PL244284B1 - Roztwór powłokotwórczy, jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania roztworu powłokotwórczego - Google Patents

Roztwór powłokotwórczy, jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania roztworu powłokotwórczego Download PDF

Info

Publication number
PL244284B1
PL244284B1 PL437986A PL43798621A PL244284B1 PL 244284 B1 PL244284 B1 PL 244284B1 PL 437986 A PL437986 A PL 437986A PL 43798621 A PL43798621 A PL 43798621A PL 244284 B1 PL244284 B1 PL 244284B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
solution
amount
film
furcellaran
chitosan
Prior art date
Application number
PL437986A
Other languages
English (en)
Other versions
PL437986A1 (pl
Inventor
Ewelina Jamróz
Joanna Tkaczewska
Piotr Kulawik
Magdalena Janik
Original Assignee
Univ Rolniczy Im Hugona Kollataja W Krakowie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Rolniczy Im Hugona Kollataja W Krakowie filed Critical Univ Rolniczy Im Hugona Kollataja W Krakowie
Priority to PL437986A priority Critical patent/PL244284B1/pl
Publication of PL437986A1 publication Critical patent/PL437986A1/pl
Publication of PL244284B1 publication Critical patent/PL244284B1/pl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23BPRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B2/00Preservation of foods or foodstuffs, in general
    • A23B2/70Preservation of foods or foodstuffs, in general by treatment with chemicals
    • A23B2/725Preservation of foods or foodstuffs, in general by treatment with chemicals in the form of liquids or solids
    • A23B2/729Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • B65D65/463Edible packaging materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/08Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/06Preparation of peptides or proteins produced by the hydrolysis of a peptide bond, e.g. hydrolysate products

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Jellies, Jams, And Syrups (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest roztwór powłokotwórczy, który zawiera hydrolizat żelatynowy ze skóry karpia, rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości od 1,5% do 7,5% wagowo użytej wody destylowanej, w ilości od 9,0% do 16,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, chitozan w ilości 1,8% do 2,0% wagowo masy od 1,9% do 2,1% kwasu octowego, służącego do rozpuszczenia chitozanu, mieszany przez ok. 3 godziny w temperaturze od 70°C do 90°C, w ilości od 45,0% do 57,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, furcellaran rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości od 0,2% do 1,0% wagowo użytej wody destylowanej i pozostawiony do spęcznienia przez 0,9 - 1,1 godziny i następnie rozpuszczony w trakcie mieszania w temperaturze od 180°C do 220°C do czasu uzyskania jednorodnego, klarownego roztworu foliotwórczego furcellaranu i doprowadzony w kolejnym kroku do odczynu pH przygotowanego roztworu w granicach od pH 3 do pH 4 przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4, w ilości od 30,0% do 42,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, przy czym roztwór chitozanu jest mieszany z podgrzanym roztworem furcellaranu przez wkraplanie roztworu furcellaranu do roztworu chitozanu, i glicerolem w ilości od 0,5% do 1,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, dodawanym podczas mieszania do roztworu furcellaranu i roztworu chitozanu, a w ostatnim kroku jest dodawany roztwór wodny hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia i całość jest mieszana przez około 18 - 25 minut. Przedmiotem zgłoszenia jest też jadalna, aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności oraz sposób otrzymywania roztworu powłokotwórczego.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest roztwór powłokotwórczy i jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności, wytworzona z roztworu powłokotwórczego, i sposób wytwarzania roztworu powłokotwórczego. Roztwór powłokotwórczy może być aplikowany na produkt, w szczególności na produkt żywnościowy, w postaci płynnej przez polewanie, zanurzanie lub natryskiwanie. Z kolei jadalna aktywna powłoka biopolimerowa, przykładowo w postaci folii biopolimerowej, może być wykorzystywana jako opakowanie produktów, w tym produktów żywnościowych. Wynalazek może znaleźć zastosowanie w przemyśle spożywczym jako sposób utrwalania łatwo psujących się produktów spożywczych.
Zapotrzebowanie konsumentów na żywność minimalnie przetworzoną i bez sztucznych dodatków powoduje konieczność poszukiwania nowych naturalnych źródeł substancji konserwujących i opakowań aktywnych przedłużających trwałość produktów spożywczych. Odpowiedzią na tę potrzebę może być roztwór powłokotwórczy i wytwarzana z niego aktywna, jadalna powłoka biopolimerowa przedstawiona w poniższym opisie.
Znane są jadalne, aktywne powłoki zawierające chitozan oraz karagenian.
Znane są jadalne, aktywne powłoki zawierające furcellaran, jednakże brak jest informacji dotyczących powłok albo roztworów z kompleksem furcellaran-polisacharyd. W znanych przykładach wykonania w celu otrzymania roztworu powłokotwórczego furcellaran mieszano z białkiem serwatkowym (Pluta-Kubica, Jamróz, Kawecka, Juszczak, & Krzyściak, 2019), żelatyną (Jamróz, Kulawik, Krzyściak, Talaga-Ćwiertnia, & Juszczak, 2019) czy hydrolizatem żelatynowym (Jamróz et al., 2021), który wykorzystywano do otrzymywania folii biopolimerowych.
Znane są jadalne, aktywne powłoki zawierające hydrolizaty białkowe, które wykazywały skuteczność w hamowaniu patogennych mikroorganizmów i utleniania lipidów w żywności. Według danych znanych z literatury, po dodaniu hydrolizatu białkowego występują zmiany we właściwościach mechanicznych i morfologii powierzchni powłoki. Kierunek tych zmian zależy jednak od zastosowanego hydrolizatu. Hydrolizaty białkowe i chitozan stanowią obiecującą alternatywę dla syntetycznych konserwantów i składników aktywnych powłok biopolimerowych. Jednak do tej pory nie wynaleziono powłok jadalnych składających się z furcellaranu, chitozanu i hydrolizatu żelatyny, tożsamego z określeniem hydrolizat żelatynowy, ze skór karpia o udowodnionej aktywności przeciwutleniającej i antymikrobiologicznej.
