Effect of pullulan coating on inhibition of chosen microorganisms' growth

• Autorzy: Chlebowska-Smigiel A. , Gniewosz M.

Warianty tytułu

PL

Wplyw powloki pullalanowej na hamowanie wzrostu wybranych drobnoustrojow

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Pullulan is a water-soluble polysaccharide produced by fungi Aureobasidium pullulans. This glucan was applied for coating of food products. The aim of this study was obtaining of a pullulan coating and checking its effect on growth of microorganisms responsible for spoilage of food. Materials and methods. Pullulan produced by the white mutant A. pullulans B-1 was applied. Permeability of oxygen and carbon dioxide through film produced from 10% water solution of pullulan was checked as well as degree of inhibition of chosen microorganisms through pullulan coating formed on surface of growth‟s media. Results. Low permeability of gases through pullulan film and a considerable growth‟s limitation of all tested microorganisms were found. A total growth‟s inhibition of 21 from 36 tested strains and a partial growth‟s limitation of the remaining 15 strains was observed. The inhibitory effect was diverse and it was from 63 to 100%. Conclusions. These results proved that pullulan coating applied in these tests revealed big barrier characteristics in relation to oxygen and carbon dioxide, which had effect upon growth‟s inhibition of most of the tested microorganisms, responsible for spoilage of food

PL

Wprowadzenie. Pullulan jest rozpuszczalnym w wodzie polisacharydem wytwarzanym przez grzyby Aureobasidium pullulans. Glukan ten znalazł zastosowanie do powlekania produktów żywnościowych. Celem badań było otrzymanie powłoki pullulanowej i sprawdzenie jej wpływu na wzrost drobnoustrojów, będących przyczyną psucia się żywności. Materiały i metody. Zastosowano pullulan wytwarzany przez białego mutanta A. pullulans B-1. Sprawdzano przepuszczalność tlenu i dwutlenku węgla przez film wytworzony z 10-procentowego wodnego roztworu pullulanu oraz stopień zahamowania wybranych drobnoustrojów przez powłokę pullulanową utworzoną na powierzchni podłoża wzrostowego. Wyniki. Stwierdzono małą przepuszczalność gazów przez film pullulanowy oraz znaczne ograniczenie wzrostu wszystkich badanych drobnoustrojów. Obserwowano całkowite zahamowanie wzrostu 21 z 36 badanych szczepów oraz częściowe ograniczenie wzrostu pozostałych 15 szczepów. Efekt hamujący był zróżnicowany i wynosił od 63 do 100%. Wnioski. Zastosowana w badaniach powłoka pullulanowa wykazała dużą barierowość w stosunku do tlenu i dwutlenku węgla, co wpłynęło na hamowanie wzrostu większości badanych drobnoustrojów, odpowiedzialnych za psucie się żywności

Słowa kluczowe

EN

pullulan coating; inhibition; microorganism growth; edible coating; food; microbiological contamination

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2009
• Tom: 08
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.37-46,fig.,ref.

Twórcy

autor

Chlebowska-Smigiel A.

• Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 159 C, 02-767 Warsaw, Poland

autor

Gniewosz M.

