Physicochemical and antifungal properties of active gelatin-carboxymethylcellulose films with coconut shell extract

• Autores: Maria Fernanda Vargas Torrico, Erich von Borries Medrano, S. Valle-Guadarrama, Miguel Aguilar Méndez
• Localización: Ingeniería agrícola y biosistemas, ISSN 2007-3925, ISSN-e 2007-4026, Vol. 14, Nº. 1, 2022, págs. 33-50
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Propiedades fisicoquímicas y antifúngicas de películas activas de gelatina-carboximetilcelulosa con extracto de cáscara de coco
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    Resumen Introducción: La formulación de envases bioactivos representa una alternativa innovadora para controlar el desarrollo de microorganismos que afectan la vida de anaquel de los alimentos. Objetivo: Evaluar el efecto de un extracto de cáscara de coco incorporado a películas biopoliméricas de gelatina-carboximetilcelulosa sobre sus propiedades fisicoquímicas y antifúngicas, para determinar su uso potencial como material de envase de productos hortofrutícolas. Metodología: Se prepararon películas de gelatina-carboximetilcelulosa con diferentes concentraciones de extracto de cáscara de coco y se determinó su espesor, propiedades mecánicas (fuerza de punción y resistencia a la tensión), físicas (permeabilidad al vapor de agua) y microestructurales, color, FTIR, transmitancia de luz UV, opacidad y actividad antifúngica in vitro. Resultados: Se observaron cambios en las propiedades mecánicas, físicas y microestructurales dependiendo de la concentración del extracto. El color se modificó por efecto del extracto, observándose mayor opacidad y menor transmitancia de luz conforme aumentó su concentración. En los espectros FTIR se observaron interacciones intermoleculares entre los biopolímeros y los componentes del extracto. Las pruebas in vitro demostraron capacidad inhibitoria en el crecimiento de Aspergillus niger y Rhizopus stolonifer. Limitaciones del estudio: El efecto del aditivo de cáscara de coco solo aplica para las condiciones de extracción utilizadas. Originalidad: No existen estudios que sustenten la capacidad antifúngica del extracto de cáscara de coco incorporado en películas biopoliméricas. Conclusiones: Se obtuvieron películas activas de gelatina-carboximetilcelulosa con actividad antifúngica. Las propiedades físicas y estructurales de las películas las hacen aptas para ser empleadas como material de envase para productos hortofrutícolas.

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    Abstract Introduction: The formulation of bioactive packaging represents an innovative alternative to control the development of microorganisms affecting the shelf life of foods. Objective: The aim of this study was to analyze the effect of a coconut shell extract added to gelatin-carboxymethylcellulose biopolymeric films on their physicochemical and antifungal properties to determine their potential use as packaging material for fruit and vegetable products. Methodology: Gelatin-carboxymethylcellulose films were prepared with different concentrations of coconut shell extract and their thickness, mechanical (puncture force and tensile strength), physical (water vapor permeability) and microstructural properties, color, FTIR, UV light transmittance, opacity and in vitro antifungal activity were determined. Results: Changes in mechanical, physical and microstructural properties were observed depending on the concentration of the extract. The color was modified by the effect of the extract, with higher opacity and lower light transmittance as its concentration increased. Intermolecular interactions between the biopolymers and the extract components were observed in the FTIR spectra. In vitro tests showed inhibitory capacity on the growth of Aspergillus niger and Rhizopus stolonifer. Limitations of the study: The effect of the coconut shell additive only applies to the extraction conditions used. Originality: There are no studies supporting the antifungal capacity of coconut shell extract added to biopolymer films. Conclusions: Active gelatin-carboxymethylcellulose films with antifungal activity were reported. The physical and structural properties of the films make them suitable for use as packaging material for fruit and vegetable products.