Manipulation of chitosan binding on the polyethylene terephthalate (PET) surface and study of coatings on poultry meat shelf life-time : doctoral dissertation

angleški

doktorska dela

2014

adsorption-desorption kinetics   antimicrobial packaging   chitosan   Disertacije   Hitozan   kinetika adsorpcije   kinetika desorpcije   microbiological tests   mikrobiološko testiranje   PET   Polietilen tereftalat   protimikrobna embalaža

Univerza v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo

Cilj raziskave je bil aktivirati inertno PET površino, s čemer smo posledično na njej pridobili karboksilne funkcionalne skupine, ki pomembno prispevajo k hidrofilnosti folije. Karboksilne skupine na površini predstavljajo vezavna mesta za hitozan, ki predstavlja osnovno komponento premaza s protimikrobnim učinkom. PET z vezanim polimerom bi se zaradi svojih lastnosti, tako lahko uporabil za izdelavo aktivne embalaže za pakiranje svežega perutninskega mesa. PET površino smo aktivirali z dvema naprednima in okolju prijaznima tehnologijama: i) O2 plazma in ii) CO2 plazma. Pri raziskavah smo se osredotočili na dve skupini filmov in sicer na model (študija adsorpcije in desorpcije) ter realne filme. Slednje smo proučili z vidika: vsebnost karboksilnih / amino skupin, hidrofoben / hidrofilen značaj, površinsko sestavo in adsorpcijo / desorpcijo hitozana na / iz PET. Rezultati kažejo, da se z uporabo pred- obdelovalnih procesov (plazma) povečuje sposobnost PET folij za absorpcijo hitozana na njihovo površino. Ugotovili smo, da CO2 plazme daje več karboksilnih skupin na površini PET in posledično hitozan močneje veže nanjo. Le-tega je pri spremljanju desorpcije z različnimi metodami, možno dlje časa detektirati. Pred testiranjem na modelih smo določili MIK (minimalna inhibitorna koncentracija), za vsak izbran mikroorganizem, s čemer smo dokazali protimikrobno aktivnost hitozana. Vse predobdelane in funkcionalizirane folije so bile s testom ASTM E1 (2002) preliminarno ovrednotene z vidika protimikrobnega učinka na izbranih standardnih sevih. Ugotovili smo, da ima s CO2 plazmo predobdelana in funkcionalizirana folija najširši spekter protimikrobne aktivnosti in smo jo zato uporabili za vsa nadaljnja in vivo testiranja. Pri tem smo uporabili klasične mikrobiološke gojitvene metode in PCR v realnem času. Med prenosom poskusa na živilski model, ki predstavlja zelo kompleksno okolje, se je izkazalo, da hitozan z izjemo bakterij vrste Staph. aureus, ni imel pričakovanega protimikrobnega učinka. Ugotovili smo tudi, da je meso spremenilo barvo in okus v stiku s hitozanom, vendar so kljub vsemu vzorci so ostali dlje časa uporabni. Na podlagi rezultatov sklepamo, da bi lahko funkcionalizirani PET s skrbnim načrtovanjem formiranja ovojnine in vezave hitozana nanjo, morebiti v prihodnosti uporabljali kot aktivno embalažo za pakiranje perutninskega mesa.

07.08.2023