Znane są jadalne, aktywne powłoki zawierające hydrolizaty białkowe, które wykazywały skuteczność w hamowaniu patogennych mikroorganizmów i utleniania lipidów w żywności. Według danych literaturowych po dodaniu hydrolizatu białkowego występują zmiany we właściwościach mechanicznych i morfologii powierzchni powłoki. Kierunek tych zmian zależy jednak od zastosowanego hydrolizatu. Hydrolizaty białkowe i chitozan stanowią obiecującą alternatywę dla syntetycznych konserwantów i składników aktywnych powłok biopolimerowych. Furcellaran znany ze stanu techniki jest anionowym polisacharydem pozyskiwanym z czerwonych alg Furcellaria lumbricalis, a jego właściwości strukturalne i funkcjonalne są zbliżone do κ-karagenianu. Z kolei chitozan jest polisacharydem o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych, który jest proponowany jako skuteczna substancja powłokotwórcza dla wielu surowców i artykułów spożywczych. Przy pozyskiwaniu chitozanu z chityny otrzymuje się biodegradowalny polimer o szerokim zastosowaniu w medycynie, weterynarii, kosmetyce, a także w ochronie środowiska. W proponowanej powłoce chitozan pełni rolę czynnika o aktywności antymikrobiologicznej. Za właściwości przeciwutleniające otrzymywanej powłoki odpowiada hydrolizat żelatyny ze skór karpia, zawierający biologicznie aktywne peptydy definiowane jako fragmenty białek, które pozostają nieaktywne w sekwencji swoich prekursorów, natomiast po uwolnieniu przez enzymy proteolityczne mogą oddziaływać z odpowiednimi receptorami, wykazując działanie przeciwutleniające. Hydrolizaty białkowe, które zawierają peptydy przeciwutleniające, można stosować jako składnik bioaktywny w jadalnych powłokach biopolimerowych. W skład omawianej powłoki wchodzi hydrolizat żelatyny ze skór karpia, będący źródłem między innymi przeciwutleniającego peptydu o sekwencji Alanina-Tyrozyna oraz wykazujący działanie antymikrobiologiczne.
Hydrolizat żelatyny, zgodnie ze stanem techniki, może być wytwarzany z żelatyny. Sposobami wytwarzania żelatyny, z której pozyskiwany jest hydrolizat, są sposoby opisane w publikacji pt. „Characterization of carp (Cyprinus carpio) skin gelatin extracted using different pretreatments method“, Food Hydrocolloids 81 (2018). Zgodnie z tą publikacją w jednym ze sposobów bazujących na przedstawionej metodzie, partię częściowo rozmrożonej skóry o temperaturze około 0°C potraktowano 2,6% roztworem chlorku sodu, przy czym stosunek wagi skór do objętości NaCI wynosił 1:6 (wag./obj.). Proces był kontynuowany przez 10 minut w temperaturze nieprzekraczającej 16°C, z intensywnym mieszaniem na mieszadle magnetycznym. Po ekstrakcji mieszaninę pozostawiono na 10 minut do sedymentacji. Następnie górną warstwę roztworu, zawierającą tłuszcz znajdujący się na powierzchni, zebrano i usunięto. Pozostałą część roztworu przelano przez tkaninę o średnicy oczek 72 μm i wirowano przez 5 minut przy 1000 x g, a supernatant usunięto. Powyższą procedurę przeprowadzono dwukrotnie. Potem pozostały surowiec zmieszano z wodą wodociągową w stosunku 6:1 (obj./wag.) i mieszano przez 10 minut w temperaturze nieprzekraczającej 18°C i odwirowywano przez 5 minut przy 1000 x g, a supernatant usunięto. Krok ten został powtórzony trzy razy. Następnie materiał został dodany do ciepłej wody destylowanej o temperaturze około 45°C, w stosunku 1:3 (wag./obj.). Ekstrakcję żelatyny prowadzono przez 60 minut, z ciągłym mieszaniem w temperaturze 45°C ± 1,5°C. Po zakończeniu ekstrakcji roztwór żelatyny oddzielono od nierozpuszczalnego materiału za pomocą filtracji, przy użyciu podwójnej tkaniny o średnicy oczek 72 μm. Wreszcie, roztwór ponownie przesączono przez jakościowy papier filtracyjny o średniej prędkości i wysuszono za pomocą liofilizatora. Ekstrakcje przeprowadzano trzykrotnie.
Inny sposób wytwarzania żelatyny znany ze wspomnianej publikacji został oparty na metodzie opisanej przez Duana i wsp. (2011). Zgodnie z tym sposobem skóry zmieszane z 0,1 M NaOH mieszano przez 6 godzin w sposób ciągły, przy stosunku próbka/roztwór alkaliczny wynoszącym 1:3 (wag./poj.), w celu usunięcia białek niekolagenowych. Roztwór alkaliczny był wymieniany co 3 godziny. Następnie próbki przemyto zimną wodą destylowaną, aż do uzyskania obojętnego odczynu pH wody przemywającej, to jest pH 7. Po tym skóry namoczono przy użyciu etanolu spożywczego (95,6%), przy stosunku ciało stałe/rozpuszczalnik wynoszącym 1:2 (wag./obj.), pozostawiono na noc w celu usunięcia tłuszczu i kilkakrotnie przemyto zimną wodą destylowaną. Wszystkie procedury przeprowadzono przy temperaturze około 4°C. Żelatynę ekstrahowano ze wstępnie obrobionych skór, przy stosunku frakcja stała/woda destylowana wynoszącym 1:3 (wag./obj.), przez 4 godziny w temperaturze 45°C ± 1,5°C. Następnie żelatynę zebrano przez filtrację i liofilizowano podobnie jak opisano dla wyżej wspomnianego sposobu. Ekstrakcje przeprowadzano w trzech powtórzeniach.
W jeszcze innym sposobie, znanym ze wspomnianej publikacji, żelatynę otrzymano przy użyciu rozcieńczonych alkaliów i obróbki wstępnej kwasami organicznymi i nieorganicznymi. Ten sposób został oparty na metodzie opisanej przez Grossmana i Bergman (1992) z modyfikacjami. Zgodnie z tym sposobem skóry były moczone w 0,2% NaOH przez 2 godziny, przy stosunku próbka/roztwór alkaliczny wynoszącym 1:6 (wag./obj.). Potem skóry potraktowane alkaliami przemywano wodą destylowaną w temperaturze 10°C, do osiągnięcia odczynu pH 7, i moczono w 0,2% H2SO4 przez 2 godziny, przy stosunku próbka/roztwór kwasu wynoszącym 1:6 (wag./obj.). Następnie skóry potraktowane kwasem mineralnym przemywano wodą destylowaną w temperaturze 10°C, aż do momentu, gdy popłuczyny miały odczyn pH 7, i nasączano 1,0% wodnym roztworem kwasu cytrynowego przez 2 godziny, przy stosunku próbka/roztwór kwasu cytrynowego wynoszącym 1:6 (wag./obj.). Po tym skóry potraktowane kwasem cytrynowym ponownie przemywano wodą destylowaną w temperaturze 10°C, aż popłuczyny osiągnęły odczyn pH 7, i poddano je końcowemu przemyciu wodą destylowaną w celu usunięcia wszelkich pozostałości soli. Wstępnie przygotowane skóry umieszczono w naczyniu zawierającym wodę destylowaną i ekstrahowano w temperaturze 45°C ± 1,5°C. Po całonocnej ekstrakcji, mieszaninę przesączono, a następnie liofilizowano w celu całkowitego usunięcia wilgoci, jak opisano dla wyżej wspomnianych sposobów. Ekstrakcje przeprowadzono w trzech powtórzeniach.