Bibliografia

• Burbianka M., Pliszka A., 1983. Mikrobiologia żywności [Food microbiology]. PZWL Warszawa [in Polish].
• Cichoń Z., Miśniakiewicz M., 2000. Analiza tendencji w opakowalnictwie żywności uwarunkowanych zmieniającymi się wymaganiami rynkowymi [Trend analysis in food packing changing conditioned with market requirements]. Opakowanie 10, 8-12 [in Polish].
• Czapski J., 1999. Opakowanie a jakość produktów spożywczych [Packing and quality of nutritive products]. Opakowanie 10, 14-16 [in Polish].
• Czapski J., 2002. Naturalne a syntetyczne substancje dodawane do żywności [Natural and synthetic supplements were added to food]. Przem. Spoż. 5, 3-7 [in Polish].
• Debeaufort F., Quezada-Gallo J.-A., Voilley A., 1998. Edible films and coatings: tomorrow‟s packagings. Rev. Cric. Rev. Food Sci. 38(4), 299-313.
• Diab T., Biliaderis C.G., Gerasopoulos D., Sfakiotakis E., 2001. Physicochemical properties and application of pullulan edible films and coatings in fruit preservation. J. Sci. Food Agric. 81, 988-1000.
• Drozdowski B., 2002. Witaminy. Lipidy [Vitamins. Lipides]. In: Chemia żywności. Ed. Z.E. Sikorski. WNT Warszawa, 204-208, 349-373 [in Polish].
• Gniewosz M., Duszkiewicz-Reinhard W., 2008. Comparative studies on pullulan synthesis, melanin synthesis and morphology of white mutant Aureobasidium pullulans B-1 and parent strain A.p.-3. Carboh. Polym. 72, 431-438.
• Gniewosz M., Sobczak E., Zieliński W., 1997. Optimalization of saccharose and ammonium sulfate concentrations for pullulan biosynthesis by Aureobasidium pullulans in batch culture. Pol. J. Food Nutr. Sci. 6/47, 1, 61-68.
• Gniewosz M., Sobczak E., Wojciechowska D., Kuthan-Styczeń J., 1999. Improvement of Aureo-basidium pullulans A.p.-3 for pullulan biosynthesis by associated mutagenesis. Pol. J. Food Nutr. Sci. 8/49 (2), 235-243.
• Gontard N., Thibault R., Cuq B., Guilbert S., 1996. Influence of relative humidity and film composition on oxygen and carbon dioxide permeabilities of edible films. J. Agric. Food Chem. 44, 1064-1069.
• Guilbert S., Gontard N., Gorris L.G.M., 1996. Prolongation of the shelf-life of perishable food products using biodegradable films and coatings. LWT 29, 10-17.
• Janicki A., Ćwiek-Ludwicka K., 2003. Opakowania do żywności. Towaroznawstwo żywności przetworzonej. Technologia i ocena jakościowa [Packing for food. Commodity science of the processed food. The technology and the quality evaluation]. Wyd. SGGW Warszawa, 49-61 [in Polish].
• Kandemir N., Yemenicoglu A., Mecitoglu C., Elmact Z.S., Arsanoglu A., Goksungur Y., Baysal T., 2005. Production of antimicrobial films by incorporation of partially purified lysosyme into biodegradable films of crude exopolysaccharides obtained from Aureobasidium pullulans fermentation. Food Technol. Biotechnol. 43(4), 343-350.
• Kester J.J., Fennema O., 1989. The influence of polymorphic form on oxygen and water vapor transmission through lipid films. J. Am. Oil Chem. Soc. 66, 1147-1153.
• Krochta J.M., De Mulder-Johnston C., 1997. Edible and biodegradable polymer films. Challenges and opportunities. Food Technol. 51, 61-74.
• Leathers T.D., 2003. Biotechnological production and applications of pullulan. Appl. Microbiol. Biotechnol. 62, 468-473.
• Lee J.H., Kim J.H., Zhu I.H., Zhan X.B., Lee J.W., Shin D.H., Kim S.K., 2001. Optimization of conditions for the production of pullulan and high molecular weight pullulan by Aureobasidium pullulans. Biotechnol. Lett. 23, 817-820.
• Li J., Chen H., 2000. Biodegradation of whey protein-based films. J. Polym. Environ. 8, 135-142.
• Mecitoğlu Ç., Yemenicioğlu A., Elmacı Z.S., Arslanoğlu A., Çetin A.E., Korel F., 2006. Incorporation of partially purified hen egg white lysozyme into zein films for antimicrobial food packaging. Food Res. Int. 39, 12-21.
• Petersen K., Nielsen P.V., Bertelsen G., Lawther M., Olsen M.B., Nilsson N.H., Mortensen G., 1999. Potential of biobased materials for food packaging. Trends Food Sci. Technol. 10, 52-68.
• Revers M., 2002. New era for packaging. Food Engin. Ingred. 27(6), 46-49.
• Roller S., Dea I.C.M., 1992. Biotechnology in the production and modification of biopolymers for foods. Crit. Rev. Biotechnol. 12(3), 261-277.
• Roukas T., Biliaderis C.G., 1995. Evaluation of carbon pod as a substrate for pullulan production by Aureobasidium pullulans. Appl. Biochem. Biotech. 55, 27-44.
• Shih F.F., 1996. Edible films from rice protein concentrate and pullulan. Cer. Chem. 73, 406-409.
• Simon L., Bouchet B., Caye-Vaugien C., Gallant D.J., 1995. Pullulan elaboration and differentiation of the resting forms in Aureobasidium pullulans. Can. J. Microbiol. 40, 35-45.
• Tharanathan R.N., 2003. Biodegradable films and composite coatings: past, present and future. Trends Food Sci. Technol. 14, 71-78.
• Wilska-Jeszka J., 2002. Barwniki [Dyes]. In: Chemia żywności. Ed. Z.E. Sikorski. WNT Warszawa, 401-426 [in Polish].
• Xu S., Chen X., Sun D., 2001. Preservation of kiwifruit coated with an edible film at ambient temperature. J. Food Engin. 50, 211-216.
• Yuen S., 1974. Pullulan and its applications. Proc. Biochem. 11, 7-10.
• Zhang D., Quantick P.C., 1998. Antifungal effects of chitosan coating on fresh strawberries and raspberries during storage. J. Horticul. Sci. Biotechnol. 73(6), 763-767.