów opakowaniowych. Dlatego wydaje się nieuchronne
w bliskiej perspektywie zastępowanie niektórych opakowań
z tworzyw sztucznych materiałami wytwarzanymi z polimerów
biodegradowalnych, które jako odpady mogą być poddawane
przemysłowym procesom kompostowania [Foltynowicz Z. i Jakubiak P. 2002, Abou-Zeid D. M. i in. 2001, Gu J. D. 2003, Pawełczak
R. 2005]. Nowe, biodegradowalne materiały opakowaniowe są
produkowane z polimerów, które ulegają degradacji i mogą być
wytwarzane przy użyciu technologii bazujących zarówno na surowcach nieodnawialnych, jak i odnawialnych. PLA dzięki swoim właściwościom, tj. dobrej wytrzymałości, przezroczystości
i sztywności, może być stosowany do pakowania żywności. Biopolimer jest obecnie alternatywnym materiałem opakowaniowym w stosunku do PET, PS, PVC i polimerów celulozowych
[Żakowska H. 2006]. Pod względem właściwości PLA jest zbliżony do politereftalanu etylenowego (PET), polistyrenu (PS), ale
zmodyfikowany posiada parametry zbliżone do PP i PE. Charakteryzuje się on stosunkowo dużą gęstością (1,25 g/cm3
niestety jego wadę [Duda A. 2003, Duda A. i Penczek S. 2003]. Polilaktyd może być wykorzystywany do produkcji materiałów
), co stanowi
OPAKOWANIE 7/2013
BADANIA I ROZWÓJ
49
i 60°C, po 60 dniach inkubacji. Warunki środowiskowe zostały wybrane pod kątem sprawdzenia potencjalnej skuteczności specjalnie do tego celu wyizolowanych szczepów bakteryjnych;
jednokrotnego użycia, np. opakowań na wodę niegazowaną,
świeże soki, napoje mleczne czy też oleje jadalne. Tworzywo to
jest drukowalne, można z niego wykonywać etykiety samoprzylepne i p[...]
Aktywność antymikrobiologiczna powłok na foliach opakowaniowych PLA względem bakterii E. coli
Wstęp
Dążąc do produkcji jak najmniej przetworzonej, a zarazem
bezpiecznej i trwałej mikrobiologicznie żywności zaczęto poszukiwać
nowych metod jej pakowania oraz zabezpieczania. Nowoczesne
opakowalnictwo pozwala m.in. na regulację składu atmosfery
gazowej, kontrolę dostępu wilgoci oraz działanie poprzez
aktywne składniki i ingerencję w niektóre procesy i skład
żywności [9]. Oprócz najbardziej znanych na rynku opakowań
aktywnych, które zawierają pochłaniacze tlenu, absorbenty etylenu,
osuszacze, pochłaniacze zapachu oraz emitery, wyróżnić
można także np. folie (i inne materiały opakowaniowe) uwalniające
nieznaczne ilości aktywnych substancji antymikrobiologicznych,
zabezpieczających powierzchnię niektórych produktów
przed niepożądanym działaniem mikroorganizmów (14).
Opakowania antymikrobiologiczne mogą stać się alternatywą
dla wprowadzania w strukturę żywności substancji dodatkowych
o działaniu konserwującym i/lub antymikrobiologicznym,
gdyż można zamiast tego "wbudować" je w opakowanie [2]. Takie
działanie ma duży efekt zdrowotny dla konsumentów, bowiem
ogranicza spożycie substancji konserwujących. Umieszczenie
substancji aktywnych w opakowaniu ma na celu ochronę
zapakowanej żywności przed drobnoustrojami za pomocą
czynników chemicznych [10]. Efektywne działanie wykorzystuje
zjawisko migracji związków drobnocząsteczkowych z opakowania
na powierzchnię produktu, a potem wewnątrz niego [2,10].
Najczęściej stosowanymi do takich celów środkami są kwasy organiczne
(np. kwas sorbowy) i ich sole (np. sorbinian potasu), ale
także siarczki, siarczyny, alkohole, w mniejszym zaś stopniu wykorzystywane
są peptydy czy ekstrakty roślinne [10].
Celem pracy była próba uzyskania i oszacowania właściwości
antymikrobiologicznych opakowaniowych folii PLA poprzez
naniesienie na nie powłok zawierających substancje bioaktywne
względem bakterii Escherichia coli.
Małgorzata Mizielińska, Patrycja Sumińska, Urszula Kuźmicz, Sławomir Lisiecki, Artur [...]
Próba uzyskania saszetki do wytwarzania biologicznie modyfikowanej atmosfery w opakowaniu aktywnym
Wstęp
Jednym z kluczowych zagrożeń pakowanych produktów
spożywczych jest szkodliwe działanie mikroorganizmów. Uzyskanie
materiału opakowaniowego o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych
jest istotną zaletą znacznie zwiększającą zakres
jego wykorzystania (19). Obecnie przeciwbakteryjny system
pakowania jest ograniczony głównie dostępem do środków
o działaniu antyseptycznym (11), które powinny być efektywne
w unieszkodliwianiu mikroorganizmów, bezpieczne dla ludzi
i przyjazne środowisku (4,16).
