Effect of gelatin and tangerine essential oil on corn starch films
DOI:
https://doi.org/10.29076/issn.2528-7737vol16iss42.2023pp35-44pKeywords:
Biopolymer, Film, Corn starch, Gelatin, Essential oil, Solubility, PermeabilityAbstract
The research is aimed at obtaining edible-biodegradable films to maintain and preserve the quality of food. Corn starch is used, which due to its hydrophilic characteristic requires the addition gelatin; and mandarin peel essential oil (AE), which due to its hydrophobic nature reduces permeability.
To obtain the essential oil, the Clavenger method is applied; and the Casting method is used for its elaboration films and are formulated using a factorial experimental design kn of 32, with 2.5%, 3.75% and 5% w/v gelatin concentrations; and essential oil at 0.3%, 0.4% and 0.5% v/v; the constants are maintained: 5% starch and 3% glycerol.
The response variables (solubility, humidity and WVP), are evaluated through the statistical analysis of ANOVA and are displayed on the Pareto diagram and Response Surface Graph. These, in turn, reflect that, at a higher percentage of gelatin, the films experience an increase in their response variables; and, at a higher percentage of essential oil, a decrease is generated. However, the interaction of the two factors significantly (p<0.05) affects the decrease in solubility. The regression model determined for the (%) solubility, (%) humidity and WVP, yield an R2 of 98.64%, 98.62% and 97.05%, respectively.
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References
Acosta, S., Chiralt, A., Santamarina, P., Rosello, J., González-Martínez, C., & Cháfer, M. (2016). Antifungal films based on starch-gelatin blend, containing essential oils. Food Hydrocolloids, 61, 233–240. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.05.008
Acosta, S., Jiménez, A., Cháfer, M., González-Martínez, C., & Chiralt, A. (2015). Physical properties and stability of starch-gelatin based films as affected by the addition of esters of fatty acids. Food Hydrocolloids, 49, 135–143. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2015.03.015
Al-Hassan, A. A., & Norziah, M. H. (2012). Starch-gelatin edible films: Water vapor permeability and mechanical properties as affected by plasticizers. Food Hydrocolloids, 26(1), 108–117. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2011.04.015
Anchundia, K., Santacruz, S., & Coloma, J. (2016). Caracterización Física de Películas Comestibles a Base de Cáscara de Plátano (Musa Paradisiaca). Revista Chilena de Nutricion, 43(4), 394–399. https://doi.org/10.4067/S0717-75182016000400009
Argote Vera, F. E., Suarez Montenegro, Z. J., Tobar Delgado, M. E., PEREZ ALVAREZ, J. A., HURTADO BENAVIDEZ, A. M., & DELGADO OSPINA, J. (2017). Evaluación de la capacidad inhibitoria de aceites esenciales en Staphylococcus aureus y Escherichia coli. Biotecnoloía En El Sector Agropecuario y Agroindustrial, 15(Edición Especial 2), 52. https://doi.org/10.18684/bsaa(15).593
Armijos, B., & Ramírez, A. (2022). Elaboración de películas a partir de almidón oxidado de banano variedad Cavendish y celulosa microcristalina como alternativa a films flexibles. In Repositorio Universidad Técnica de Machala. Universidad Técnica de Machala.
Asiyanbi, T. T., Bio-Sawe, W., Idris, M. A., & Hammed, A. M. (2017). Gelatin-polysaccharide based materials: A review of processing and properties. International Food Research Journal, 24.
Ayquipa Cuellar, E. (2018). Caracterización Física de Películas Comestibles Obtenidas de Mucílago de Cáscara de Tuna (Opuntia spp) y Almidón de Cáscara de Papa (Solanum tuberosum). Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac.
Bello, F., Eyman, L., Almirón, N., Cocco, A., & Torres, F. (2018). Cartillas para determinar el índice de color de mandarinas y naranjas. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, 1–20.
Bustamante Limones, R. E., & Peralta Ávila, M. B. (2018). Caracterización de biopolímero obtenido a partir de leche de vaca y almidón de yuca [Universidad de Guayaquil]. In Universidad de Guayaquil, Facultad de Ingeniería Química. http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/28021
Cárdenas, J. (2016). Films biodegradables activos de almidón-gelatina. Efecto de la oxidación del almidón [Universitat Politécnica de Valencia]. http://hdl.handle.net/10251/68651
Cedeño Sares, L. A., Díaz-Torres, R., Casariego-Año, A., Arias-Toro, D., & Yánez-Romero, M. (2021). Efecto de la acetilación sobre propiedades físicas del almidón de Banano (M. Sapientum L.) variedad Cavendish. Cumbres, 7(1), 9–20. https://doi.org/10.48190/cumbres.v7n1a1
Criollo Feijoo, J. L. (2018). Propiedades físicas y mecánicas de películas comestibles elaboradas a base de almidón de banano [Universidad Técnica de Machala]. http://repositorio.utmachala.edu.ec/bitstream/48000/14183/1/E-4816_SAN MARTIN LARREA LADY DIANA.pdf
Díaz, R. (2015). Films biodegradables antimicrobianos a base de almidón y gelatina. Universidad Politécnica de Valencia.
Fakhoury, F. M., Maria Martelli, S., Canhadas Bertan, L., Yamashita, F., Innocentini Mei, L. H., & Collares Queiroz, F. P. (2012). Edible films made from blends of manioc starch and gelatin - Influence of different types of plasticizer and different levels of macromolecules on their properties. LWT - Food Science and Technology, 49(1), 149–154. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2012.04.017
Franco Torres, Y. L. (2015). Evaluación del proceso de extracción de aceites esenciales de hojas de citrus aurantifolia (limón sutil) citrus sinensis (naranja) y citrus nobilis (mandarina) mediante hidrodestilación. Universidad Técnica Estatal de Quevedo.
