Osjetljivost na vlagu te optička, mehanička i strukturna svojstva jestivih filmova na bazi proteina sirutke s dodatkom repičinog ulja

The objective of this work is to study the effect of the rapeseed oil content on the physical properties of whey protein emulsion films. For this purpose, whey protein films with the addition of 0, 1, 2 and 3 % of rapeseed oil, and glycerol as a plasticizer were obtained by the casting method. Film-forming emulsions were evaluated and compared using light scattering granulometry. The Sauter mean diameters (d32) of lipid droplets in film-forming solutions showed an increasing trend when increasing the oil volume fractions. The inclusion of rapeseed oil enhanced the hydrophobic character of whey protein films, reducing moisture content and film solubility in water. All emulsified films showed high lightness (L*≈90). Parameter a* decreased and parameter b* and total colour difference (ΔE) increased with the increase of the volume fractions of oil. These results were consistent with visual observations; control films were transparent and those containing oil opaque. Water vapour sorption experimental data at the full range of water activity values from 0.11 to 0.93 were well described with Peleg’s equation (R2≥0.99). The tensile strength, Young’s modulus and elongation at break increased with the increase of rapeseed oil volume fraction, which could be explained by interactions between lipids and the protein matrix. These results revealed that rapeseed oil has enormous potential to be incorporated into whey protein to make edible film or coating for some food products. The mechanical resistance decreased with the addition of the lipids, and the opacity and soluble matter content increased.Svrha je ovoga rada bila ispitati utjecaj dodatka repičinog ulja u različitim volumnim udjelima na fizikalna svojstva filmova izrađenih od proteina sirutke. Filmovi su pripremljeni u kalupima lijevanjem emulzija dobivenih od proteina sirutke s dodatkom 0, 1, 2 ili 3 % repičinog ulja te glicerola kao plastifikatora. Raspodjela veličine čestica emulzije određena je metodom laserske difrakcije, te je utvrđeno da se s povećanjem volumnog udjela ulja povećao srednji Sauterov promjer (d32) lipidnih kapljica. Dodatkom repičinog ulja povećala se hidrofobnost, a smanjio udjel vlage u filmovima te njihova topljivost u vodi. Sve su emulzije bile vrlo svijetle (L*≈90), a pri većim volumnim udjelima ulja smanjila se vrijednost parametra a*, a povećali vrijednost parametra b* i ukupna razlika u boji (ΔE). Rezultati su bili u skladu s onima dobivenim vizualnim pregledom: kontrolni uzorci filmova bili su prozirni, dok su oni s dodatkom ulja bili mutni. Ispitana je sposobnost upijanja vode filmova, a dobiveni su podaci u rasponu aktiviteta vode od 0,11 do 0,93 dobro opisani pomoću Pelegove jednadžbe (R2≥0,99). Povećanjem volumnog udjela repičinog ulja povećali su se vlačna čvrstoća, Youngov modul elastičnosti i istezljivost filmova, vjerojatno uslijed povezivanja lipida s proteinima. Rezultati pokazuju da se dodavanjem repičinog ulja emulzijama dobivenim od proteina sirutke može proizvesti jestivi film ili omotač za koje postoji velika mogućnost primjene u prehrambenoj industriji. Dodatkom lipida smanjili su se mehanički otpor i prozirnost filmova, a povećao udjel topljivih tvari

Utjecaj dodatka oksidiranog krumpirovog škroba na fizikalno-kemijska svojstva jestivih filmova proizvedenih od izolata proteina soje

