Please use this identifier to cite or link to this item:
http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/530
Title: | Modified Chitosan Films with CPH-based additives for Food Packing Applications |
Authors: | Caetano Sousa, Manuel De Lima Eljuri, Lola María García Pinos, Katherine Andrea |
Keywords: | Cocoa pod husk Chitosan Nanocomposites Cáscara de la mazorca de cacao Chitosano Nanocompositos |
Issue Date: | Jun-2022 |
Publisher: | Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay |
Abstract: | Chitosan films designed with the addition of fillers have been widely studied for their potential application in numerous fields. In this project, chitosan nanocomposite films were prepared using additives extracted from cocoa pod husk (CPH). High molecular weight chitosan was used as the matrix, and cellulose nanocrystals (CNC), dialdehyde nanocellulose (DANC), and phenolic extracts (PCPH), as the functional additives. These additives were used to improve the chitosan's mechanical and barrier properties. The focus of this thesis was the extraction of CPH-additives for the processing and characterization of films for food packing applications. Cellulose was extracted via alkaline treatment combined with bleaching and enzymatic hydrolysis. FTIR analysis and X-ray diffraction studies revealed alkaline treatment derivatives in high crystalline cellulose, while the enzymatic one results in holocellulose. The three additives were blended separately with chitosan as a matrix and glycerol as a plasticizer at different ratios to obtain homogeneous films except for the DANC formulation. The microscopy study showed no CNC aggregations but did it for DANC on a micro-scale. Crosslinking was efficiently performed on DANC films by forming a Shiff base. Mechanical testing revealed decreased chitosan's tensile strength by adding 0.5% glycerol and additives, showing better performance at the addition of 3% CNC. All formulations can be UV-blockers. Moreover, barrier properties slightly improved by adding CNC and DANC, while PCPH formulated films reveal inhibition of moho growth. Chitosan-based films have the potential to be used in the food industry as bio packaging materials, with the chance to be improved to act as active packing. |
Description: | Las películas de quitosano diseñadas con la adición de fillers han sido ampliamente estudiadas por su potencial aplicación en numerosos campos. En este proyecto, se prepararon películas de quitosano utilizando aditivos extraídos de la cáscara de la mazorca de cacao (CPH). Como matriz se utilizó quitosano de alto peso molecular y como aditivos funcionales nano cristales de celulosa (CNC), nano celulosa di aldehído (DANC) y extractos fenólicos (PCPH). Estos aditivos se utilizaron para mejorar las propiedades mecánicas y de barrera del quitosano. El enfoque de esta tesis fue la extracción de aditivos CPH para el procesamiento y caracterización de películas para aplicaciones de envasado de alimentos. La celulosa se extrajo mediante tratamiento alcalino combinado con blanqueo e hidrólisis enzimática. Los análisis FTIR y los estudios de difracción de rayos X revelaron que el tratamiento alcalino resultó en la obtención de celulosa de alta cristalinidad, mientras que el enzimático da como resultado la holocelulosa. Los tres aditivos se mezclaron por separado con quitosano como matriz y glicerol como plastificante a diferentes radios para obtener películas homogéneas a excepción de la formulación con DANC. El estudio de microscopía no mostró agregaciones de CNC, pero lo hizo para DANC en una escala micro. El entrecruzamiento se realizó eficientemente en películas DANC formando una base Shiff. Las pruebas mecánicas revelaron una disminución de la resistencia a la tracción del quitosano al agregar un 0,5% de glicerol y aditivos, mostrando un mejor rendimiento al agregar un 3% de CNC. Todas las formulaciones pueden ser bloqueadores UV. Además, las propiedades de barrera mejoraron ligeramente al agregar CNC y DANC, mientras que las películas formuladas con PCPH revelaron la inhibición del crecimiento de moho. Las películas a base de quitosano tienen el potencial de usarse en la industria alimentaria como materiales de bioempaque, con la posibilidad de mejorarse para actuar como empaque inteligente. |
URI: | http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/530 |
Appears in Collections: | Química |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
ECQI0131.pdf | 29.2 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.