Central composite design optimization of active and physical properties of food packaging films based on chitosan/gelatin/pomegranate peel extract

Autor(es)

Bertolo, Mirella Romanelli Vicente ; Dias, Lucas Danilo ; Filho, Josemar Goncalves de Oliveira ; Alves, Fernanda ; Marangon, Crisiane Aparecida ; Amaro Martins, Virginia da Conceica ; Ferreira, Marcos David ; Bagnato, Vanderlei Salvador ; Plepis, Ana Maria de Guzzi ; Bogustz Junior, Stanislau

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: FOOD PACKAGING AND SHELF LIFE; v. 34, p. 11-pg., 2022-11-14.

Resumo

Chitosan and gelatin-based materials containing pomegranate peel extract were prepared for potential application as food packaging materials. An optimized composition of 0.8% chitosan, 0.2% gelatin and 1 mg g-1 of extract was chosen with the aid of a central composite design, presenting low viscosity (8.36 +/- 0.20 Pa s) and solubility (26.00 +/- 5.50%), as well as an expressive inhibition halo against Botrytis cinerea (6.17 +/- 0.36 mm). The interaction between the polymeric matrix and the extract was confirmed by spectroscopic and morphological analysis. Rheologically, the optimized formulation was more resistant to deformation and shear (activation energy increased by almost 5 kJ mol-1) than the formulation without the extract. The use of pomegranate peel extract changed the film color, reduced its solubility (by more than 5%), increased mechanical resistance (tensile strength increased by 15 mPa), and improved light barrier properties by 30%. The extract also imparted antioxidant activity to the film, which was able to inhibit 20% of DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical at 38 mg mL-1. The optimized composition also showed inhibitory bacterial properties (31.2 and 125 mu g mL-1) against S. aureus and S. enteritidis, respectively. Thus, the optimized film exhibited interesting characteristics for food packaging applications, many of them brought by the use of pomegranate peel extract, which highlights the valuable contribution of this agro-industrial waste to the properties of the polymeric films. (AU)

• Processo FAPESP: 13/07276-1 - CEPOF - Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica
• Beneficiário: Vanderlei Salvador Bagnato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 14/50857-8 - INCT 2014 - de Óptica Básica e Aplicada às Ciências da Vida
• Beneficiário: Vanderlei Salvador Bagnato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/13569-8 - Estudo dos Mecanismos de Ação em Terapia Fotodinâmica: Do Fotossensibilizador à Aplicação Prática
• Beneficiário: Lucas Danilo Dias
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico
• Beneficiário: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/24612-9 - Aplicação de nanoemulsões com óleos essenciais como revestimentos naturais para aplicação na conservação pós-colheita de morangos.
• Beneficiário: Josemar Gonçalves de Oliveira Filho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 19/22799-7 - Explorando o potencial de nanopartículas de biopolímeros com extratos de frutas para controle de patógenos alimentares
• Beneficiário: Crisiane Aparecida Marangon
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/18748-8 - Composição química de morangos recobertos com biofilmes a base de extratos de casca de romã, quitosana e gelatina
• Beneficiário: Mirella Romanelli Vicente Bertolo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto