Obținerea ambalajelor alimentare care asigură eliberarea controlată a substanțelor antioxidante

1. INTRODUCERE

In mod traditional antimicrobienii si antioxidantii sunt amestecati in formula alimentara initiala, sau alimentele sunt imersate in solutii continand acesti aditivi. Limitarile acestor abordari sunt: incetarea protectiei odata cu consumarea componentelor active in reactii complexe ale sistemelor alimentare si lipsa de selectivitate pentru a viza suprafata alimentelor unde majoritatea reactiilor de alterare microbiale si oxidative au loc intensiv. Ambalajele active pot trece peste aceste obstacole prin furnizarea eliberarii continue a aditivilor functionali din materialele ambalajelor la suprafata alimentelor, mentinanad numai concentratia critica necesara pentru a inhiba cresterea microbiana sau reactiile de oxidare.

Sistemele cu eliberarea controlata au fost dezvoltate si utilizate extensiv pentru aplicatiile farmaceutice. S-a raportat ca au fost dezvoltate strategii in vederea eliberarii controlate a medicamentelor, urmarindu-se obtinerea unui sistem cu eliberarea controlata a acestora.

Cu toate acestea studiile din domeniul ambalajelor alimentare este foarte redus, desi eliberarea controlata a agentilor activi prin materialele ambalajelor alimentelor este o caracteristica esentiala pentru a obtine concentratiile dorite la suprafata alimentelor. Han si Flores (1998) sunt unii dintre primii cercetatori care au utilizat conceptul de eliberare controlata in aplicatiile ambalajelor produselor alimentare. Ei au sugerat controlul cineticii eliberarii de antimicrobiene utilizand o structura multistrat care include un strat exterior bariera, un strat de matrice continand agentul activ si un strat de control. Buonocore si colaboratorii (2005) au dezvoltata de asemenea filme multistrat formate din doua straturi esterne de control si un strat interior continad agentul activ. Acelasi grup de cercetatori au incapsulat componentele active intr-o matrice de polimeri si au incercat sa controleze ratele eliberarii prin schimbarea concentratiei agentului de legare incrucisata in matrice.

Ozdemir si Floros (2003) au format un sistem de eliberare controlata prin eliberarea particulelor hidrofobe de ceara intr-o matrice hidrofila, ceea ce duce la o crestere a capacitatii hidrofile a peliculelor care impiedica elibererea agentului antimicrobian. La Coste si colaboratorii (2005) au propus folosirea unei tehnici de combinare inteligenta pentru elaborarea ambalajelor cu eliberare controlata. Recent, grupul de cercetatori au aratat oportunitatea folosirii peliculelor asimetrice de acetat de celuloza (CA) pentru eliberarea controlata a lizozimului, o enzima antimicrobiana utilizata pentru conservarea alimentelor. Rata de eliberare a agentului activ prin aceste pelicule este controlata prin porozitate si gradul de asimetrie al peliculelor care pot fi usor modulate prin schimbarea conditiilor de turnare a peliculelor. Aplicarea peliculelor cu suprafete poroase sau dense pe suprafata alimentelor este un mare avantaj pentru a controla rata de eliberare in diferite sisteme alimentare. In acest studiu, cercetatorii si-au propus sa demonstreze potentialul peliculelor asimetrice CA pentru eliberarea controlata a diferitilor agenti, prin urmare, au dezvoltat pelicule cu antioxidanti naturali, acid L-ascorbic si L-tirozina. Aceste substante au fost selectate in special pentru ca sunt antioxidanti puternici cu greutate moleculara mica ( acid L-ascorbic : 176,1g/mol, L-tirozina :181,2g/mol), dar cu proprietati hidrofile/hidrofobe diferite care le permite utilizarea lor in diferite sisteme. Acidul ascorbic cu o polaritate foarte ridicata a carui activitate antioxidanta provine in urma reducerii capatului 2,3 enandiol. Acesta este folosit frecvent in tratarea carnii si prelucrarii minime a fructelor si legumelor proaspete pentru a inhiba brumificarea enzimatica catalizata de polifenoloxidaza (PPO). Pe de alta parte, L-tirozina este un aminoacid antioxidant care are proprietati amfifilice datorita grupurilor polare si apolare. In mod similar aminoacizilor aromatici, fenilalanina si triptofanul, activitatea antioxidanta a L-tirozinei se datoreaza lantului sau care este capabil sa doneze protoni radicalilor liberi L-tirozina nu este folosita in mod comercial in alimentatie. Cu toate acestea exista un mare interes in industria alimentara de a folosi proteine antioxidante, peptide si aminiacizi ca antioxidanti alimentari.

MATERIALE

L-ascorbic si L-tirozina au fost achizitionate de la Merck (Darmstadt, Germany). ABTS (2,2-azino-bis-(3-etilbenzen-tiazolina-6-acid sulfonic) a fost achizitionate de la Sigma Chem. Co (St. Louis, Mo, SUA). Trolox ((±)-6 hidroxi-2,5,7,8-tetra-metilcrom-2-acid carboxilic) a fost achizitionat de la Fluka) (Elvetia). Acetatul de celuloza cu o greutate moleculara de 50000 si cu un continut de acetil de 39,8% a fost obtinut de la Eastman (Kingsport, TN,USA). Acetona a fost obtinuta de la Merck (Darmstadt, Germany).