Новая биоразлагаемая пленка, полученная из нанофибрилл шелухи какао, содержащих биологически активные соединения
New biodegradable film produced from cocoa shell nanofibrils containing bioactive compounds
Lessa, Ozana Almeida, Leite, Selma Gomes Ferreira, Tavares, Iasnaia Maria de Carvalho, Bilal, Muhammad, Souza, Lucas Oliveira, Vilas Boas, Eduardo Valério de Barros, Irfan, Muhammad, Dias, Matheus Cordazzo, Tonoli, Gustavo Henrique Denzin, Tienne, Lucas Galhardo Pimenta, Gutarra, Melissa Limoeiro Estrada, Franco, Marcelo
antioxidants nanocellulose
Аннотация (перевод)
В данном исследовании целлюлозные нанофибриллы из шелухи какао использовались для получения биоразлагаемых пленок из остатка, естественным образом богатого биологически активными соединениями, с сохранением этих соединений. Нанофибриллы были получены путем механической дефибрилляции без химической или ферментативной предварительной обработки. Гель из нанофибрилл впервые был исследован в составе биоразлагаемых пленок с добавлением глицерина в качестве пластификатора в пропорциях 0, 1, 3, 5 и 7% (w/w). Были исследованы морфологические характеристики, термический анализ, механические свойства (прочность на разрыв, максимальное относительное удлинение при разрыве и модуль Юнга), паропроницаемость и растворимость пленок в воде. Кроме того, остаток был проанализирован и сопоставлен с пленками методом FTIR для подтверждения сохранения функциональных групп, характерных для антиоксидантной активности. Использование 3% и 5% глицерина в качестве пластификатора показало наилучшие механические характеристики — сниженную паропроницаемость и повышенную деградацию в воде. Пленка из чистых нанофибрилл продемонстрировала более высокую термическую стабильность. Удалось выявить сохранение ароматических групп и фенолов в остатке для всех пленок из нанофибрилл шелухи какао. Данное исследование вносит вклад в будущее применение нановолокон из шелухи какао в производстве съедобных пленок, покрытий и упаковочных материалов. Рекомендуется их применение в какао- и шоколадных продуктах благодаря совместимости по запаху и цвету.
Оригинальная аннотация
Cellulosic nanofibrils from cocoa shells were used in this study to produce biodegradable films from a residue naturally rich in bioactive compounds, while reserving these compounds. The nanofibrils were obtained by mechanical defibrillation without chemical or enzymatic pretreatment. The nanofibril gel was evaluated in biodegradable films, for the first time, with the addition of glycerol as a plasticizer in the proportions of 0, 1, 3, 5, and 7% (w/w). The morphological characteristics, thermal analysis, mechanical properties (rupture tensile, maximum rupture elongation, and Young’s modulus), water vapor permeability, and water solubility of the films were investigated. In addition, the residue was analyzed and compared to the films by the FTIR technique to prove the maintenance of functional groups characteristic of antioxidant activity. The use of 3% and 5% glycerol as a plasticizer showed the best mechanical characteristics—reduced water vapor permeation and increased degradation in water. The pure nanofibril film demonstrated greater thermal stability. It was possible to identify the maintenance of aromatic groups and phenols in the residue from all cocoa shell nanofibril films. This study contributes to the future application of cocoa shell nanofibers in the production of edible films, coatings, and packaging materials. It recommends their application in cocoa and chocolate products due to the compatibility of smell and color.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/04890b02-48c1-4bf0-abbd-2a13eb45427a
DOI: 10.1007/s11998-021-00519-4