Z publikacji opisu zgłoszeniowego P.424604 wynalazku pt. „Produkt hydrolizy żelatyny pozyskanej ze skóry karpia i sposób jego otrzymywania” znany jest sposób wytwarzania produktu hydrolizy żelatyny pozyskanej ze skóry karpia, zawierający aktywny peptyd o właściwościach przeciwutleniających, zidentyfikowany jako Alanina-Tyrozyna, cechujący się wysoką rozpuszczalnością w wodzie w szerokim zakresie odczynu pH. Zgodnie ze wspomnianą publikacją, hydrolizat żelatyny ze skóry karpia uzyskiwano przez dodatek enzymu proteolitycznego subtylizyny, otrzymywanego przykładowo z Bacillus subtilis, w ilości 2% masy liofilizowanej żelatyny o zawartości białka 82%. Otrzymany hydrolizat żelatyny wykazywał aktywność przeciwutleniającą określoną w oparciu o siłę redukującą jonów żelaza (III) zgodnie z metodą FRAP na poziomie 5,14-3,70 μM troloksu na mg liofilizatu.
Wytworzony hydrolizat żelatyny zawierał między innymi białko w ilości 80,09 ± 0,43% wagowo całkowitej masy i tłuszcz w ilości 0,93% wagowo całkowitej masy, jako składniki odżywcze. Na profil aminokwasów w białku składała się głównie alanina, arginina, kwas asparaginowy, kwas glutaminowy, glicyna, lizyna, metionina, prolina + hydroksyprolina, seryna, treonina i walina.
Znany z wyżej wymienionej publikacji i dostępnej literatury sposób otrzymywania hydrolizatu żelatyny polegał na tym, że skóry z karpia (Cyprinus carpio), będące produktem ubocznym w procesie filetowania ryb, poddawane były moczeniu w 0,1 M NaOH przez 6 godzin, następnie w alkoholu etylowym przez 12 godzin, w temperaturze 4°C. Żelatynę ekstrahowano w wodzie przez 4 godziny w temperaturze 45°C ± 1°C. Otrzymany roztwór poddawany był procesowi liofilizacji. W jednym z przykładów wykonania 12,25 g liofilizowanej żelatyny o zawartości białka 82% rozpuszczano w 150 ml wody destylowanej o temperaturze 50°C, jednocześnie dodając 1 M HCl w takiej ilości, aby doprowadzić odczyn pH roztworu do wartości 7.
Dodawanie HCl do roztworów w celu uzyskania żądanego odczynu pH roztworu jest dobrze znane ze stanu techniki. Z różnych publikacji wynika, że po dodaniu HCl do roztworu sprawdza się odczyn pH roztworu i dodaje się tyle HCl, ciągle sprawdzając wartość odczynu pH, aż doprowadzi się odczyn pH roztworu do żądanej wartości odczynu pH. Pomiary odczynu pH roztworu są łatwiejsze aniżeli obliczenie, ile HCl należy dodać, aby doprowadzić odczyn pH roztworu do żądanej wartości odczynu pH.
Hydrolizę enzymatyczną rozpoczynano przez dodatek enzymu proteolitycznego subtylizyny, otrzymywanego przykładowo z Bacillus subtilis, w ilości 2% w stosunku do substratu. Proces hydrolizy prowadzono przez 180 minut w temperaturze 50°C, utrzymując stale odczyn pH roztworu o wartości 7 poprzez dodatek 1 M NaOH w ilości pozwalającej na ciągłe utrzymywanie odczynu pH roztworu na poziomie pH 7. Reakcję hamowano poprzez ogrzewanie hydrolizatu w temperaturze 90°C przez 15 minut, po czym otrzymany roztwór chłodzono w łaźni z lodem przez 10 minut, a następnie wirowano przy 1000 x g przez 15 minut w temperaturze 4°C. Wyrażenie 1000 x g opisuje siłę przyspieszenia przykładaną do próbki w wirówce, którą mierzy się wielokrotnością, w tym przypadku 1000 razy, standardowego przyspieszenia z powodu grawitacji na powierzchni Ziemi albo przyspieszenia wywołanego grawitacją Ziemi. W przypadku energicznego mieszania można je prowadzić do 10000 x g. W celu otrzymania hydrolizatu żelatyny produkt wirowania poddawano liofilizacji.
Wśród zalet zgłaszanego wynalazku należy wymienić, że zarówno wytworzony według wynalazku roztwór powłokotwórczy, jak i jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności są biodegradowalne i posiadają właściwości przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe, przeciwgrzybiczne, antyoksydacyjne i antyutleniające.
Celem niniejszego wynalazku jest stworzenie roztworu powłokotwórczego do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej do przedłużania trwałości żywności, jak również jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności. Ponadto celem niniejszego wynalazku jest ujawnienie sposobu otrzymywania roztworu powłokotwórczego służącego do wytwarzania jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej do przedłużania trwałości żywności.
