Wpływ wybranych polisacharydów na właściwości fizykochemiczne filmów jadalnych otrzymanych na bazie białek grochu

• Autorzy: Kowalczyk D. , Baraniak B.

Warianty tytułu

EN

Effect of selected polysaccharides on physicochemical properties of edible films produced on the basis of pea proteins

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ dodatku karboksymetylocelulozy (o trzech typach lepkości: CMC30, CMC1000, CMC10000), hydroksypropylometylocelulozy (HPMC), pektyny (PEK) i mleczanu chitozanu (MCH) na właściwości użytkowe filmów z białek grochu. Filmy otrzymywano z roztworów izolatu białka grochu (10 % m/m) zawierających dodatek plastyfikatora, glicerolu (4 % m/m) lub sorbitolu (5 % m/m) oraz polisacharydów w ilości 0,25 i 0,50 % m/m. Roztwory wylewano cienką warstwą i suszono. Analiza fizykochemiczna filmów obejmowała pomiar wilgotności, rozpuszczalności suchej substancji, szybkości przenikania pary wodnej (WVP), przepuszczalności światła, przezroczystości oraz barwy w systemie CIE L*a*b*. Na podstawie pomiarów lepkości roztworów filmotwórczych wykazano, że, z wyjątkiem MCH, dodatek polisacharydów wpłynął na istotne zwiększenie wartości tego parametru. Właściwości użytkowe filmów w znacznym stopniu uzależnione były od typu użytego plastyfikatora. Filmy z glicerolem charakteryzowały się około dwukrotnie większą wilgotnością, mniejszą rozpuszczalnością i ponad dziesięciokrotnie wyższą WVP w porównaniu z filmami plastyfikowanymi sorbitolem. Zakres zmian powodowanych wprowadzeniem poszczególnych polisacharydów uzależniony był od ich stężenia, a także od typu plastyfikatora. Dodatek 0,5 % MCH uniemożliwił uzyskanie spójnych filmów, gdy do uplastyczniania zastosowano sorbitol. Zaobserwowano, że dodatek polisacharydów nie zmienił wilgotności filmów plastyfikowanych glicerolem, a zmniejszał wilgotność filmów z sorbitolem. Z kolei dodatek polisacharydów nie wpłynął na WVP filmów uplastycznianych sorbitolem, a w przypadku filmów z glicerolem stwierdzono możliwość obniżania, jaki i podwyższania WVP. Dodatek HPMC i MCH zwiększył rozpuszczalność filmów plastyfikowanych glicerolem. Wszystkie analizowane filmy charakteryzowały się wysoką barierowością w stosunku do promieniowania UV. Obecność polisacharydów znacząco ograniczyła przepuszczalność światła w zakresie widzialnym, zmniejszyła przezroczystość filmów i spowodowała zwiększenie udziału barwy żółtej w filmach.

EN

The effect of the addition of carboxymethylcellulose (in three viscosity types: CMC 30, CMC 1000, CMC 10000), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), pectin (PEK), and chitosan lactate (MCH) on the properties of pea protein films was investigated. The films were prepared from 10 % w/w pea protein isolate solutions containing plasticizers, 4 % w/w of glycerol or 5 % of sorbitol, and 0.25 or 0.5 % w/w of polysaccharides. The solutions were poured so as to form a thin layer and they were dried. The films were physically and chemically analysed, i.e. their moisture content, solubility of dry matter, water vapour permeability (WVP), light transmission, transparency were measured as was their colour using a CIE L*a*b* system. Based on the viscosity measurements of the filmogenic solutions, it was proved that, with the exception of MCH, the addition of polysaccharides contributed to a significant increase in this parameter. The functional properties of films largely depended on the type of the plasticizer used. Compared to the sorbitol-plasticized films, the films with glycerol were characterized by a moisture content that was almost doubled, a lower solubility, and a WVP value that was more than ten times higher. The range of changes caused by the incorporation of individual polysaccharides depended on their concentration rate as well as on the type of the plasticizer used. The addition of 0.5 % of MCH made it impossible to obtain coherent films with the use of sorbitol as a plasticizer. It was found that the addition of polysaccharides did not change the moisture content of films plasticized with glycerol, however, it reduced the moisture content of films containing sorbitol. Moreover, the addition of polysaccharides did not affect the WVP value of films plasticized with sorbitol, and, in the case of the films with glycerol, it was found possible to decrease and to increase the WVP value. The addition of HPMC and MCH increased the solubility of glycerolplasticized films. All the analyzed films were characterized by a high barrier against UV radiation. The presence of polysaccharides considerably reduced the visible light transmittance, decreased the transparency of films, and caused the per cent rate of yellow colour in the films to increase.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2012
• Tom: 19
• Numer: 5
• Opis fizyczny: s.99-112,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kowalczyk D.

