レピジウム・サティバム・ガム/ポリビニルアルコール複合材料からの活性包装フィルムの合成とチェダーチーズの保存への応用

Scientific Reports volume 13、記事番号: 1647 (2023) この記事を引用

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最近、食品の保存期間を延長するためのアクティブパッケージングへの関心が高まっています。 さらに、合成プラスチック廃棄物が環境に与える悪影響を考慮して、研究者らはバイオベースの代替品を模索するようになりました。 これに関連して、レピジウム・サティバム抽出物（ＬＳＥ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、および一定量の多分岐ポリアミドアミン（ＰＡＭＡＭ）からなる複合材料からなるアクティブパッケージングフィルムを調製した。 フィルムの化学的、熱的、機械的特性が調査されました。 さらに、抽出物の成分と抗酸化作用を調べました。 チェダー チーズのサンプルは、さまざまな組成のフィルムでコーティングされました。 活性包装フィルムでコーティングされたサンプルは、著しく劣化した他のサンプルと比較して、最大 4 週間という長い保存期間を示しました。 これらのフィルムは、大腸菌 O157.H7、緑膿菌、ネズミチフス菌を含む 3 つのグラム陰性菌と、リステリア モノサイトゲネス、黄色ブドウ球菌の 2 つのグラム陽性菌の 5 つの食中毒菌に対して強力な抗菌活性を示しました。 LSEを含むPVAフィルムを適用すると、微生物学的品質が改善され、チェダーチーズの目に見える腐敗が遅くなりました。 さまざまなチーズサンプルから抽出された脂肪の酸化性は 0.40 ～ 0.98 であり、酸化耐性が確認されました。 最後に、処理フィルムでコーティングされたチーズサンプルは、他のサンプルと比較してトランス脂肪の生成から保護されており、酸化防止剤、抗菌剤、食品保存包装としての改質フィルムの有効性が実証されました。

生物資源をベースにした包装材料は、大量のプラスチック廃棄物を生み出す石油ベースのポリマーに代わる持続可能な代替品として関心が高まっています。 合成材料と同等の特性を備えた生分解性の包装材料を開発する努力がなされてきました1,2。 研究者や食品業界の包装メーカーは、CO2 排出量を削減するために、プラスチック包装に代わる、豊富で低コストの生分解性の代替品を研究しています3。 植物には、製薬、食品、または化粧品産業で使用される生物学的に活性な有益な化合物が含まれています。 これらの化合物には、抗菌特性と抗酸化特性を持つフェノールやフラボノイドが含まれます。 これらは、食用コーティング 3 として食品包装に使用したり、食品の保存期間を延ばして腐敗を防止するための包装フィルムとして使用したりできます 5。 Lepidium sativum、またはクレス シードは、エジプト、ヨーロッパ、および世界の他の地域で生育するアブラナ科の植物です4。 この種子は、伝統医学で肝毒性、喘息、骨折、高血糖、夜尿症の治療に使用されてきました7,8。 L. サティバムガムは、水、エタノール、超臨界 CO2 などの溶媒を使用して、L. サティバム抽出物 (LSE) として抽出できます。 抽出された親水コロイドの分画結果から、各画分が異なる物理化学的特性と機能的特性を持っていることが実証されました 5、6、7、8。 さらに、糖の組成、ウロン酸含有量、官能基、分子量の調査も行われています8。 水を使用した段階的な分画では、単糖類、水分、灰分、窒素、炭素、ウロン酸レベルを含む化学組成が、画分の大幅に変化することが示されました。 クレソンシードガム画分の潜在的な用途は、増粘剤および安定剤として食品エマルジョンおよびフォームシステムにあります。

チーズは、加熱処理せずに消費される人気のインスタント食品であり、その栄養価は主に牛乳の特性と生産技術に依存します。 タンパク質、生理活性ペプチド、アミノ酸、脂肪、脂肪酸（FA）、ビタミン、ミネラルなどの必須栄養素がチーズに含まれています9。 乳脂肪は人間の食事の中で最も複雑な脂肪であり、400 を超える異なる FA10 が含まれています。 しかし、飽和脂肪酸 (SFA) は乳脂肪中の主な脂肪酸であり、短鎖脂肪酸 (SCFA)、中鎖および長鎖脂肪酸、および奇数の FA が含まれます 10,11。 バクセン酸 (trans11 C18.1) や共役リノール酸 (cis9 trans11 C18.2) などの天然トランス FA の最良の供給源は乳脂肪であり、これらは部分水素添加油中の人工トランス FA と比較して好ましい特性を示します 12。