Pakowanie w systemie MAP i CAP polega na odpowiednim
doborze gazów, stanowiących atmosferę zapakowanego produktu.
Do tego celu wykorzystuje się mieszaninę trójskładnikową:
O2, N2, CO2 oraz dwuskładnikową: N2, CO2. Odpowiednio dobrane
skład i proporcja gazów powodują hamowanie przez nie
czynników odpowiadających za psucie się żywności. Przykład
stanowić może zastąpienie tlenu azotem, które pozwala uniknąć
niepożądanych procesów oksydacyjnych (1,2,5,6,7,10,14,18), czy
wprowadzenie CO2, które ze względu na jego właściwości bakteriobójcze
jest doskonałym sposobem przedłużenia okresu
trwałości żywności (14). Inhibicyjny wpływ rozpuszczonego CO2
został wielokrotnie potwierdzony (15). Dowiedziono, że CO2
działa hamująco na bakterie tlenowe, drożdże oraz pleśnie. Nie
wykazuje jednak podobnych właściwości w stosunku do bakterii
beztlenowych takich jak rodzaj Clostridium oraz bakterii fermentacji
mlekowej. Jest on skuteczny na powierzchniowej warstwie
produktu spożywczego i w niskiej temperaturze, bliskiej
0°C (18,21).
Aktywne materiały i wyroby wykorzystywane w opakowalnictwie
mają na celu zachowanie lub poprawę stanu pakowanych
produktów spożywczych. Z uwagi na ich naturę przewidziano
w nich obecność składników, które mogą uwalniać substancje
do żywności lub jej otoczenia albo też je absorbować
(1,2,20). Oprócz najbardziej znanych rodzajów opakowań aktywnych
zawierających: pochłaniacze tlenu (ang. oxygen scavenger),
absorbery etylenu (dla o[...]
Zmiany trwałości chleba przechowywanego w warunkach biologicznie modyfikowanej atmosfery część II DOI:10.15199/42.2015.1.2
Wstęp
Wewspółczesnympiekarnictwie konfekcjonowanie pieczywa
jestważnymetapemprocesu produkcyjnego.Wrozwiniętych krajach
prawie wszystkie wyprodukowane wyroby pakuje się [2].
Zadaniem opakowania jest utrzymanie dobrej jakości produktu
przez jak najdłuższy czas [9], zapobieganie skażeniu mikrobiologicznemu
oraz utrzymanie pożądanych cech organoleptycznych
[3].
Do pakowania pieczywa stosuje się papiery woskowane, celofan,
folie polietylenową i polipropylenową, w tym także termokurczliwą
oraz laminowaną. Wykorzystuje się też różne kombinowane
połączenia tych materiałów, które różnią się właściwościami
fizycznymi i mają różną przepuszczalność gazów i pary
wodnej [2, 3].
Pieczywo o żądanej kilkudniowej trwałości najczęściej pakuje
się w opakowania polietylenowe (PE). Do produkcji pieczywa
o przedłużonej trwałości poleca się folie polipropylenowe (PP)
orientowane, termokurczliwe i rozciągliwe. Charakteryzują się
one dobrą barierowością w stosunku do pary wodnej i gazów
oraz wysoką odpornością na temperaturę, dzięki czemumożliwe
jest zastosowanie ich do pakowania gorącego pieczywa, a także
pieczywa utrwalonego termicznie. Pieczywo o długim okresie
przydatności do spożycia, pakowane w atmosferze modyfikowanej
lub z użyciem pochłaniaczy tlenu, powinno być wprowadzane
do opakowania z materiałów wielowarstwowych, wysokobarierowych.
W Polsce najpopularniejszy jest PA/PE (poliamid/polietylen)
[6].
Celempracy była analiza zmian trwałości chleba przechowywanego
w specjalnie zaprojektowanymopakowaniu aktywnym,
a zarazem sprawdzenie, czy specjalnie zaprojektowana saszetka
zawierająca trójskładnikową kompozycję aktywną będzie mogła
być wykorzystywana do pakowania w warunkach biologicznie
modyfikowanej atmosfery.
Materiał i metody
Do przeprowadzenia doświadczeń wykorzystano:
1. Chleb powszedni mieszany (pszenno-żytni) (Asprod Sp. z o.o.)
o następującym składzie: mąka pszenna, mąka żytnia, woda,
OPAKOWANIE 1/2015
58
BADANIA I ROZWÓJ
Sław[...]
