Wpływ wybranych substancji bioaktywnych na zmienność wytrzymałości mechanicznej filmów. wytwarzanych z udziałem

Podobne dokumenty
WPŁYW DODATKU BIOETANOLU NA WŁASCIWOŚCI ELASTYCZNYCH POWŁOK SKROBIOWYCH

Wpływ 3-aminopropylotrietoksysilanu na zmienność wybranych właściwości fizycznych chitozanowych powłok ochronnych

Przeciwdrobnoustrojowe i antyoksydacyjne właściwości hydrozoli wytwarzanych z udziałem substancji bioaktywnych

Barierowość polisacharydowych filmów ochronnych eksponowanych na działanie zimnej plazmy wobec związków aromatycznych dymu wędzarniczego

Rozprawy Naukowe i Monografie Treatises and Monographs. Aneta Cegiełka. SGGW w Warszawie Katedra Technologii Żywności

BADANIA PORÓWNAWCZE PAROPRZEPUSZCZALNOŚCI POWŁOK POLIMEROWYCH W RAMACH DOSTOSOWANIA METOD BADAŃ DO WYMAGAŃ NORM EN

Analiza porównawcza dwóch metod wyznaczania wskaźnika wytrzymałości na przebicie kulką dla dzianin

Aspekty stosowania substancji bioaktywnych jako składników jadalnych powłok ochronnych mięsa i kiełbas

Wpływ warunków przechowywania na fizyczną stabilność tabletek. Barbara Mikolaszek

Raport z badań dotyczący

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

WPŁYW STĘŻENIA BIAŁKA NA KINETYKĘ ADSORPCJI PARY WODNEJ PRZEZ POWŁOKI OTRZYMYWANE NA BAZIE IZOLATU BIAŁEK SERWATKOWYCH

WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE POWŁOK JADALNYCH SERWATKOWYCH

ANALIZA ZALEŻNOŚCI POMIĘDZY CECHAMI DIELEKTRYCZNYMI A WŁAŚCIWOŚCIAMI CHEMICZNYMI MĄKI

Możliwości wykorzystania frakcjonowanych UPS z kotłów fluidalnych w produkcji zapraw murarskich i tynkarskich

DOKUMENTACJA SYSTEMU ZARZĄDZANIA LABORATORIUM. Procedura szacowania niepewności

Wykład 2. Wprowadzenie do metod membranowych (część 2)

Walidacja metod analitycznych Raport z walidacji

BADANIE ODPORNOŚCI NA PRZENIKANIE SUBSTANCJI CHEMICZNYCH PODCZAS DYNAMICZNYCH ODKSZTAŁCEŃ MATERIAŁÓW

ZJAZD 4. gdzie E(x) jest wartością oczekiwaną x

Szczegółowe plany specjalizacji na studiach niestacjonarnych II stopnia

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ ZIEMNIAKÓW NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

WPŁYW WARUNKÓW PRZECHOWYWANIA NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE CIASTEK BISZKOPTOWYCH

Procedura szacowania niepewności

WPŁYW WARUNKÓW UTWARDZANIA I GRUBOŚCI UTWARDZONEJ WARSTEWKI NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE ŻYWICY SYNTETYCZNEJ

Teoria błędów. Wszystkie wartości wielkości fizycznych obarczone są pewnym błędem.

ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA DYFUZJI WODY W KOSTKACH MARCHWI OD TEMPERATURY POWIETRZA SUSZĄCEGO

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 25 lipca 2007 r. w sprawie sposobu znakowania żywności wartością odżywczą 2)

Profile aluminiowe serii LB 1

Analiza korelacji

1. BADANIE SPIEKÓW 1.1. Oznaczanie gęstości i porowatości spieków

Badania nad wykorzystaniem bioaktywnych substancji izolowanych z jaj jako przeciwutleniacze i konserwanty

Co ma wspólnego ludzka dwunastnica z proszkiem do. prania?