Gamarra Reyes, A. B. (2017). Efecto de la concentración de aceite esencial de clavo de olor en la cobertura comestible a base de gelatina - almidon y tiempo de almacenamiento sobre las caracteristicas fisicoquimicas, recuento de mohos y levaduras y aceptabilidad general en bayas de a [Universidad Privada Antenor Orrego]. https://hdl.handle.net/20.500.12759/2885
Indrianti, N., Pranoto, Y., & Abbas, A. (2018). Preparation and characterization of edible films made from modified sweet potato starch through heat moisture treatment. Indonesian Journal of Chemistry, 18(4), 679–687. https://doi.org/10.22146/ijc.26740
Jamróz, E., Juszczak, L., & Kucharek, M. (2018). Development of starch-furcellaran-gelatin films containing tea tree essential oil. Journal of Applied Polymer Science, 135(42), 2–9. https://doi.org/10.1002/app.46754
Johar, N., & Ahmad, I. (2012). Morphological, thermal, and mechanical properties of starch biocomposite films reinforced by cellulose nanocrystals from rice husks. BioResources, 7(4), 5469–5477. https://doi.org/10.15376/biores.7.4.5469-5477
León, I., Camacho, J., Zazueta, A., Calderon, P., Fitch, N., Jacobo, M., Sánchez, E., & Aguilar, P. (2018). Desarrollo y Caracterización de Películas Comestibles Elaboradas a Partir de Almidón Acetilado por Extrusión y Gelatina. Investigación y Desarrollo En Ciencia y Tecnología de Alimentos Desarrollo, 3, 714–720.
León Méndez, G., Osorio Fortich, M. del R., & Martínez, E. S. R. (2015). Comparación de dos métodos de extracción del aceite esencial de Citrus sinensis L. Revista Cubana de Farmacia, 49(4), 742–750. http://scielo.sld.cu
López, O. V., Castillo, L. A., Farenzena, S., Pintos, E., Rodríguez, M. S., García, M. A., & Villar, M. A. (2018). Película biodegradable de almidón de maíz termoplástico y quitosano con actividad antimicrobiana empleada como envase activo. Matéria (Rio de Janeiro), 23(2). https://doi.org/10.1590/s1517-707620180002.0423
Macas, D., & Vidal, M. (2022). Estudio de propiedades físicas y de barrera de películas de almidón oxidado de semilla de aguacate Hass y celulosa microcristalina. Universidad Técnica de Machala.
Marzo, I. (2010). Efecto del tipo y contenido de aceites esenciales sobre las propiedades mecánicas y barrera de películas comestibles bbasadas en zeina [Universidad Pública de Navarra]. https://academica-e.unavarra.es/xmlui/handle/2454/2203
Morales Yanchapaxi, E. M. (2014). Caracterización de Películas, Elaborados a partir de Harina de Quinua (Chenopodium quinoa, Willd), Almidón Modificado de Yuca (Manihot esculenta) y Montmorillonita. Escuela Polintécnica Nacional.
Ramos, M., Valdés, A., Beltrán, A., & Garrigós, M. (2016). Gelatin-Based Films and Coatings for Food Packaging Applications. Coatings, 6(4), 41. https://doi.org/10.3390/coatings6040041
Riaz, A., Lagnika, C., Luo, H., Dai, Z., Nie, M., Hashim, M. M., Liu, C., Song, J., & Li, D. (2020). Chitosan-based biodegradable active food packaging film containing Chinese chive (Allium tuberosum) root extract for food application. International Journal of Biological Macromolecules, 150. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.02.078
Riaz, A., Lagnika, C., Luo, H., Nie, M., Dai, Z., Liu, C., Abdin, M., Hashim, M. M., Li, D., & Song, J. (2020). Effect of Chinese chives (Allium tuberosum) addition to carboxymethyl cellulose based food packaging films. Carbohydrate Polymers, 235. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.115944
Saldaña, H., & Paseli, C. (2015). Estudio Comparativo y Evaluación del Rendimiento de dos Tecnologías de Extracción de Aceites Esenciales de Naranja , Mandarina y Tangelo. Universidad ESAN.
Sánchez González, L., Cháfer, M., Hernández, M., Chiralt, A., & González-Martínez, C. (2011). Antimicrobial activity of polysaccharide films containing essential oils. Food Control, 22(8), 1302–1310. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2011.02.004
Solano, L., Alamilla, L., & Jimenez, C. (2018). Películas y recubrimientos comestibles funcionalizados (pp. 21, 30–42). TIP Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas. https://doi.org/10.22201/fesz.23958723e.2018.0.153
Šuput, D., Lazić, V., Pezo, L., Markov, S., Vaštag, Ž., Popović, L., Radulović, A., Ostojić, S., Zlatanović, S., & Popović, S. (2016). Characterization of starch edible films with different essential oils addition. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 66(4), 277–285. https://doi.org/10.1515/pjfns-2016-0008
Wang, K., Wang, W., Ye, R., Liu, A., Xiao, J., Liu, Y., & Zhao, Y. (2017). Mechanical properties and solubility in water of corn starch-collagen composite films: Effect of starch type and concentrations. Food Chemistry, 216, 209–216. https://doi.org/10.1016/J.FOODCHEM.2016.08.048
Xing, J. jie, Li, D., Wang, L. jun, & Adhikari, B. (2018). Temperature thresholds and time-temperature dependence of gelatinization for heat-moisture treated corn starch. Journal of Food Engineering, 217, 43–49. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2017.08.019
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