The influence of oxidized starch on the physicochemical properties of cast soy protein isolate films is determined in this study. Films were cast from heated (70 °C for 20 min) alkaline (pH=10) aqueous solutions of 7 % soy protein isolate containing 50 % (by mass) glycerol as a plasticizer and different levels of added oxidized starch (0, 5, 10, 15, and 20 %, by mass). For all types of films, opacity, contact angle, tensile strength, elongation at break, water vapour permeability, measured at 25 °C for four relative humidity differentials (30–53, 30–75, 30–84 and 30–100 %), differential scanning calorimetry and microstructure were determined after conditioning film specimens at 25 °C and 30 % relative humidity for 48 h. Oxidized starch content significantly affected (p<0.05) tensile strength, from 0.95 to 1.51 MPa, temperature at maximum degradation rate from 64.8 to 74.2 °C and water vapour permeability from 1.08·10^–10 to 3.89·10^–10 g/(m·Pa·s) at relative humidity differentials of 30–50 and 30–100 %, respectively. Various internal arrangements were observed as a function of film composition (percentage of oxidized starch).U radu je ispitan utjecaj dodatka oksidiranog škroba na fizikalno-kemijska svojstva filmova dobivenih od izolata proteina soje. Filmovi su izrađeni od zagrijane (tijekom 20 minuta pri 70 ºC) lužnate (pH=10) vodene otopine izolata proteina soje (7 %) s dodatkom 50 % glicerola i različitih masenih udjela oksidiranog škroba (0, 5, 10, 15 i 20 %). Nakon kondicioniranja uzoraka na 25 ºC pri 30 % relativne vlažnosti tijekom 48 sati određene su sljedeće karakteristike filmova: prozirnost, kontaktni kut, rastezna i prekidna čvrstoća, te propusnost vodene pare pri 25 ºC i četiri raspona relativne vlažnosti (30-53, 30-75, 30-84 i 30-100 %). Također su određena toplinska svojstva filmova pomoću diferencijalne pretražne kalorimetrije, te je ispitana njihova mikrostruktura. Dodatak oksidiranog škroba bitno je povećao (p<0.05) rasteznu čvrstoću (s 0,95 na 1,51 MPa), temperaturu pri maksimalnoj brzini razgradnje (sa 64,8 na 74,2 ºC) i propusnost vodene pare (s 1,08•10^-10 g/(m•Pa•s) pri 30-50 % relativne vlažnosti na 3,89•10^-10 g/(m•Pa•s) pri 30-100 % relativne vlažnosti). Udjel oksidiranog škroba utjecao je na različita fizikalno-kemijska svojstva filmova

A Contribution to the Bio and Circular Economy

and Cássia H. Barbosa’s Ph.D. fellowship (2021.08154.BD). MMA thanks the Instituto Superior Técnico for the Scientific Employment contract (contract No: IST-ID/154/2018) under Decree-Law No. 57/2016 and 57/2017. Publisher Copyright: © 2023 by the authors.The development of innovative/sustainable materials capable of enlarging the shelf-life of food products has lately been a focus of research, aiming to reduce food waste. Due to their good antimicrobial properties, zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) can add activity to food packaging, improving its performance. Furthermore, these nanoparticles are considered GRAS by the Food and Drug Administration (FDA), which represents an advantage in their application. Through an innovative and sustainable approach using tomato and passionfruit extracts, ZnO NPs were produced and incorporated into pectin films. The resulting bionanocomposites were tested for their activity via in situ studies, using fresh poultry meat as a food matrix. Overall, the bionanocomposites presented good antimicrobial activity, with the intrinsic antimicrobial properties of pectin having shown to be enhanced by the incorporated ZnO NPs. When used as primary packaging for the meat, the deterioration rate of the poultry meat, measured through microbiological growth and total volatile basic nitrogen content, was reduced. However, the nanoparticles contributed to the increment of discoloration and meat oxidation processes. Nonetheless, it can be concluded that fresh poultry meat protected with the bionanocomposites presented an extension of its shelf-life time, and it was confirmed that this eco-friendly packaging has potential to be employed by the food industry.publishersversionpublishe

Effects of Candelilla and Carnauba Wax Incorporation on the Functional Properties of Edible Sodium Caseinate Films

The aim of this study was to evaluate the effects of candelilla (CAN) or carnauba wax (CAR) incorporation on functional properties of edible sodium caseinate (CAS) films. Glycerol and Tween-80 were used as the plasticizer and the emulsifier, respectively. The results showed that the incorporation of waxes increased film opacity, total color differences (∆E), and mechanical resistance and reduced film lightness, water vapor permeability (WVP), and elongation at break. Scanning electron microscopy showed heterogeneous structure of emulsion films with regular distribution of lipid particles. A different internal arrangement was observed as a function of the film composition with both layered and incorporated film structure. Films containing candelilla wax exhibited more regular lipid reorganization, which resulted in better water vapor barrier efficacy and mechanical resistance in comparison to control films. The presence of Tween-80 resulted in better dispersion of lipid particles in film-forming solutions and lower water solubility, lightness, film opacity, and water vapor permeability, whereas the total color differences (∆E) were significantly larger and the improvement in mechanical properties was also achieved

Effect of coating on food quality®

W artykule przedstawiono sposoby powlekania żywności, materiały powłokotwórcze oraz wpływ tego procesu na stabilność żywności. Omówiono powlekanie żywności jako technologię stosowaną w celu podniesienia stabilności żywności i przedłużenia przydatności do spożycia produktów spożywczych poprzez zachowanie ich cech jakościowych.The article presents food coating methods, film-forming materials and the effect of this process on food stability. Food coating was discussed as a technology used to increase food stability and extend food shelf life by maintaining their quality characteristics