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

Walidacja metod wykrywania, identyfikacji i ilościowego oznaczania GMO. Magdalena Żurawska-Zajfert Laboratorium Kontroli GMO IHAR-PIB

Zagadnienia na egzamin dyplomowy Wydział Inżynierii. studia I stopnia. Kierunek: Chemia kosmetyczna

WPŁYW STOPNIA ROZDROBNIENIA GRANULOWANEJ MIESZANKI PASZOWEJ NA WYTRZYMAŁOŚĆ KINETYCZNĄ GRANUL I WYDAJNOŚĆ PRODUKCJI ZWIERZĘCEJ

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA I STATYSTYKA MATEMATYCZNA

ROZDZIELENIE OD PODSTAW czyli wszystko (?) O KOLUMNIE CHROMATOGRAFICZNEJ

Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych

43/59 WPL YW ZA W ARTOŚCI BIZMUTU I CERU PO MODYFIKACJI KOMPLEKSOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIW A NADEUTEKTYCZNEGO

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Wykład 2. Termodynamika i kinetyka procesowa- wykład. Anna Ptaszek. 13 marca Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

STATYSTYKA MATEMATYCZNA, LISTA 3

1. PRZYGOTOWANIE ROZTWORÓW KOMPLEKSUJĄCYCH

METODY BADAŃ I KRYTERIA ZGODNOŚCI DLA WŁÓKIEN DO BETONU DOŚWIADCZENIA Z BADAŃ LABORATORYJNYCH

BADANIA WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH 1. Próba rozciągania metali w temperaturze otoczenia (zg. z PN-EN :2002)

KSZTAŁTOWANIE WYMAGAŃ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH BETONU DO NAWIERZCHNI

ZAMRAŻANIE PODSTAWY CZ.2

OCENA WPŁYWU TEMPERATURY CHŁODZENIA NA WYTRZYMAŁOŚĆ KINETYCZNĄ GRANUL

Przyspieszone testy przydatności do spożycia. barwników naturalnych w trzech modelach żywnościowych

Temat: Badanie Proctora wg PN EN

UBOŻENIE GLEB TORFOWO-MURSZOWYCH W SKŁADNIKI ZASADOWE CZYNNIKIEM WPŁYWAJĄCYM NA WZROST STĘŻENIA RWO W WODZIE GRUNTOWEJ

TECHNIKI SEPARACYJNE ĆWICZENIE. Temat: Problemy identyfikacji lotnych kwasów tłuszczowych przy zastosowaniu układu GC-MS (SCAN, SIM, indeksy retencji)

Instrukcja Techniczna StoColl KM

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

R-PEARSONA Zależność liniowa

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

WYTRZYMAŁOŚĆ RÓWNOWAŻNA FIBROBETONU NA ZGINANIE

ZWIĄZKI MIĘDZY CECHAMI ELEKTRYCZNYMI A AKTYWNOŚCIĄ WODY ŚRUTY PSZENICZNEJ

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

Analiza współzależności zjawisk. dr Marta Kuc-Czarnecka

OCENA JAKOŚCI BRYKIETÓW Z BIOMASY ROŚLINNEJ WYTWORZONYCH W ŚLIMAKOWYM ZESPOLE ZAGĘSZCZAJĄCYM

X Y 4,0 3,3 8,0 6,8 12,0 11,0 16,0 15,2 20,0 18,9

SPRAWOZDANIE: LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

ZASTOSOWANIE INULINY JAKO ZAMIENNIKA TŁUSZCZU W ANALOGACH SERA TOPIONEGO. Bartosz Sołowiej

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ NA SIŁĘ CIĘCIA I SIŁĘ ŚCISKANIA ZIEMNIAKÓW

Wpływ temperatury podłoża na właściwości powłok DLC osadzanych metodą rozpylania katod grafitowych łukiem impulsowym

Wyłączny Przedstawiciel Handlowy ASD RODADECK MICROCEMENT EKSKLUZYWNE GŁADKIE POWIERZCHNIE

Badania laboratoryjne mieszanek dla nawierzchni cienkowarstwowej typu PCC. mgr inż. Magdalena Słoboda Zakład Dróg i Mostów Politechnika Rzeszowska

S t a t y s t y k a, część 3. Michał Żmihorski

Zmienne zależne i niezależne

SPRAWOZDANIE Z BADAŃ- LMC/12/131/2

PRZECIWZUŻYCIOWE POWŁOKI CERAMICZNO-METALOWE NANOSZONE NA ELEMENT SILNIKÓW SPALINOWYCH

Woski dentystyczne twarde w aspekcie ich właściwości technologicznych. Agnieszka Imiełowska

Ćwiczenie 2: Właściwości osmotyczne koloidalnych roztworów biopolimerów.