Ideą wynalazku jest roztwór powłokotwórczy zawierający hydrolizat żelatynowy i furcellaran do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej do przedłużania trwałości żywności charakteryzujący się tym, że oprócz hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia, rozpuszczonego w wodzie destylowanej w ilości od 1,5% do 7,5% wagowo użytej wody destylowanej, w ilości od 9,0% do 16,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, i oprócz furcellaranu rozpuszczonego w wodzie destylowanej w ilości od 0,2% do 1,0% wagowo użytej wody destylowanej i pozostawionego do spęcznienia przez 0,9-1,1 godziny i następnie rozpuszczonego w trakcie mieszania w temperaturze od 180°C do 220°C do czasu uzyskania jednorodnego, klarownego roztworu foliotwórczego furcellaranu i doprowadzonego w kolejnym kroku do odczynu pH przygotowanego roztworu w granicach od pH 3 do pH 4, przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4, w ilości od 30,0% do 42,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, roztwór powłokotwórczy zawiera chitozan w ilości 1,8% do 2,0% wagowo masy od 1,9% do 2,1% kwasu octowego, służącego do rozpuszczenia chitozanu, mieszany przez ok. 3 godziny w temperaturze od 70°C do 90°C, w ilości od 45% do 57% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, zmieszany z podgrzanym roztworem furcellaranu, przez wkraplanie roztworu furcellaranu do roztworu chitozanu, i glicerol w ilości od 0,5% do 1,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, dodany podczas mieszania do roztworu furcellaranu i roztworu chitozanu.
Korzystnie, hydrolizat żelatynowy może być hydrolizatem wytwarzanym z żelatyny ze skóry karpia, a określenie hydrolizat żelatynowy i określenie hydrolizat żelatyny może być używane zamiennie.
Ideą wynalazku jest także jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności charakteryzująca się tym, że zawiera osuszony roztwór powłokotwórczy o wilgotności nie większej niż 15% i zawierający hydrolizat żelatynowy ze skóry karpia, rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości od 1,5% do 7,5% wagowo użytej wody destylowanej, w ilości od 9,0% do 16,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, chitozan w ilości 1,8% do 2,0% wagowo masy od 1,9% do 2,1% kwasu octowego, służącego do rozpuszczenia chitozanu, w ilości od 45% do 57% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, furcellaran rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości od 0,2% do 1,0% wagowo użytej wody destylowanej i pozostawiony do spęcznienia przez 0,9-1,1 godziny i następnie rozpuszczony w trakcie mieszania w temperaturze od 180°C do 220°C do czasu uzyskania jednorodnego, klarownego roztworu foliotwórczego furcellaranu i doprowadzony w kolejnym kroku do odczynu pH od odczynu pH 3 do pH 4 przygotowanego roztworu w granicach od pH 3 do pH 4, przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4, w ilości od 30,0% do 42,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, przy czym roztwór chitozanu miesza się z podgrzanym roztworem furcellaranu przez wkraplanie roztworu furcellaranu do wytwarzanego roztworu chitozanu i z glicerolem w ilości 0,5% do 1,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, dodanym do roztworu zawierającego roztwór furcellaranu i roztwór chitozanu podczas jego mieszania.
Ideą wynalazku jest również sposób otrzymywania roztworu powłokotwórczego służącego do wytwarzania jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej do przedłużania trwałości żywności charakteryzujący się tym, że przygotowuje się indywidualnie hydrolizat żelatynowy ze skóry karpia, rozpuszczając go w wodzie destylowanej w ilości od 1,5% do 7,5% wagowo użytej wody, w ilości od 9,0% do 16,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, roztwór chitozanu w ilości 1,8% do 2,0% wagowo masy od 1,9% do 2,1% kwasu octowego, służącego do rozpuszczenia chitozanu, który miesza się przez ok. 3 godziny w temperaturze od 70°C do 90°C, w ilości od 45,0% do 57,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, furcellaran rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości od 0,2% do 1,0% wagowo użytej wody i pozostawiony początkowo do spęcznienia przez 0,9-1,1 godziny i następnie rozpuszczony w trakcie mieszania w temperaturze od 180°C do 220°C do czasu uzyskania jednorodnego, klarownego roztworu foliotwórczego furcellaranu i doprowadzony w kolejnym kroku do odczynu w granicach od pH 3 do pH 4, przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4, w ilości od 30,0% do 42,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, przy czym roztwór chitozanu miesza się z uprzednio przygotowanym i podgrzanym roztworem furcellaranu, przez wkraplanie roztworu furcellaranu do wytwarzanego roztworu chitozanu, a następnie dodaje się glicerol w ilości od 0,5% do 1,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, podczas mieszania roztworu furcellaranu i roztworu chitozanu, i dalej miesza się przez kolejne 8-15 minut, po czym do roztworu furcellaranu, roztworu chitozanu i glicerolu dodaje się przygotowany uprzednio roztwór wodny hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia i całość miesza się przez około 18-25 minut.
Przy tym, hydrolizat żelatynowy pozyskuje się z liofilizowanej żelatyny wytworzonej ze skóry karpia (Cyprinus carpio), którą poddaje się moczeniu najpierw w 0,1 M NaOH przez 6 godzin, a następnie w alkoholu etylowym przez 12 godzin, w temperaturze 4°C, po czym żelatynę ekstrahuje się w wodzie przez 4 godziny w temperaturze 45°C ± 1°C, a otrzymany roztwór poddaje się procesowi liofilizacji lub hydrolizat żelatynowy pozyskuje się z 12,25 g liofilizowanej żelatyny o zawartości białka 82%, którą rozpuszcza się w 150 ml wody destylowanej o temperaturze 50°C, jednocześnie dodając 1 M HCl, w takiej ilości, aby doprowadzić odczyn pH roztworu do wartości pH 7, po czym rozpoczyna się hydrolizę enzymatyczną przez dodatek enzymu proteolitycznego subtylizyny, otrzymywanego z Bacillus subtilis, w ilości 2% w stosunku do substratu i proces hydrolizy prowadzi się przez 180 minut w temperaturze 50°C, utrzymując stale odczyn pH roztworu o wartości pH 7 poprzez dodatek 1 M NaOH w ilości pozwalającej na ciągłe utrzymywanie odczynu pH roztworu o wartości pH 7, przy czym proces hydrolizy hamuje się poprzez ogrzewanie hydrolizatu w temperaturze 90°C przez 15 minut, po czym otrzymany roztwór chłodzi w łaźni z lodem przez 10 minut, a następnie odwirowuje się przy 1000 x g, a nawet 10000 x g przez 15 minut w temperaturze 4°C i w celu otrzymania hydrolizatu żelatynowego produkt wirowania poddaje się liofilizacji.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat blokowy jednego ze sposobów przygotowania roztworu wodnego hydrolizatu żelatynowego, Fig. 2 przedstawia schemat blokowy jednego ze sposobów przygotowania roztworu chitozanu, Fig. 3 przedstawia schemat blokowy jednego ze sposobów przygotowania roztworu wodnego furcellaranu, a Fig. 4 przedstawia schemat blokowy jednego ze sposobów przygotowania roztworu powłokotwórczego do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej.