Fruit pomace – characteristics and possibilities of recycling®

W ostatnim czasie obserwuje się wzrost spożycia owoców i warzyw, jak również soków, przecierów, smoothie, których produkcja związana jest z powstawaniem wytłoków. Zagospodarowanie tych produktów odpadowych stanowi istotny problem w przetwórstwie spożywczym. Liczne badania dowodzą, iż wytłoki owocowe stanowią cenne źródło wielu wartościowych substancji odżywczych. Ze względu na swoje właściwości rośnie popularność ich zastosowania w wielu gałęziach przemysłu, m.in. w produkcji pasz, herbat owocowych, wyrobów piekarniczych i wielu innych. W artykule omówiono owoce i ich przetwory, nowoczesne metody technologiczne w przetwarzaniu owoców, powstawanie wytłoków owocowych oraz możliwości ich zagospodarowania.Recently, there has been an increase in the consumption of fruit and vegetables, as well as juices, purees, and smoothies, the production of which is associated with the formation of pomace. The recycling of these waste products is a significant problem in food processing. Numerous studies prove that fruit pomace is a valuable source of many nutrients. Due to their beneficial properties, the popularity of their use in many industries is growing, including in the production of fodder, fruit teas, bakery products, and many more. The article discusses fruit and their products, innovative methods of fruit processing, the formation of fruit pomace, and the possibilities of their management

Ocena możliwości zastosowania jadalnych folii alginianowych jako kolorymetrycznych wskaźników pH w opakowaniach inteligentnych do żywności®

The aim of the work presented in the article was to evaluate the possibility of using edible alginate films based on the infusions of hibiscus flowers, chokeberry and blackcurrant fruit pomace as colorimetric pH indicators in intelligent food packaging. The films were made from aqueous infusions by casting method. The color and its change under different pH from 2 to 12 were examined. The films showed a color change from purple to red in an acidic environment and to dark gray in an alkaline environment. The color change of the films prepared with the addition of infusions from chockeberry and blackcurrant pomace indicated the possibility of using them as colorimetric pH indicators, which needs more research.Celem pracy przedstawionej w artykule była ocena możliwości zastosowania jadalnych folii alginianowych wytworzonych na bazie naparów z wytłoków z kwiatów hibiskusa, owoców aronii i czarnej porzeczki jako kalorymetrycznych wskaźników pH w opakowaniach inteligentnych do żywności. Folie wytworzono z wodnych naparów barwnych metodą wylewania. Zbadano barwę i jej zmianę pod wpływem pH od 2 do 12. Folie wykazywały zmianę barwy z fioletowej do czerwonej w środowisku kwaśnym oraz do ciemnoszarej w środowisku zasadowym. Zmiana barwy folii przygotowanych z dodatkiem naparów z wytłoków z aronii i czarnej porzeczki wskazała na możliwość zastosowania ich jako kolorymetrycznych wskaźni ków pH i celowość prowadzenia dalszych badań

Wpływ dodatku substancji kształtujących strukturę i teksturę na właściwości liofilizowanych przekąsek – przegląd®

The purpose of this paper was to review recent findings focused on the development of freeze-dried snacks with addition of hydrocolloids as carrier agents and evaluate the possibility of replacement of such additives with fruits pomace on the base of reports conducted on their application as additives modifying properties of various food products. The use of hydrocolloids allows to obtain freeze-dried gels characterised by porous and crispy structure that attracts consumers. These carrier agents increase glass transition temperature and reduce water adsorption ability of products, improving their stability and easing storage. On the other hand, fruit pomace managed as new foods ingredients affect functional properties of products too. There are findings proving that dried pomace powders affect quality of bread, confectionaries, yoghurt and meat products, principally enhancing their nutritional value and texture. Moreover, products fortified with fruit pomace are attractive and interesting for consumers, what improve their value even more. Dried fruit pomace powders has great potential for application in food industry, especially considering environmental point of view, therefore replacement of hydrocolloids in freeze-dried products seems to be promising subject for further research.Celem pracy był przegląd najnowszych doniesień naukowych dotyczących opracowywania liofilizowanych przekąsek z dodatkiem hydrokoloidów jako nośników oraz dokonanie oceny możliwości zastąpienia tych składników wytłokami owocowymi na podstawie wyników otrzymanych w czasie badań prowadzonych na różnych produktach spożywczych wzbogaconych dodatkiem wytłoków. Dzięki zastosowaniu hydrokoloidów możliwe jest otrzymanie liofilizowanych żeli charakteryzujących się porowatą i chrupką strukturą, która jest atrakcyjna dla konsumentów. Te nośniki podwyższają także temperaturę przejścia szklistego produktów oraz obniżają zdolność pochłaniania wody z otoczenia, co poprawia stabilność i ułatwia przechowywanie. Zastosowanie wytłoków owocowych wpływa także na właściwości funkcjonalne żywności. Wykazano, że dodatek proszku z wytłoków kształtuje jakość produktów piekarsko-ciastkarskich, mlecznych oraz mięsnych, ze szczególnym uwzględnieniem wartości odżywczej i tekstury. Ponadto, produkty z dodatkiem wytłoków są atrakcyjne dla konsumentów i wzbudzają ich zainteresowanie. Proszki z suszonych wytłoków owocowych mają duży potencjał aplikacyjny w przemyśle spożywczym, szczególnie uwzględniając aspekt środowiskowy, dlatego też zastosowanie ich jako zamienników nośników hydrokoloidowych w produktach liofilizowanych jest obiecującym kierunkiem do dalszych badań