Spis treści. Przedmowa... XI. Rozdział 1. Pomiar: jednostki miar Rozdział 2. Pomiar: liczby i obliczenia liczbowe... 16

(imię i nazwisko) GRANULACJA 1) GRANULACJA NA MOKRO - PRZYGOTOWANIE GRANULATU PROSTEGO. Ilość substancji na 100 g granulatu [g]

WYTRZYMAŁOŚĆ POŁĄCZEŃ KLEJOWYCH WYKONANYCH NA BAZIE KLEJÓW EPOKSYDOWYCH MODYFIKOWANYCH MONTMORYLONITEM

PL B1. UNIWERSYTET EKONOMICZNY W POZNANIU, Poznań, PL BUP 26/15. RENATA DOBRUCKA, Poznań, PL JOLANTA DŁUGASZEWSKA, Poznań, PL

Statystyczna analiza danych w programie STATISTICA 7.1 PL (wykład 3) Dariusz Gozdowski

WYMIANA CIEPŁA W PROCESIE TERMICZNEGO EKSPANDOWANIA NASION PROSA W STRUMIENIU GORĄCEGO POWIETRZA

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Katedra Biochemii i Chemii Żywności Żywność funkcjonalna- wiedza, kompetencje, doświadczenie

Plan prezentacji. Podsumowanie. - wnioski i obserwacje z przeprowadzonych badań

KORELACJE I REGRESJA LINIOWA

Wykład 3 Hipotezy statystyczne

DEKLARACJA WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWYCH Nr 0016/2013

WPŁYW DODATKU SORBITOLU NA WYBRANE CECHY PRODUKTU PO AGLOMERACJI WYSOKOCIŚNIENIOWEJ

Temat: kruszyw Oznaczanie kształtu ziarn. pomocą wskaźnika płaskości Norma: PN-EN 933-3:2012 Badania geometrycznych właściwości

PODSTAWOWE TECHNIKI PRACY LABORATORYJNEJ: WAŻENIE, SUSZENIE, STRĄCANIE OSADÓW, SĄCZENIE

GRAWITACYJNE ZAGĘSZCZANIE OSADÓW

Analiza współzależności zjawisk

Politechnika. Łódzka

SPIS TREŚCI 1. ZAKRES, ROZWÓJ I ZNACZENIE CHEMII ŻYWNOŚCI 11

13. TERMODYNAMIKA WYZNACZANIE ENTALPII REAKCJI ZOBOJĘTNIANIA MOCNEJ ZASADY MOCNYMI KWASAMI I ENTALPII PROCESU ROZPUSZCZANIA SOLI

Ćwiczenie 4 Suszenie rozpyłowe

Wykład 4. Fizykochemia biopolimerów- wykład 4. Anna Ptaszek. 5 listopada Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

Transkrypt:

Jagoda Ambrozik-Haba*, Karolina Semeriak, Anna Zimoch, Natalia Ulbin-Figlewicz, Andrzej Jarmoluk Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Wpływ wybranych substancji bioaktywnych na zmienność wytrzymałości mechanicznej filmów wytwarzanych z ich udziałem biokompozytów hydroksypropylometylocelulozy Effect of some bioactive substances on variability in mechanical strength of films based on hydroxypropylmethylcellulose Z hydrozolowych biokompozytów hydroksypropylometylocelulozy wytwarzanych z udziałem takich substancji bioaktywnych, jak ekstrakt z czosnku, ekstrakt z rozmarynu, heksametylenotetraamina, nizyna oraz substancje izolowane z jaj (lizozym, cystatyna) sporządzano odwodnione filmy, dla których oceniono wpływ zastosowanych dodatków na zmienność przepuszczalności pary wodnej i wytrzymałości mechanicznej. Stwierdzono, że jedynie zastosowanie w składzie biokompozytów mieszaniny lizozymu z cystatyną powoduje zmniejszenie ich barierowości wobec