W celu otrzymania roztworu powłokotwórczego do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej przygotowuje się indywidualnie trzy roztwory: roztwór wodny hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia, roztwór chitozanu i roztwór wodny furcellaranu.
Na Fig. 1 przedstawiono schemat blokowy jednego ze sposobów przygotowania roztworu wodnego hydrolizatu żelatynowego, w którym w kroku 10 miesza się hydrolizat żelatynowy ze skóry karpia z wodą destylowaną. W jednym przypadku hydrolizat żelatynowy rozpuszcza się w wodzie destylowanej w ilości 1,5% wagowo użytej wody destylowanej, a w innym przypadku hydrolizat żelatynowy rozpuszcza się w wodzie destylowanej w ilości 7,5% wagowo użytej wody destylowanej, korzystnie hydrolizat żelatynowy rozpuszcza się w wodzie destylowanej w ilości 4,5% wagowo użytej wody destylowanej. Udział hydrolizatu żelatynowego w całkowitej masie roztworu powłokotwórczego wynosi od 9,0% do 16,0%.
Na Fig. 2 przedstawiono schemat blokowy jednego ze sposobów przygotowania roztworu chitozanu. W kroku 20 chitozan rozpuszcza się w 2% kwasie octowym albo w 1,9% kwasie octowym albo w 2,1% kwasie octowym. W jednym z przykładów w kwasie octowym o jednym ze stężeń podanych powyżej rozpuszcza się chitozan w ilości 1,8% wagowo masy kwasu octowego. W innym z przykładów w kwasie octowym o jednym ze stężeń podanych powyżej rozpuszcza się chitozan w ilości 2,0% wagowo masy kwasu octowego, a w jeszcze innym z przykładów w kwasie octowym o jednym ze stężeń podanych powyżej rozpuszcza się chitozan w ilości wybranej z przedziału od 1,8% do 2,0% wagowo masy kwasu octowego, korzystnie chitozan rozpuszcza się w ilości 1,9% wagowo masy 2% kwasu octowego. Następnie w kroku 21 roztwór ten miesza się przez ok. 3 godziny, w jednym przykładzie w temperaturze 70°C, w innym przykładzie miesza się w temperaturze 90°C, korzystnie miesza się w temperaturze 80°C. Udział roztworu chitozanu w całkowitej masie roztworu powłokotwórczego wynosi od 45,0% do 57,0%.
Fig. 3 przedstawia schemat blokowy jednego ze sposobów przygotowania roztworu wodnego furcellaranu. W kroku 40 furcellaran miesza się z wodą destylowaną. W jednym przykładzie furcellaran miesza się w ilości 0,2% wagowo użytej wody destylowanej, w innym przykładzie furcellaran miesza się w ilości 1,0% wagowo użytej wody destylowanej, korzystnie furcellaran miesza się w ilości 0,6% wagowo użytej wody destylowanej. Po tym w kroku 41 roztwór wodny furcellaranu pozostawia się do spęcznienia, w jednym przypadku przez 0,9 godziny, w innym przypadku przez 1,1 godziny, korzystnie przez 1 godzinę. Następnie w kroku 42 rozpuszcza się go w trakcie mieszania, w jednym przykładzie w temperaturze 180°C, w innym przykładzie w temperaturze 220°C, korzystnie w temperaturze 200°C, aby uzyskać jednorodny, klarowny roztwór foliotwórczy. W kolejnym kroku 43 odczyn pH roztworu furcellaranu doprowadza się do wartości od pH 3 do pH 4 przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4. W jednym przykładzie dodaje się 15 kropel 10% HCl, w innym przykładzie dodaje się 17 kropel 10% HCl, korzystnie dodaje się 16 kropel 10% HCl. Udział roztworu wodnego furcellaranu w całkowitej masie roztworu powłokotwórczego wynosi od 30,0% do 42,0%.
Fig. 4 przedstawia schemat blokowy jednego ze sposobów przygotowania roztworu powłokotwórczego do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej. Po starcie w kroku 50, w kroku 51 uprzednio przygotowane roztwory chitozanu i furcellaranu miesza się przez wkraplanie gorącego roztworu furcellaranu do roztworu chitozanu podczas jego energicznego mieszania. Do powstałej mieszaniny roztworów furcellaranu i chitozanu w kroku 52 dodaje się glicerol, w jednym przykładzie w ilości 0,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, w innym przykładzie w ilości 1,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, korzystnie w ilości 0,45% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, i miesza się, w jednym przykładzie przez 8 minut, w innym przykładzie przez 15 minut, korzystnie przez 10 minut. W kroku 53 do roztworu zawierającego roztwór furcellaranu, roztwór chitozanu i glicerol dodaje się podczas mieszania roztwór hydrolizatu żelatynowego, aby następnie w kroku 54 otrzymaną mieszaninę roztworów mieszać, w jednym przykładzie przez 18 minut, w innym przykładzie przez 25 minut, korzystnie przez 20 minut, aż do zakończenia tworzenia roztworu powłokotwórczego do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej w kroku 55.
W jednym z przykładów wykonania roztwór powłokotwórczy wytworzony sposobem zgodnym z wynalazkiem zawiera hydrolizat żelatynowy ze skóry karpia, rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości stanowiącej 1,5% wagowo użytej wody destylowanej, po rozpuszczeniu w ilości 9,0% wagowo całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, furcellaran rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości stanowiącej 0,2% wagowo użytej wody destylowanej i pozostawiony do spęcznienia przez 0,9-1,1 go dziny i następnie rozpuszczony w trakcie mieszania w temperaturze 180°C do czasu uzyskania jednorodnego, klarownego roztworu foliotwórczego furcellaranu i doprowadzonego w kolejnym kroku do odczynu pH przygotowanego roztworu w granicach od pH 3 do pH 4, przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4, po rozpuszczeniu w ilości 35,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, chitozan w ilości stanowiącej 1,8% wagowo masy 2% kwasu octowego, służącego do rozpuszczenia chitozanu, mieszany przez 3 godziny w temperaturze 70°C, po rozpuszczeniu w ilości 55,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, zmieszany z podgrzanym roztworem furcellaranu przez wkraplanie roztworu furcellaranu do roztworu chitozanu, i glicerol w ilości 0,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, dodany podczas mieszania do roztworu furcellaranu i roztworu chitozanu.