Nowoczesne technologie pakowania dla przemysłu mięsnego DOI:
Nowoczesne opakowania dla branży
mięsnej zyskują na znaczeniu, bowiem
rozwój sieci handlowych, potrzeby
klientów, a także czynniki ekonomiczno-
-logistyczne wymagają maksymalnego
zabezpieczenia produktów mięsnych
podczas transportu i przechowywania Rynek opakowaniowy oferuje branży
mięsnej różne rodzaje opakowań, m.in.
opakowania wygodne, aktywne
i inteligentne. Niniejszy artykuł stanowi
przegląd nowoczesnych technologii
opakowaniowych stosowanych obecnie
na rynku produktów mięsnych Na wstępie należy zadać pytanie, dlaczego opakowania do produktów
mięsnych powinny być innowacyjne i nowoczesne? Dotychczas
stosowane metody pakowania są przecież efektywne,
więc dlaczego wciąż trwają prace badawcze i poszukuje się nowych
rozwiązań? Po pierwsze - postępująca globalizacja powoduje,
że produkty spożywcze są przesyłane na coraz większe odległości.
Po drugie - konsumenci szukają coraz wygodniejszych
rozwiązań. Po trzecie - aby produkt spożywczy jak najdłużej
zachował jakość, konieczne jest albo użycie substancji konserwujących,
albo dobór (co przez konsumentów jest postrzegane jako
korzystniejsze) świetnie zabezpieczającego opakowania [1].
Jakość zdefiniowana jako ogół pozytywnych cech produktu
akceptowanych przez konsumenta jest istotna na
każdym etapie łańcucha produkcyjno-przetwórczego,
a także konsumenckiego. Barwa i wygląd mięsa oraz
przetworów mięsnych ma wpływ na zakup towaru przez
klienta [2]. Najczęściej parametry te są również dobrymi
wskaźnikami świeżości mięsa [3]. Po otwarciu opakowania
istotny jest również zapach i pozostałe parametry organoleptyczne,
wskazujące na ewentualne zepsucie produktu
spożywczego. Należy podkreślić, że niedozwolone jest zastosowanie
jakichkolwiek rozwiązań maskujących niekorzystne
cechy produktu.
TYPY OPAKOWAŃ
Spośród opakowań do produktów mięsnych wyróżnić
można opakowania transportowe i zbiorcze, służące
do transportu mięsa świeżego i przetworów mięsnych od
producenta do punktów dystry[...]
The barrier and the antimicrobial properties of polylactide films covered with exopolysaccharide layers synthesized by Arthrobacter viscosus Właściwości barierowe i antymikrobowe folii polilaktydowej pokrytej egzopolisacharydem syntetyzowanym przez Arthrobacter viscosus DOI:10.15199/62.2015.5.17
Polylactide film was coated with bacterial egzoplysaccharide
(layer thickness 1.34 and 2.68 g/cm2) to improve its
O2 and water vapor barrier properties as well as its antimicrobial
activity against B. atrophaeus, M. luteus and
S. aureus. The water vapor permeability decreased by
64-67%. The oxygen barrier increased approx. by 77% and
92%. The modified film showed antibacterial activity against
Gram-positive bacteria and reduced the growth of M. luteus
cells by more than 99% and S. aureus by more than 98%.
The amt. of B. atrophaeus cells decreased by more than 88%.
Dokonano poprawy barierowych właściwości
folii z polilaktydu (PLA) poprzez naniesienie na
nią powłoki zawierającej bakteryjny egzopolisacharyd
(EPS) oraz oceniono wpływ wprowadzonych
modyfikacji na antymikrobowe właściwości
folii. Stwierdzono, że pokrycie folii PLA
EPS syntetyzowanym przez Arthrobacter viscosus
zwiększyło barierowość folii względem tlenu
i pary wodnej. Przenikalność pary wodnej zmniejszyła się o 64-67%. Barierowość względem
tlenu wzrosła odpowiednio o 77-92%. Modyfikowana
folia PLA posiadała właściwości
antybakteryjne względem bakterii Gram-dodatnich.
Powłoka z EPS ograniczyła wzrost komórek
Micrococcus luteus o ponad 99%, bakterii
Staphylococcus aureus o ponad 98% oraz laseczek
Bacillus atrophaeus o 88%.
Wśród współczesnych społeczeństw przeważa konsumpcyjny styl
życia, dlatego rocznie na świecie produkowanych jest ok. 140 mln t
syntetycznych polimerów opartych na węglowodorach ropopochodnych.
Niestety znaczna ich ilość trafia do ekosystemu w postaci
śmieci1). Alternatywą są biopolimery, które przez to, że ulegają
biodegradacji, nie stanowią zagrożenia dla środowiska2-4). Jednym
z takich ekologicznych materiałów jest polilaktyd (PLA)4, 5), którego
cechuje dobra przetwarzalność, biozgodność i biodegradowalność6, 7).
Zaletą jego są także dobre właściwości mechaniczne4, 5). Jednym
z kluczowych zastosowań PLA jest wytwarzanie opakowań. Niestety
sł[...]