pary wodnej. Natomiast na wzrost wytrzymałości mechanicznej eksperymentalnych filmów istotny dodatni wpływ miał dodatek do ich składu nizyny i mieszaniny lizozym-cystatyna. Extracts of garlic, rosemary, urotropine and nisin as well as substances isolated from eggs (lysozyme and cystatin) were added to an aq. soln. of hydroxypropylmethylcellulose, L-lactic acid and glycerol used for prepn. of biocomposite films studied then for tensile strength and barrier properties during ageing at 25 C and humidity 60%. Addn. of lysozyme-cystatine mixt. resulted in an increase in H 2 O vapour permeability and mech. strength. Możliwość zastosowania jadalnych filmów ochronnych jako alternatywy dla opakowań syntetycznych spowodowała wzrost zainteresowania zarówno technologów, jak i producentów żywności tego typu aplikacjami. Powłoka jadalna jest to cienka warstwa biopolimeru uformowana w formie otoczki na produkcie żywnościowym. Surowce do wytworzenia ochronnej powłoki to głównie biopolimery węglowodanowe (skrobia, celuloza i ich zmodyfikowane formy), białkowe (białka mleczne, sojowe, kolagen) i lipidowe (wyższe kwasy tłuszczowe, mono-, di-, tri glicerydy) oraz ich mieszaniny 1, 2). Podstawowym zadaniem tych struktur jest utrzymanie wysokiej jakości produktu spożywczego, poprzez ograniczenie zmian wilgotności, ochronę przed utratą związków aromatycznych, hamowanie oksydacji tłuszczów, barwników i przeciwutleniaczy oraz poprawę właściwości mechanicznych produktów. Ponadto filmy ochronne stosowane są jako substancje bakteriostatyczne, chroniące przed szkodliwą mikroflorą. Powłoki ochronne mogą również pełnić funkcję nośników dodatków do żywności (np. antyoksydanty, barwniki, substancje przeciwdrobnoustrojowe lub zapachowe) 3). Właściwości mechaniczne filmów ochronnych są istotne z punktu widzenia ich użycia na produkcie, gdyż warunkują trwałość i wytrzymałość powłok oraz stabilność produktu podczas okresu przechowywania. Filmy utworzone jedynie na bazie polimeru charakteryzują się dużą łamliwością i kruchością. Aby polepszyć plastyczność filmu stosuje się dodatki plastyfikatorów (np. glicerol, sorbitol, poli(glikol etylenowy). Właściwości mechaniczne powłok zależą od właściwości polimeru i użytego plastyfikatora Mgr inż. Jagoda AMBROZIK-HABA w roku 2009 ukończyła studia na Wydziale Nauk o Żywności na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu, * Autor do korespondencji: Katedra Technologii Surowców Zwierzęcych i Zarządzania Jakością, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław 25, tel.: (71) 320-77-19, fax: (71) 320-51-40, e-mail: jagoda.ambrozik@up.wroc.pl Mgr inż. Karolina SEMERIAK w roku 2009 ukończyła studia na Wydziale Nauk o Żywności na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu, 660 91/5(2012)

