Efficiency of Novel Antimicrobial Coating Based on Iron Nanoparticles for Dairy Products’ Packaging

Marta Ligaj , Mariusz Tichoniuk , Ryszard Cierpiszewski , Zenon Foltynowicz

Abstract

The main function of food packaging is to maintain food’s quality and safety. The use of active packaging, including antimicrobial materials, can significantly extend the shelf life of food. Many of these packaging solutions are based on the application of polymer films containing metal nanoparticles (e.g., Ag, Au, Cu) or metal oxides (e.g., TiO2, ZnO, MgO). However, the use of iron nanoparticles is rarely mentioned. In the study, polylactide (PLA) films containing zero-valent iron (ZVI) were made by casting method. Pure PLA films and PLA films with the addition of Fe2O3 were used as comparative materials. The composition and structure of ZVI/PLA films were evaluated with scanning electron microscopy. The XRD spectra performed on ZVI/PLA films confirmed the presence of iron in the packaging material and revealed their oxide form (Fe2O3). The addition of zero-valent iron in the concentration 1%, 3%, or 5% resulted in the formation of crystallographic planes measuring 40.8, 33.6, and 28.6 nm, respectively. The color and gloss of the films, and their antimicrobial activity against bacteria (Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis) and fungi (Geotrichum candidum, Rhodotorula rubra) were also examined. The PLA films with addition of 3% of ZVI (w/w) inhibited the growth of all tested organisms in contrast to PLA and PLA/Fe2O3 films. The addition of ZVI to polymer matrix caused changes in its appearance and optical properties. The ZVI/PLA coating used on polyolefin film allowed to extend the shelf life of goat cheese packed in examined material to 6 weeks. Considering the antimicrobial properties of the ZVI/PLA films and PLA biodegradability the obtained material can be successfully applied in the food industry.
Autor Marta Ligaj (WT / KTiEPP)
Marta Ligaj
- Katedra Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych
, Mariusz Tichoniuk (WT / KTiEPP)
Mariusz Tichoniuk
- Katedra Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych
, Ryszard Cierpiszewski (WT / KTiEPP)
Ryszard Cierpiszewski
- Katedra Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych
, Zenon Foltynowicz (WT / KTiEPP)
Zenon Foltynowicz
- Katedra Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych
Tytuł czasopisma/seriiCoatings, ISSN 2079-6412, (N/A 100 pkt)
Rok wydania2020
Tom10(2)
Nr156
Paginacja1-15
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych0.7
Słowa kluczowe w języku polskimopakowania aktywne, zero-wartościowe żelazo, powłoka przeciwdrobnoustrojowa, opakowania żywności
Słowa kluczowe w języku angielskimactive packaging; zero-valent iron; antimicrobial coating; food packaging
DOIDOI:10.3390/coatings10020156
URL https://www.mdpi.com/2079-6412/10/2/156
Języken angielski
Punktacja (całkowita)100
Żródło punktacjijournalList
PunktacjaPunktacja MNiSW = 100.0, 30-04-2020, ArticleFromJournal
Wskaźniki publikacji Cytowania WoS = 0; Impact Factor WoS: 2018 = 2.33 (2) - 2018=2.684 (5)
Liczba cytowań*
Cytuj
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu


* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Powrót
Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?