Próba wytworzenia folii jadalnych na bazie wysortu warzywnego®

The article presents the results of research on the method of recycling the vegetable outgrades of cauliflower, broccoli, yellow and green beans in the form of edible packaging films. The prepared vegetable purees after drying in the form of thin layers did not show a continuous structure, therefore an attempt was made to use dried apple pomace, also a waste material, as a film-forming agent. Studies have shown that they do not fulfill their function due to the low gelling efficiency and a film-forming solution of apple pectin was used, which showed very good gelling capacity in combination with vegetable purées. The tests concerned the determination of appropriate concentrations of the film-forming substance, preparation and addition of vegetables, and drying parameters. It was found that vegetable films with acceptable functional properties were obtained with the use of a film-forming solution based on apple pectin at a concentration of 2.5% in combination with vegetable purees in the ratio of 50:50 and drying at a temperature of 60˚C for 4 hours.W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących sposobu zagospodarowania wysortu warzywnego z kalafiora, brokułu, żółtej i zielonej fasolki szparagowej w postaci opakowań jadalnych. Przygotowane purée warzywne po wysuszeniu w postaci cienkich warstw nie wykazywało struktury ciągłej, dlatego podjęto próbę zastosowania suszonych wytłoków jabłkowych, materiału odpadowego, jako substancji żelującej. Badania wykazały, że badane puree warzywne nie spełniło swojej funkcji z uwagi na niską efektywność żelowania i zastosowano foliotwórczy roztwór pektyny jabłkowej, która wykazała bardzo dobre właściwości żelujące w połączeniu z purée warzywnym. Próby dotyczyły określenia odpowiednich stężeń substancji powłokotwórczej, przygotowania i dodatku warzyw oraz parametrów suszenia. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że folie warzywne o akceptowalnych właściwościach użytkowych otrzymano z zastosowaniem roztworu powłokotwórczego na bazie pektyny jabłkowej o stężeniu 2% w połączeniu z warzywami w stosunku 50:50 oraz suszeniu w temperaturze 60˚C przez 4 godziny

Próba wytworzenia wysokorozpuszczalnych biopolimerowych opakowań jednostkowych do kawy rozpuszczalnej®

The paper presents research on selected functional properties of edible films as a new type of fast-dissolving biopolymerbased packaging for instant coffee. The film production consisted of preparing aqueous film-forming solutions with biopolymers such as apple and citrus pectin, sodium alginate and soy protein isolate. The solutions were poured and dried at 50°C for 24 h. Water content, solubility in water, color and opacity, water vapor permeability and mechanical properties of analyzed films were investigated. The obtained results showed different film properties of which citrus pectin turned out to show the most desired functional properties for instant coffee, including transparency, good sealability and solubility in water.W artykule przedstawiono badania wybranych właściwości użytkowych folii jadalnych jako nowego rodzaju szybko rozpuszczalnych biopolimerowych opakowań do kawy rozpuszczalnej. Produkcja folii polegała na przygotowaniu wodnych roztworów foliotwórczych z biopolimerami, takimi jak pektyna jabłkowa i cytrusowa, alginian sodu i izolat białka sojowego. Roztwory wylano i suszono w temperaturze 50°C przez 24 h. Zbadano zawartość wody, rozpuszczalność w wodzie, barwę i nieprzezroczystość, przenikalność pary wodnej oraz właściwości mechaniczne analizowanych folii. Uzyskane wyniki wykazały różne parametry folii. Pektyna cytrusowa wykazywała najbardziej pożądane właściwości użytkowe dla kawy rozpuszczalnej, w tym przezroczystość, dobrą zgrzewalność i rozpuszczalność w wodzie