oraz wilgotności względnej 4). Barierowość wobec pary wodnej hydrofilowych powłok ochronnych w głównej mierze zależy od rozpuszczalności i dyfuzyjności cząsteczek wody w substancji stanowiącej bazę do filmu. Filmy, których matrycę stanowią polimery tłuszczowe charakteryzują się niższą przepuszczalnością pary wodnej, co jest skutkiem ich hydrofobowej natury. Barierowość wobec pary wodnej w dużej mierze określa funkcjonalność powłoki, gdyż zmiany wilgotności produktu żywnościowego w znacznym stopniu warunkują jego świeżość 1, 4). Celem pracy było określenie wpływu dodatku wybranych substancji biologicznie aktywnych, w tym głównie naturalnych, na zmienność właściwości mechanicznych (wytrzymałość na rozciąganie i przebicie) oraz przepuszczalność pary wodnej eksperymentalnych powłok ochronnych. Część doświadczalna Materiały Do wytwarzania eksperymentalnych filmów wykorzystano hydroksypropylometylocelulozę Methocel SX (Dow Wolff Cellulosics), lizozym o aktywności wyjściowej 1680 U/mg białka (Ovopol), mieszaninę lizozym-cystatyna o aktywności lizozymu 1410 U/mg białka i aktywności cystatyny 3,77 U/mg białka, urotropinę (Stanlab), ekstrakt z czosnku Flavocaps Knoblauch i ekstrakt z rozmarynu Stabiloton WS (Raps GmbH&Co. KG), nizynę Chrisin (Chr. Hansen), glicerynę roślinną (Stanlab) Wariant oraz 80-proc. kwas mlekowy Purac PCC80 (Purac). Metodyka badań Układ doświadczenia umożliwiający ocenę interakcyjnego oddziaływania 6 czynników zmienności, zaprojektowano stosując plan statystyczny o najmniejszym stopniu uwikłania i abberacji. Jako predykatory jakościowe przyjęto udział heksametylenotetraaminy (urotropina) nizyny, lizozymu, mieszaniny lizozym-cystatyna, ekstraktu z rozmarynu i czosnku w eksperymentalnych biokompozytach na dwóch poziomach zmienności: 0% (poziom 0 czynnika) oraz odpowiednio 0,5%, 0,5%, 1%, 1%, 0,1% i 0,1% (poziom doswiadczalny czynnika) (tabela 1). Bazową substancję strukturotwórczą biokompozytów, wykorzystywanych do sporządzania eksperymentalnych filmów, stanowił 1-proc. roztwór hydroksypropylometylocelulozy rozpuszczony w 0,25-proc. wodnym roztworze kwasu L-mlekowego. Wszystkie składniki łączono ze sobą w postaci roztworów wodnych. Wyjątek stanowiła hydroksypropylometyloceluloza, którą rozpuszczono w roztworze kwasu mlekowego. Udział gliceryny roślinnej (pełniącej funkcję plastyfikatora) w recepturze biokompozytów stanowił 25% w stosunku do suchej masy składników. Sporządzane zole i roztwory mieszano w takich proporcjach, aby uzyskiwać finalnie stężenia wybranych składników na stałych poziomach (HPMC, kwas L-mlekowy, gliceryna), zaś komponentów pełniących rolę predyktorów jakościowych, na poziomach założonych w modelu doświadczenia (tabela 1). Eksperymentalne hydrozole wylewano na szklane płytki pokryte teflonem w objętościach równowagowych dla stałej s.m. wszystkich wariantów. Umożliwiało to po odwodnieniu, otrzymywanie filmów o zbliżonych wymiarach grubości. Strukturowanie filmów przeprowadzano w komorze klimatycznej firmy Binder typ KBF LOC 240 przez 48 h w temp. 25 C i przy wilgotności względnej 60%. Wszystkie etapy wytwarzania powłok przedstawiono na rys. 1. Wybrane właściwości mechaniczne oznaczono stosując urządzenie do badań wytrzymałościowych firmy Zwick/Roell Z010. Pomiar wytrzymałości na wydłużenie niszczące wykonano przy użyciu testu rozciągania z wyznaczeniem F maksr, N/mm2, (wytrzymałość na rozciąganie) oraz % wydłużenia. Pomiar siły przebicia wykonano w teście kompresji przy użyciu trzpienia (o średnicy 5 mm) wyznaczając, N, (maksymalna siła przebicia). Próbki do testu proste rozciąganie z wyznaczeniem F maksr miały wymiary 19 mm 32 mm, z przewężeniem po środku o wymiarach 6 mm 15 mm (rys. 2). Natomiast próbki do testu na przebicie miały kształt prostokąta o wymiarach 19 mm 32 mm. Tabela 1. Model doświadczenia Table 1. Experimental design heksametylenotetraamina Czynniki zmienności, % ekstrakt z czosnku ekstrakt z rozmarynu lizozym lizozymcystatyna 1 0 0 0 0 0 0 2 0,5 0 0 1 1 0 3 0 0,1 0 1 1 0 4 0,5 0,1 0 0 0 0 5 0 0 0,1 1 0 0 6 0,5 0 0,1 0 1 0 7 0 0,1 0,1 0 1 0 8 0,5 0,1 0,1 1 0 0 nizyna 9 0 0 0 0 1 0,5 10 0,5 0 0 1 0 0,5 11 0 0,1 0 1 0 0,5 12 0,5 0,1 0 0 1 0,5 13 0 0 0,1 1 1 0,5 14 0,5 0 0,1 0 0 0,5 15 0 0,1 0,1 0 0 0,5 16 0,5 0,1 0,1 1 1 0,5 Dr inż. Anna ZIMOCH w roku 2006 ukończyła studia na Wydziale Nauk o Żywności Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Jest asystentem w Katedrze Technologii Surowców Zwierzęcych i Zarządzania Jakością Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Specjalność technologia mięsa. Mgr inż. Natalia ULBIN FIGLEWICZ w roku 2011 ukończyła studia na Wydziale Nauk o Żywności Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, 91/5(2012) 661

