Sviluppo di film biodegradabili a base di chitosano, arricchito con olio essenziale di timo e additivi

Grazie per aver visitato Nature.com.La versione del browser che stai utilizzando ha un supporto CSS limitato.Per un'esperienza ottimale, ti consigliamo di utilizzare un browser aggiornato (o di disattivare la modalità di compatibilità in Internet Explorer).Nel frattempo, per garantire un supporto continuo, renderemo il sito senza stili e JavaScript.
In questo studio sono stati sviluppati film biodegradabili a base di chitosano (CH) arricchito con olio essenziale di timo (TEO) con vari additivi tra cui ossido di zinco (ZnO), polietilenglicole (PEG), nanoargilla (NC) e calcio.Cloruro (CaCl2) e per caratterizzare la qualità del cavolo dopo la raccolta quando refrigerato.I risultati mostrano che l'incorporazione di ZnO/PEG/NC/CaCl2 nei film a base di CH riduce significativamente la velocità di trasmissione del vapore acqueo, aumenta la resistenza alla trazione ed è solubile in acqua e biodegradabile in natura.Inoltre, i film a base di CH-TEO combinati con ZnO/PEG/NC/CaCl2 si sono dimostrati significativamente efficaci nel ridurre la perdita di peso fisiologica, mantenere i solidi solubili totali, l'acidità titolabile e mantenere il contenuto di clorofilla e hanno mostrato un a* inferiore, inibendo la crescita microbica., l'aspetto e le qualità organolettiche del cavolo si conservano per 24 giorni rispetto a LDPE e altri film biodegradabili.I nostri risultati mostrano che i film a base di CH arricchiti con TEO e additivi come ZnO/CaCl2/NC/PEG sono un'alternativa sostenibile, rispettosa dell'ambiente ed efficace per preservare la durata di conservazione dei cavoli quando refrigerati.
I materiali da imballaggio polimerici sintetici derivati ​​dal petrolio sono stati a lungo utilizzati nell'industria alimentare per garantire la qualità e la sicurezza di vari prodotti alimentari.I vantaggi di tali materiali tradizionali sono evidenti per la facilità di produzione, il basso costo e le eccellenti proprietà barriera.Tuttavia, l'uso massiccio e lo smaltimento di queste sostanze non degradabili aggraverà inevitabilmente una crisi di inquinamento ambientale sempre più grave.In questo caso, lo sviluppo di materiali da imballaggio naturali per la protezione dell'ambiente è stato rapido negli ultimi anni.Questi nuovi film sono atossici, biodegradabili, sostenibili e biocompatibili1.Oltre ad essere atossici e biocompatibili, questi film basati su biopolimeri naturali possono veicolare antiossidanti e quindi non provocano alcuna contaminazione alimentare naturale, inclusa la lisciviazione di additivi come gli ftalati.Pertanto, questi substrati possono essere utilizzati come valida alternativa alle tradizionali plastiche a base di petrolio in quanto hanno funzionalità simili negli imballaggi alimentari3.Oggi sono stati sviluppati con successo biopolimeri derivati ​​da proteine, lipidi e polisaccaridi, che costituiscono una serie di nuovi materiali di imballaggio ecologici.Il chitosano (CH) è ampiamente utilizzato negli imballaggi alimentari, compresi i polisaccaridi come la cellulosa e l'amido, grazie alla sua facile capacità di filmogeno, biodegradabilità, migliore impermeabilità all'ossigeno e al vapore acqueo e buona classe di resistenza meccanica delle comuni macromolecole naturali.,5.Tuttavia, il basso potenziale antiossidante e antibatterico dei film CH, che sono criteri chiave per i film attivi per l'imballaggio alimentare, ne limita il potenziale6, quindi sono state incorporate ulteriori molecole nei film CH per creare nuove specie con un'appropriata applicabilità.
Gli oli essenziali derivati ​​dalle piante possono essere incorporati in film di biopolimeri e possono conferire proprietà antiossidanti o antibatteriche ai sistemi di imballaggio, utili per prolungare la durata di conservazione degli alimenti.L'olio essenziale di timo è in assoluto l'olio essenziale più studiato e utilizzato per le sue proprietà antibatteriche, antinfiammatorie e antimicotiche.In base alla composizione dell'olio essenziale, sono stati identificati vari chemiotipi di timo, tra cui timolo (23-60%), p-cimolo (8-44%), gamma-terpinene (18-50%), linalolo (3-4% ).%) e carvacrolo (2-8%)9, tuttavia, il timolo ha il più forte effetto antibatterico a causa del contenuto di fenoli in esso10.Sfortunatamente, l'inclusione di oli essenziali vegetali o dei loro principi attivi nelle matrici biopolimeriche riduce significativamente la resistenza meccanica dei film biocompositi ottenuti11,12.Ciò significa che i materiali di imballaggio e le pellicole plastificate contenenti oli essenziali vegetali devono essere sottoposti a un ulteriore trattamento di indurimento per migliorare le proprietà meccaniche del loro imballaggio alimentare.


Tempo di pubblicazione: 25 ottobre 2022