W innym przykładzie wykonania roztwór powłokotwórczy wytworzony sposobem zgodnym z wynalazkiem zawiera hydrolizat żelatynowy ze skóry karpia rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości stanowiącej 7,5% wagowo użytej wody destylowanej, po rozpuszczeniu w ilości 16,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, furcellaran rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości 1,0% wagowo użytej wody destylowanej i pozostawiony do spęcznienia przez 0,9-1,1 godziny i następnie rozpuszczony w trakcie mieszania w temperaturze od 180°C do 220°C do czasu uzyskania jednorodnego, klarownego roztworu foliotwórczego furcellaranu i doprowadzony w kolejnym kroku do odczynu pH przygotowanego roztworu w granicach od pH 3 do pH 4, przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4, po rozpuszczeniu w ilości 37,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, chitozan w ilości 2,0% wagowo masy 2% kwasu octowego, służącego do rozpuszczenia chitozanu, mieszany przez ok. 3 godziny w temperaturze od 70°C do 90°C, po rozpuszczeniu w ilości 45,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, zmieszany z podgrzanym roztworem furcellaranu, przez wkraplanie roztworu furcellaranu do roztworu chitozanu, i glicerol w ilości 1,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, dodany podczas mieszania do roztworu furcellaranu i roztworu chitozanu. Jadalną aktywną powłokę biopolimerową uzyskuje się odparowując wodę z roztworu powłokotwórczego aż do uzyskania wilgotności jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej nie większej niż 15%.
Przedmiot wynalazku został opisany ponadto w poniższych przykładach wykonania.
Przykład 1
W celu otrzymania roztworu powłokotwórczego do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej przygotowuje się indywidualnie trzy roztwory: roztwór wodny hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia, roztwór chitozanu i roztwór wodny furcellaranu. W 10 ml wody destylowanej miesza się 0,25 g hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia. Następnie 0,9 g chitozanu rozpuszcza się w 50 ml 2% kwasu octowego i roztwór ten miesza się w temperaturze 70°C przez ok. 3 godziny. Potem 0,1 g furcellaranu rozpuszcza się w 40 ml wody destylowanej i pozostawia do spęcznienia przez 1,1 godziny, a następnie rozpuszcza się go w trakcie mieszania w temperaturze 200°C, aby uzyskać jednorodny, klarowny roztwór foliotwórczy. W kolejnym kroku odczyn pH roztworu furcellaranu doprowadza się do wartości od pH 3 do pH 4 przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania pożądanej wartości odczynu pH roztworu. Po uzyskaniu odpowiedniej wartości odczynu pH roztworu furcelleranu, do roztworu chitozanu, energicznie mieszając, wkrapla się gorący roztwór furcellaranu. Do powyższej mieszaniny roztworów furcelleranu i chitozanu dodaje się 0,5 ml glicerolu i miesza się przez kolejne 15 minut. W ostatnim kroku dodaje się przygotowany na samym początku wodny roztwór hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia i całość miesza się przez około 25 minut.
Przykład 2
W celu otrzymania roztworu powłokotwórczego do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej przygotowuje się indywidualnie trzy roztwory: roztwór wodny hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia, roztwór chitozanu i roztwór wodny furcellaranu. W 15 ml wody destylowanej miesza się 0,5 g hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia. Następnie 0,8 g chitozanu rozpuszcza się w 50 ml 2% kwasu octowego i roztwór ten miesza się w temperaturze 90°C przez ok. 3 godziny. Potem 0,2 g furcellaranu rozpuszcza się w 35 ml wody destylowanej i pozostawia do spęcznienia przez 1 godzinę, a następnie rozpuszcza się go w trakcie mieszania w temperaturze 180°C, aby uzyskać jednorodny, klarowny roztwór foliotwórczy. W kolejnym kroku odczyn pH roztworu furcellaranu doprowadza się do wartości od pH 3 do pH 4 przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania pożądanej wartości odczynu pH roztworu. Po uzyskaniu odpowiedniej wartości odczynu pH roztworu furcelleranu, do roztworu chitozanu, energicznie mieszając, wkrapla się gorący roztwór furcellaranu. Do powyższej mieszaniny roztworów furcellaranu i chitozanu dodaje się 1 ml glicerolu i miesza się przez kolejne 12 minut. W ostatnim kroku dodaje się przygotowany na samym początku wodny roztwór hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia i całość miesza się przez około 21 minut.
Przykład 3
W celu otrzymania roztworu powłokotwórczego do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej przygotowuje się indywidualnie trzy roztwory: roztwór wodny hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia, roztwór chitozanu i roztwór wodny furcellaranu. W 20 ml wody destylowanej miesza się 0,75 g hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia. Następnie 0,7 g chitozanu rozpuszcza się w 50 ml 2% kwasu octowego i roztwór ten miesza się w temperaturze 80°C przez ok. 3 godziny. Potem 0,3 g furcellaranu rozpuszcza się w 30 ml wody destylowanej i pozostawia do spęcznienia przez 0,9 godziny, a następnie rozpuszcza się go w trakcie mieszania w temperaturze 200°C, aby uzyskać jednorodny, klarowny roztwór foliotwórczy. W kolejnym kroku odczyn pH roztworu furcellaranu doprowadza się do wartości od pH 3 do pH 4 przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania pożądanej wartości odczynu pH roztworu. Po uzyskaniu odpowiedniej wartości odczynu pH roztworu furcellaranu, do roztworu chitozanu, energicznie mieszając, wkrapla się gorący roztwór furcellaranu. Do powyższej mieszaniny roztworów furcellaranu i chitozanu dodaje się 1,5 ml glicerolu i miesza się przez kolejne 8 minut. W ostatnim kroku dodaje się przygotowany na samym początku wodny roztwór hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia i całość miesza się przez około 18 minut.
W każdym z podanych powyżej przykładów uzyskany roztwór może być przenoszony bezpośrednio na produkt spożywczy bądź wylewany na płytkę albo szalkę Petriego, gdzie po osuszeniu, pozostawiony do wyschnięcia pod dygestorium w temperaturze pokojowej przez 2 dni, przyjmuje postać folii o wilgotności nie większej niż 15% wagowo.