zol HPMC w kwasie mlekowym - mieszadło mechaniczne CATR50, - 1h, 300 rpm - łaźnia ultradźwiękowa S60 Elmasonic, - 1h, - płytki szklane pokryte teflonem, - komora klimatyczna Binder typ KBF LOC 240, - 48h, 25 o C, 60% RH wodne roztwory substancji bioaktywnych mieszanie odpowietrzanie wylewanie filmów strukturowanie filmów Oznaczenie przepuszczalności pary wodnej wykonano wykorzystując krążki o średnicy 60 mm wycięte z eksperymentalnych filmów. Umieszczano je jako wieczko szklanego naczynia, do którego gliceryna wcześniej nalewano 100±1 cm 3 wody destylowanej, pozostawiając 40 mm przestrzeni pomiędzy lustrem wody a wieczkiem. Tak przygotowane próbki ważono i umieszczano w komorze klimatycznej o temp. 25 C i wilgotności względnej 60%. Ważenie próbek powtarzano po 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12 i 24 h składowania. Na podstawie uzyskanych wyników obliczono szybkość przenikania pary wodnej, WVTR, ze wzoru (1): mp mk WVTR = (1) P t w którym m p oznacza masę początkową, g, m k masę końcową, g, t czas, s, a P powierzchnię, m 2. Przepuszczalność pary wodnej, WVP, obliczano wg wzoru (2): WVP w którym S oznacza prężność pary wodnej w temp. 25 C równą 3167,7394 Pa, R 1 wilgotność względną wewnątrz naczynia, %, R 2 wilgotność względną w komorze klimatycznej, %, a d grubość filmu, m. Wyniki badań poddano analizie statystycznej stosując program statystyczny Statistica wersja 6.0. Wykorzystując statystyki nieparametryczne wyznaczono korelacje porządku rang Spearmana dla p 0,05 oraz średnie krańcowe dla badanych wielkości wejściowych. Korelacja rang Spearmana jest nieparametryczną miarą monotonicznej zależności statystycznej między zmiennymi losowymi. Współczynnik korelacji rang przyjmuje wartości z przedziału [-1;1], gdzie wartość -1 określa dokładną korelację ujemną, 0 brak korelacji, a +1 dokładną korelację dodatnią. Omówienie i dyskusja wyników WVTR = S ( R1 R2 ) d (2) wycinanie próbek analitycznych Rys. 1. Schemat wytwarzania eksperymentalnych filmów ochronnych Fig. 1. Diagram of the experimental production of edible coatings Na podstawie wyznaczonych średnich krańcowych zaobserwowano, że dodatek substancji biologicznie aktywnych zwiększał wartość przepuszczalności pary wodnej. Wyjątek stanowił wariant filmu sporządzanego z ekstraktem z rozmarynu, którego obecność w powłoce powodowała nieznaczne pomniejszenie wielkości badanego parametru od 0,452 10-8 do 0,449 10-8 (rys. 3). Stwierdzono, Rys. 2. Wymiary liniowe próbki wykorzystywanej do testów wytrzymałościowych Fig. 2. Linear dimensions of the sample used in the strength tests Rys. 3. Zależność przepuszczalności pary wodnej od dodatku substancji bioaktywnej Fig. 3. Effect of bioactive substances on water vapor permeability Dr. hab. inż. Andrzej JARMOLUK w roku 1982 ukończył studia na Wydziale Technologii Żywności Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Jest zatrudniony na stanowisku prof. nadzw. Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, w Katedrze Technologii Surowców Zwierzęcych i Zarządzania Jakością. że istnieje silna dodatnia zależność pomiędzy barierowością wobec pary wodnej wytwarzanych filmów ochronnych, a dodatkiem mieszanki lizozym-cystatyna (współczynnik R Spearamana = 0,641). Zależności pomiędzy pozostałymi badanymi substancjami aktywnymi, a ubytkiem pary wodnej były słabe i miały wartości dodatnie. Jedynie w przydatku zastosowania domieszki ekstraktu z rozmarynu 662 91/5(2012)