• Katedra Biochemii i Chemii Żywności, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.Skromna 8, 20-704 Lublin

autor

Baraniak B.

• Katedra Biochemii i Chemii Żywności, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.Skromna 8, 20-704 Lublin

Bibliografia

• [1] Aitken A., Learmonth M.P.: Protein determination by UV absorption. In: The Protein Protocols Handbook, Walker J.M. (Ed.), second ed. Human Press, Totowa, NJ, 2000, pp. 3-6.
• [2] Brindle L.P., Krochta J.M.: Physical properties of whey protein-hydroxypropylmethylcellulose blend edible films. J. Food Sci., 2008, 9 (73), E446-E454.
• [3] Casal E., Montilla A., Moreno F.J., Olano A., Corzo N.: Use of chitosan for selective removal of β-lactoglobulin from whey. J. Dairy Sci., 2006, 89, 1384-1389.
• [4] Commission Directive 2007/68/EC of 27 November 2007 amending Annex IIIa to Directive 2000/13/EC of the European Parliament and of the Council as regards certain food ingredients.
• [5] Delben F., Stefancich S.: Interaction of food polysaccharides with ovalbumin. Food Hydrocoll., 1998, 12, 291-299.
• [6] Fang Y., Tung M.A., Britt I.J., Yada S., Dalgleish D.G.: Tensile and barrier properties of edible films made from whey proteins. J. Food Sci., 2002, 67,188-193.
• [7] FAOSTAT, 2010, [online] [dostęp: 22.08.2010]. Dostępne w Internecie: http://faostat.fao.org/ site/567/DesktopDefault. aspx?PageID=567#ancor
• [8] Guzey D., McClements D.J.: Characterization of β-lactoglobulin-chitosan interactions in aqueous solutions: A calorimetry, light scattering, electrophoretic mobility and solubility study. Food Hydrocoll., 2006, 20, 124-131.
• [9] Han J.H., Floros J.D.: Casting antimicrobial packaging films and measuring their physical properties and antimicrobial activity. J. Plast. Film Sheet., 1997, 13, 287-298.
• [10] Kowalczyk D., Pikula E.: Wpływ jadalnej powłoki białkowo-woskowej na jakość przechowalniczą winogron (Vitis vinifera L.). Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2010, 5 (72), 67-76.
• [11] Kowalczyk D.: Wpływ jadalnej powłoki białkowo-woskowej na trwałość pozbiorczą kapusty brukselskiej przechowywanej w symulowanych warunkach obrotu towarowego. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2011, 6 (79), 177-191.
• [12] Kowalczyk D., Baraniak B.: Effects of plasticizers, pH and heating of film-forming solution on the properties of pea protein isolate films. J Food Eng., 2011, 105, 295-305.
• [13] Osés J., Fabregat-Vázquez M. Pedroza-Islas R., Tomás S.A., Cruz-Orea A. Maté J.I.: Development and characterization of composite edible films based on whey protein isolate and mesquite gum. J. Food Eng., 2009, 92, 56-62.
• [14] PN-ISO 2528:2000. Materiały w postaci arkuszy. Oznaczanie szybkości przenikania pary wodnej. Metoda wagowa (miseczkowa).
• [15] Rhim J.W., Gennadios A., Weller C.L., Cezeirat C., Hanna M.A.: Soy protein isolate-dialdehyde starch films. Ind. Crop. Prod., 1998, 8, 195-203.
• [16] Rosell C.M., Foegeding A.: Interaction of hydroxypropylmethylcellulose with gluten proteins In: Small deformation properties during thermal treatment. Food Hydrocoll., 2007, 21, 1092-1100.
• [17] Srinivasa P.C., Ravi R., Tharanathan R.N.: Effect of storage conditions on the tensile properties of eco-friendly chitosan films by response surface methodology. J. Food Eng., 2007, 80, 184-189.
• [18] Surówka K., Maciejaszek I.: Oddziaływania białkowo-polisacharydowe i ich praktyczne wykorzystanie. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2007, 4 (53), 17-35.
• [19] Takeuchi T., Morita K., Saito T., Kugimiya W., Fukamizo T.: Chitosan-soy protein interaction as determined by thermal unfolding experiments. Biosci. Biotech. Bioch., 2006, 70, 1786-1789.
• [20] Weinbreck F., de Vries R., Schrooyen P., de Kruif C.G.: Complex coacervation of whey proteins and gum arabic. Biomacromolecules, 2003, 4, 293-303.
• [21] Yoo S.R., Krochta J.M.: Whey protein – polysaccharide blended edible film formation and barrier, tensile, thermal and transparency properties. J. Sci. Food Agric., 2011, 91, 2628-2636.

Uwagi

Rekord w opracowaniu