Poniżej opisano przykład zastosowania zgłaszanego wynalazku, w odniesieniu do schabu wieprzowego zabezpieczonego za pomocą roztworu powłokotwórczego. Zgodnie z tym przykładem schab wieprzowy świeży najpierw podzielono na trzy równe części za pomocą sterylnego noża. Jedną część, określoną jako próbka zerowa, przy użyciu sterylnej pęsety anatomicznej laboratoryjnej, zanurzono w roztworze powłokotwórczym sporządzonym według przykładu 3 na 3 sekundy, po czym przeniesiono do jałowego opakowania PET z przykrywką. Drugą część, określoną jako próbka kontrolna, przeniesiono bezpośrednio na jałowe opakowanie PET z przykrywką, bez zanurzania w roztworze. Trzecia część, określona jako próbka zerowa, umieszczona została w sterylnym opakowaniu PET i skierowana do badań mikrobiologicznych, w celu określenia skażenia początkowego produktu. Próbkę z powłoką oraz próbkę kontrolną przechowywano przez okres 11 dni w urządzeniu chłodniczym, w temperaturze 4°C. Po tym czasie próbki poddano analizom mikrobiologicznym. Analizy mikrobiologiczne polegały na określeniu ogólnej liczby drobnoustrojów aerobowych mezofilnych, zgodnie ze standardem ISO 4833-1:2013. Badanie powtórzono trzykrotnie używając schabu z różnych opakowań i numerów partii. Zanieczyszczenie początkowe schabu wieprzowego w dniu przygotowania próbek w próbce zerowej, wynosiło średnio 2,96 ± 1,33 log jtk/g. Po 11 dniach przechowywania chłodniczego ogólna liczba drobnoustrojów w schabie kontrolnym wynosiła 7,631 ± 1,27 jtk/g podczas gdy w schabie z powłoką aktywną 4,63 ± 0,14 jtk/g.
Roztwór powłokotwórczy przygotowany zgodnie z opisem w przykładzie 3 cechował się także wysoką aktywnością antyoksydacyjną, w tym zdolnością do inhibicji rodnika DPPH (2,2-difenylo-1-pikrylohydrazyl) na poziomie 60,35% oraz wartością FRAP wynoszącą 1,86 μM troloksu na ml roztworu.

Claims (6)

1. Roztwór powłokotwórczy zawierający hydrolizat żelatynowy i furcellaran do wytworzenia jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej do przedłużania trwałości żywności znamienny tym, że oprócz hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia, rozpuszczonego w wodzie destylowanej w ilości od 1,5% do 7,5% wagowo użytej wody destylowanej, po rozpuszczeniu w ilości od 9,0% do 16,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, i oprócz furcellaranu rozpuszczonego w wodzie destylowanej w ilości od 0,2% do 1,0% wagowo użytej wody destylowanej i pozostawionego do spęcznienia przez 0,9-1,1 godziny i następnie rozpuszczonego w trakcie mieszania w temperaturze od 180°C do 220°C do czasu uzyskania jednorodnego, klarownego roztworu foliotwórczego furcellaranu i doprowadzonego w kolejnym kroku do odczynu pH przygotowanego roztworu w granicach od pH 3 do pH 4, przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4, po rozpuszczeniu w ilości od 30,0% do 42,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, roztwór powłokotwórczy zawiera chitozan w ilości 1,8% do 2,0% wagowo masy od 1,9% do 2,1% kwasu octowego, służącego do rozpuszczenia chitozanu, mieszany przez ok. 3 godziny w temperaturze od 70°C do 90°C, po rozpuszczeniu w ilości od 45,0% do 57,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, zmieszany z podgrzanym roztworem furcellaranu, przez wkraplanie roztworu furcellaranu do roztworu chitozanu, i glicerol w ilości od 0,5% do 1,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, dodany podczas mieszania do roztworu furcellaranu i roztworu chitozanu.
2. Roztwór powłokotwórczy według zastrz. 1 znamienny tym, że hydrolizat żelatynowy jest hydrolizatem wytwarzanym z żelatyny ze skóry karpia.
3. Jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności znamienna tym, że zawiera roztwór powłokotwórczy osuszony przez odparowanie wody i o wilgotności nie większej niż 15% wagowo i zawierający hydrolizat żelatynowy ze skóry karpia, rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości stanowiącej od 1,5% do 7,5% wagowo użytej wody destylowanej, w ilości od 9,0% do 16,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, chitozan w ilości 1,8% do 2,0% wagowo masy od 1,9% do 2,1% kwasu octowego, służącego do rozpuszczenia chitozanu, mieszany przez ok. 3 godziny w temperaturze od 70°C do 90°C, w ilości od 45,0% do 57,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, furcellaran rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości od 0,2% do 1,0% wagowo użytej wody destylowanej i pozostawiony do spęcznienia przez 0,9-1,1 godziny i następnie rozpuszczony w trakcie mieszania w temperaturze od 180°C do 220°C do czasu uzyskania jednorodnego, klarownego roztworu foliotwórczego furcellaranu i doprowadzony w kolejnym kroku do odczynu pH od odczynu pH 3 do pH 4 przygotowanego roztworu w granicach od pH 3 do pH 4, przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4, w ilości od 30,0% do 42,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, przy czym roztwór chitozanu miesza się z podgrzanym roztworem furcellaranu przez wkraplanie roztworu furcellaranu do wytwarzanego roztworu chitozanu, i z glicerolem w ilości 0,5% do 1,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, dodanym do roztworu zawierającego roztwór furcellaranu i roztwór chitozanu podczas jego mieszania.
4. Sposób otrzymywania roztworu powłokotwórczego służącego do wytwarzania jadalnej aktywnej powłoki biopolimerowej do przedłużania trwałości żywności znamienny tym, że przygotowuje się indywidualnie hydrolizat żelatynowy ze skóry karpia, rozpuszczając go w wodzie destylowanej w ilości od 1,5% do 7,5% wagowo użytej wody, w ilości od 9,0% do 16,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, roztwór chitozanu w ilości 1,8% do 2,0% wagowo masy od 1,9% do 2,1% kwasu octowego, służącego do rozpuszczenia chitozanu, który miesza się przez ok. 3 godziny w temperaturze od 70°C do 90°C, w ilości od 45,0% do 57,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, furcellaran rozpuszczony w wodzie destylowanej w ilości od 0,2% do 1,0% wagowo użytej wody i pozostawiony początkowo do spęcznienia przez 0,9-1,1 godziny i następnie rozpuszczony w trakcie mieszania w temperaturze od 180°C do 220°C do czasu uzyskania jednorodnego, klarownego roztworu foliotwórczego furcellaranu i doprowadzony w kolejnym kroku do odczynu w granicach od pH 3 do pH 4 przy pomocy wkraplania 10% kwasu solnego w ilości potrzebnej do uzyskania odczynu pH roztworu o wartości od pH 3 do pH 4, w ilości od 30,0% do 42,0% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, przy czym roztwór chitozanu miesza się z uprzednio przygotowanym i podgrzanym roztworem furcellaranu, przez wkraplanie roztworu furcellaranu do wytwarzanego roztworu chitozanu, a następnie dodaje się glicerol w ilości od 0,5% do 1,5% całkowitej masy roztworu powłokotwórczego, podczas mieszania roztworu furcellaranu i roztworu chitozanu, i dalej miesza się przez kolejne 8-15 minut, po czym do roztworu furcellaranu, roztworu chitozanu i glicerolu dodaje się przygotowany uprzednio roztwór wodny hydrolizatu żelatynowego ze skóry karpia i całość miesza się przez około 18-25 minut.