do eksperymentalnych powłok, stwierdzano wobec mierzonego parametru zależność ujemną (tabela 2). Tabela 2. Wyniki korelacji porządku rang Spearmana Table 2. Results of Spearman's rank correlation Współczynnik R Spearmana Predykator jakościowy WVP F maksr ε z Heksametylenotetraamina 0,165-0,192-0,074-0,224 Ekstrakt z czosnku 0,267-0,069-0,131-0,318* Ekstrakt z rozmarynu -0,168-0,346* 0,000 0,018 Lizozym 0,126 0,144 0,126-0,118 Lizozym-cystatyna 0,641* 0,222 0,293* 0,312* Nizyna 0,057 0,665* 0,681* 0,058 * - istotność przy p 0,05 Brak wpływu lizozymu na barierowość powłok ochronnych udowodnili także Park i współpr. 5) badając chitozanowe filmy z 1-proc. dodatkiem lizozymu. Pranoto i współpr. 6) oraz Du i współpr. 7) w swoich badaniach wykazali brak oddziaływania dodatku czosnku na przepuszczalność pary wodnej eksperymentalnych powłok z nim wytwarzanych. Türe i współpr. 8) udowodnili, że rozmaryn nie oddziaływuje istotnie na barierowość celulozowych filmów. Ko i współpr. 9) w swojej pracy porównując właściwości filmów ochronnych z dodatkiem nizyny sporządzanych na różnych matrycach (izolaty białek serwatkowych, izolaty białka sojowego, białko jaj i gluten pszenny) wykazali brak wpływu tej bakteriocyny na barierowość wobec pary wodnej powłok z nią wytwarzanych. Zaobserwowano, że maksymalna siła przebicia ( ) eksperymentalnych filmów była dodatnio zależna od dodatku lizozymu, mieszanki lizozym-cystatyna oraz nizyny. Natomiast dla pozostałych substancji bioaktywnych wykazano ujemną zależność dla zmienności tej cechy (tabela 2). Silna zależność została wykazana dla dodatku do ocenianych biokompozytów nizyny, gdzie wartość współczynnika R Spearmana wyniosła 0,665 (zależność dodatnia). Przy zastosowaniu w recepturach filmów ekstraktu z rozmarynu obserwowano silną zależność ujemną pomiędzy jego stężeniem a wytrzymałością foli na przebicie (współczynnik R Spearmana = -0,346). Ocena zmienności wartości średnich ważonych, maksymalnej siły przebicia ( ) wskazuje na rosnący wpływ dodatku lizozymu (od 12,827 N do 14,176 N) oraz nizyny (od 10,080 N do 16,923 N) na zmienność tego parametru. Udział w składzie eksperymentalnych biokompozytów pozostałych substancji odzwierciedlał się zmniejszaniem wartości wyznaczanym dla próbek filmów (rys. 6). Wykazano ujemną zależność pomiędzy dodatkiem urotropiny i ekstraktu z czosnku, a wytrzymałością na rozciąganie (F maksr ) eksperymentalnych filmów je zawierających. Wielkość F maksr była dodatnia zależna od obecności w eksperymentalnej powłoce lizozymu, mieszanki lizozym-cystatyna lub nizyny (tabela 2). Przy czym silną zależność obserwowano dla do mieszanki lizozym-cystatyna (współczynnik R Spearmana = 0,293) oraz nizyny (współczynnik R Spearmana = 0,681). Natomiast pomiędzy Rys. 4. Zależność % wydłużenia przy rozciąganiu, ε z Fig. 4. Effect of bioactive substances on tensile elongation, ε z F maksr, N/mm dodatkiem ekstraktu z rozmarynu, a wielkością ocenianego parametru nie stwierdzono zależności (współczynnik R Spearmana = 0,000). Na podstawie wielkości średnich krańcowych można stwierdzić, że rosnący wpływ na wielkość zmiennej zależnej miało zastosowanie w uzyskanych filmach dodatku lizozymu, mieszanki lizozym-cystatyna oraz nizyny (rys. 6). Przy czym w przypadku nizyny obserwowany wzrost był aż dwukrotny (od 0,517 N/mm 2 do 1,025 N/mm 2 ). Stwierdzono, że obecność w eksperymentalnej powłoce mieszanki lizozym-cystatyna oraz nizyny zwiększała wielkość % wydłużenia (ε z ), co świadczy o wzroście elastyczności eksperymentalnych filmów (rys. 4). Wykazano dodatnią korelację ε z od dodatku mieszanki lizozym-cystatyna i nizyny, jak również ekstraktu z rozmarynu, przy czym dodatek mieszanki lizozym-cystatyna był istotnie skorelowany (współczynnik R Spearmana = 0,312) z mierzonym parametrem. Przy dodatku do doświadczalnych biokompozytów ekstraktu z czosnku wykazano silną ujemną korelację (współczynnik R Spearmana = -0,318) z wielkością % wydłużenia (tabela 2). Parnoto i współpr. 6) badając właściwości mechaniczne chitozanowym i alginianowym filmów z dodatkiem czosnku, w obu przypadkach wykazali brak wpływu omawianej substancji bioaktywnej na oceniane parametry, co jest zbieżne z wynikami doświadczeń własnych. W pracy wykazano dodatnią silną zależność F maksr i od dodatku nizyny do receptury eksperymentalnych biokompozytów. Sivarooban i współpr. 10) oceniając filmy na bazie białka sojowego z dodatkiem tej bakteriocyny udowodnili negatywny (zmniejszający) wpływ nizyny na wytrzymałość filmu na rozerwanie oraz nie wykazali oddziaływania jej na wytrzymałość filmu na przebicie. Z kolei Ko i współpr. 9) wykazali, że Rys. 5. Zależność wytrzymałości na rozciąganie, F maksr Fig. 5. Effect of bioactive substances on variability of tensile strength, F maxr 91/5(2012) 663

