Synthèse de films d'emballage actifs à partir de composites gomme Lepidium sativum/alcool polyvinylique et leur application à la conservation du fromage cheddar

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 1647 (2023) Citer cet article

1383 Accès

1 Altmétrique

Détails des métriques

L’intérêt pour les emballages actifs destinés à prolonger la durée de conservation des aliments s’est accru ces derniers temps. De plus, l’impact négatif des déchets plastiques synthétiques sur l’environnement a motivé les chercheurs à rechercher des alternatives biosourcées. Dans ce contexte, un film d'emballage actif constitué d'un composite composé d'extrait de Lepidium sativum (LSE), d'alcool polyvinylique (PVA) et d'une quantité fixe de polyamide amine hyperbranchée (PAMAM) a été préparé. Les propriétés chimiques, thermiques et mécaniques du film ont été étudiées. De plus, nous avons examiné les constituants de l’extrait et ses propriétés antioxydantes. Des échantillons de fromage cheddar ont été recouverts de films de différentes compositions. Les échantillons recouverts de films d'emballage actifs ont montré une durée de conservation plus longue, jusqu'à 4 semaines, par rapport aux autres échantillons, qui se sont sensiblement détériorés. Les films ont montré une puissante activité antimicrobienne contre cinq bactéries d'origine alimentaire : trois bactéries à Gram négatif, dont Escherichia coli O157.H7, Pseudomonas aeruginosa et Salmonella Typhimurium, et deux bactéries à Gram positif, Listeria monocytogenes et Staphylococcus aureus. L'application de films PVA contenant du LSE a amélioré la qualité microbiologique et retardé la décomposition visible du fromage cheddar. L'oxydabilité de la graisse extraite de différents échantillons de fromage était de 0,40 à 0,98, confirmant la résistance à l'oxydation. Enfin, les échantillons de fromage recouverts de films traités ont été protégés de la formation de gras trans par rapport à d'autres échantillons, démontrant l'efficacité des films modifiés en tant qu'emballages antioxydants, antimicrobiens et de conservation des aliments.

Les matériaux d'emballage basés sur des ressources biologiques suscitent un intérêt croissant en tant qu'alternatives durables aux polymères à base de pétrole qui génèrent d'énormes quantités de déchets plastiques. Des efforts ont été déployés pour développer des matériaux d'emballage biodégradables dotés de propriétés comparables à celles des matériaux synthétiques1,2. Les chercheurs et les producteurs d’emballages de l’industrie alimentaire étudient des alternatives abondantes, peu coûteuses et biodégradables aux emballages en plastique pour réduire les émissions de CO23. Les plantes contiennent des composés bénéfiques biologiquement actifs utilisés dans les industries pharmaceutique, alimentaire ou cosmétique. Ces composés comprennent des phénols et des flavonoïdes qui possèdent des propriétés antimicrobiennes et antioxydantes. Ils peuvent être utilisés dans les emballages alimentaires comme revêtement comestible3 ou comme film d'emballage pour prolonger la durée de conservation des aliments et éviter leur détérioration5. Lepidium sativum, ou graine de cresson, est un membre de la famille des crucifères qui pousse en Égypte, en Europe et dans d'autres régions du monde4. Les graines ont été utilisées en médecine traditionnelle pour traiter l’hépatotoxicité, l’asthme, les fractures, l’hyperglycémie et l’énurésie7,8. La gomme L. sativum peut être extraite sous forme d'extrait de L. sativum (LSE) en utilisant des solvants comme l'eau, l'éthanol et le CO2 supercritique. Les résultats de fractionnement des hydrocolloïdes extraits ont démontré que les fractions avaient des propriétés physicochimiques et fonctionnelles différentes5,6,7,8. De plus, une étude de la composition en sucres, de la teneur en acide uronique, des groupes fonctionnels et des poids moléculaires a été réalisée8. Le fractionnement par étapes utilisant de l'eau a montré que la composition chimique des fractions, y compris les niveaux de monosaccharides, d'humidité, de cendres, d'azote, de carbone et d'acide uronique, variait considérablement. Les applications potentielles des fractions de gomme de graines de cresson concernent les émulsions alimentaires et les systèmes de mousse en tant qu'épaississant et stabilisant.

Le fromage est un aliment prêt à manger populaire consommé sans traitement thermique, et sa valeur nutritionnelle dépend principalement des caractéristiques du lait et de la technologie de production. Les nutriments essentiels, notamment les protéines, les peptides bioactifs, les acides aminés, les graisses, les acides gras (AG), les vitamines et les minéraux, se trouvent dans le fromage9. La matière grasse du lait est la matière grasse la plus complexe de l’alimentation humaine, car elle contient > 400 AG distincts10. Cependant, les AG saturés (AGS) constituent la classe prédominante d’AG dans les matières grasses du lait et comprennent les AG à chaîne courte (AGCC), les AG à chaîne moyenne et longue, ainsi que les AG impairs10,11. La meilleure source d’AG trans naturels, tels que l’acide vaccénique (trans11 C18.1) et l’acide linoléique conjugué (cis9 trans11 C18.2), sont les matières grasses du lait, et celles-ci présentent des propriétés favorables par rapport aux AG trans artificiels présents dans les huiles partiellement hydrogénées12.