5. Sposób otrzymywania roztworu powłokotwórczego według zastrz. 4 znamienny tym, że hydrolizat żelatynowy pozyskuje się z liofilizowanej żelatyny wytworzonej ze skóry z karpia (Cyprinus carpio), którą poddaje się moczeniu najpierw w 0,1 M NaOH przez 6 godzin, a na stępnie w alkoholu etylowym przez 12 godzin, w temperaturze 4°C, po czym żelatynę ekstrahuje się w wodzie przez 4 godziny w temperaturze 45°C ± 1°C, a otrzymany roztwór poddaje się procesowi liofilizacji.
6. Sposób otrzymywania roztworu powłokotwórczego według zastrz. 4 albo 5 znamienny tym, że hydrolizat żelatynowy pozyskuje się z 12,25 g liofilizowanej żelatyny o zawartości białka 82%, którą rozpuszcza się w 150 ml wody destylowanej o temperaturze 50°C, jednocześnie dodając 1 M HCl w takiej ilości, aby doprowadzić odczyn pH roztworu do wartości pH 7, po czym rozpoczyna się hydrolizę enzymatyczną przez dodatek enzymu proteolitycznego subtylizyny, otrzymywanego z Bacillus subtilis, w ilości 2% w stosunku do substratu i proces hydrolizy prowadzi się przez 180 minut w temperaturze 50°C, utrzymując stale odczyn pH roztworu o wartości pH 7 poprzez dodatek 1 M NaOH w ilości pozwalającej na ciągłe utrzymywanie odczynu pH roztworu o wartości pH 7, przy czym proces hydrolizy hamuje się poprzez ogrzewanie hydrolizatu w temperaturze 90°C przez 15 minut, po czym otrzymany roztwór chłodzi się w łaźni z lodem przez 10 minut, a następnie odwirowuje się przy 1000 x g przez 15 minut w temperaturze 4°C i w celu otrzymania hydrolizatu żelatynowego produkt wirowania poddaje się liofilizacji.
PL437986A 2021-05-27 2021-05-27 Roztwór powłokotwórczy, jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania roztworu powłokotwórczego PL244284B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL437986A PL244284B1 (pl) 2021-05-27 2021-05-27 Roztwór powłokotwórczy, jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania roztworu powłokotwórczego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL437986A PL244284B1 (pl) 2021-05-27 2021-05-27 Roztwór powłokotwórczy, jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania roztworu powłokotwórczego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL437986A1 PL437986A1 (pl) 2022-11-28
PL244284B1 true PL244284B1 (pl) 2024-01-03

Family

ID=84391326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL437986A PL244284B1 (pl) 2021-05-27 2021-05-27 Roztwór powłokotwórczy, jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania roztworu powłokotwórczego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL244284B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL437986A1 (pl) 2022-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gorczyca et al. Preparation and characterization of genipin cross-linked porous chitosan–collagen–gelatin scaffolds using chitosan–CO2 solution
Kowalczyk et al. Effects of plasticizers, pH and heating of film-forming solution on the properties of pea protein isolate films
Tanabe et al. Preparation and characterization of keratin–chitosan composite film
Le Tien et al. Development of biodegradable films from whey proteins by cross-linking and entrapment in cellulose
Amara et al. Properties of lysozyme/sodium alginate complexes for the development of antimicrobial films
JP2023519484A (ja) ヒトデからコラーゲンペプチドを得る方法、ヒトデ由来コラーゲンペプチドを含む弾性リポソーム、およびそれを含む化粧料組成物
Sompie et al. The effects of animal age and acetic acid concentration on pigskin gelatin characteristics
Khiari et al. Valorization of fish by-products: rheological, textural and microstructural properties of mackerel skin gelatins
KR20180072887A (ko) 실크 피브로인 다공질체 및 그 제조 방법
RU2682598C2 (ru) Пленочный материал пищевого назначения на основе хитозана и способ его получения
Golpaigani et al. Preservation effect of protein hydrolysate of rainbow trout roe with a composite coating on the quality of fresh meat during storage at 4±1° C
JP2022515937A (ja) ポリマーにもとづいた保存可能期間の延長のための組成物及び方法
Pan et al. Assessment of the physical, mechanical, and moisture-retention properties of pullulan-based ternary co-blended films
CN112321869A (zh) 一种蛋清蛋白/明胶基可食性抑菌涂层及其制备方法
Pérez-Gago et al. Protein-based films and coatings
PL244284B1 (pl) Roztwór powłokotwórczy, jadalna aktywna powłoka biopolimerowa do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania roztworu powłokotwórczego
Wulandari et al. The effect of coating of edible film from bovine split hide gelatin on beef meatballs properties
PL247988B1 (pl) Roztwór powłokotwórczy do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania roztworu powłokotwórczego
Abedin et al. Physicochemical and Biochemical Properties of Pepsin‐Solubilized Collagen Isolated from the Integument of Sea Cucumber (S tichopus vastus)
PL247987B1 (pl) Aktywna dwuwarstwowa folia do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania aktywnej dwuwarstwowej folii
PL247986B1 (pl) Dwuwarstwowa folia do przedłużania trwałości żywności i sposób wytwarzania dwuwarstwowej folii
Lopez-Caballero et al. 14 Valorization and Integral Use of
RU2411738C1 (ru) Состав защитного съедобного пленкообразующего покрытия для мяса и мясных продуктов
RU2743754C1 (ru) Способ производства биоразлагаемого пищевого пленочного покрытия мясного сырья
PL247620B1 (pl) Sposób wytwarzania folii trójwarstwowej