w przypadku filmów wytwarzanych na bazie białka sojowego, białka z jaj lub glutenu pszennego, nizyna nie wpływa na zmienność ich wytrzymałości na rozerwanie. Jedynie w przypadku filmu z białek serwatkowych nizyna powodowała zwiększanie wytrzymałość filmu na rozerwanie. Autorzy ci dowiedli również, że w zależności od użytej matrycy, nizyna w różny sposób oddziałuje na wytrzymałość filmu na przebicie, tzn. w powłokach na bazie białka jaj i glutenu pszennego powoduje zmniejszenie wartości tego parametru, białka sojowego powiększenie, a białek serwatkowych nie wpływa na zmienność omawianej właściwości. Park i współpr. 5) wykazali, że 1-proc. dodatek lizozymu, zmniejsza wytrzymałość filmu na rozerwanie, oraz zwiększa jego wydłużenie przy rozrywaniu. Udowodnili oni, że wprowadzenie do receptury doświadczalnych biokompozytów ekstraktu z rozmarynu negatywnie wpływa na wytrzymałość filmu na przebicie, natomiast Türe i współpr. 8) wykazali, że w filmach sporządzanych na bazie metylocelulozy rozmaryn nie oddziałuje na zmienność ich właściwości mechanicznych. W filmach, gdzie matrycę strukturalną stanowił gluten pszenny dodatek rozmarynu, powoduje zwiększanie wartości wydłużenia filmu przy rozrywaniu, jednocześnie zmniejszając jego wytrzymałość na przebicie. Podsumowanie, N Rys. 6. Zależność maksymalnej siły przebicia, Fig. 6. Effect of bioactive substances on variability of penetration test, F maxp zawartości w nich ekstraktu z rozmarynu oraz wydłużenia przy rozciąganiu od dodatku ekstraktu z czosnku. Praca wykonana w ramach projektu pt. Innowacyjne technologie produkcji biopreparatów na bazie nowej generacji jaj (Ovocura), finansowanego przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, 2007 2013. Otrzymano: 18-03-2012 Oceniono jednoczesny wpływ 6 predykatorów jakościowych, tj. ekstraktów z czosnku i rozmarynu, heksametylenotetraaminy, nizyny, lizozymu i cystatyny na zmienność wybranych właściwości funkcjonalnych filmów ochronnych sporządzanych z biokompozytów wytwarzanych z dodatkiem biologicznie aktywnych substancji. Nie wykazano istotnych zależności jedynie przy zastosowaniu w składzie eksperymentalnych biokompozytów heksametylenotetraaminy i lizozymu. Udowodniono silną, dodatnią zależność przepuszczalności pary wodnej przez eksperymentalne powłoki od zastosowania w ich składzie mieszaniny lizozym-cystatyna. Wykazano również silne dodatnie zależności pomiędzy maksymalną siłą rozerwania eksperymentalnych foli sporządzanych z udziałem mieszaniny lizozym-cystatyna oraz nizyny. Zastosowanie w składzie eksperymentalnych biokompozytów mieszaniny lizozym-cystatyna lub nizyny powodowało odpowiednio zwiększanie elastyczności filmów wytwarzanych z ich udziałem lub siły potrzebnej do ich przebicia. Wykazano również silną ujemną zależność maksymalnej siły przebicia eksperymentalnych foli, od LITERATURA 1. S. Kokoszka, A. Lenart, Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego 2007, nr 1, 47. 2. J.M. Krochta, C. Mulder-Jahnson, Food Technol. 1997, 52, nr 2, 61. 3. F. Debeaufort, J.A. Quezada-Gallo, A. Voilley, Critical Rev. Food Sci. 1998, 38, nr 4, 299. 4. S. Guilbert, N. Gontard, L.G.M. Gorris, Lebensm.-Wiss. U.-Technol. 1996, 29, 10. 5. S.I. Park, M.A. Daeschel, Y. Zhao, J. Food Sci. 2004, 69, nr 8, 215. 6. Y. Pranoto, S.K. Rabbit, W.M. Salokhe, Dev. Chem. Eng. Mineral Process. 2005, 13, nr 5/6, 617. 7. W.X. Du, C.W. Olsen, R.J. Avena-Bustillos, T.H. Mchugh, C.E. Levin, R. Mandrell, Mendel Friedman, J. Food Sci. 2009, 74, nr 7, 390. 8. H. Türe, E. Eroğlu, B. Özen, F. Soyer, Int. J. Food Sci. Technol. 2009, 44, 402. 9. S. Ko, M.E. Janes, N.S. Hettiarachchy, M.G. Johnson, J. Food Sci. 2001, 66, nr 7, 1006. 10. T. Sivarooban, N.S. Hettiarachchy, M.G. Johnson, Food Res. Int. 2008, 41, 781. www.przemchem.pl 664 91/5(2012)