Uudet aktiiviset pakkausmateriaalit : Heksanaalin tuotto ja vapautuminen polysakkaridiemulgeeleistä ja -aerogeeleistä

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201711075628
Title: Uudet aktiiviset pakkausmateriaalit : Heksanaalin tuotto ja vapautuminen polysakkaridiemulgeeleistä ja -aerogeeleistä
Author: Kekäläinen, Sonja
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2017
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201711075628
http://hdl.handle.net/10138/228425
Thesis level: master's thesis
Discipline: Elintarviketeknologia
Food Technology
Livsmedelsteknologi
Abstract: Elintarvikepakkauksen tehtävänä on suojata elintarviketta ja pidentää sen säilyvyyttä. Aktiivisessa elintarvikepakkauksessa pakkaus tai sen komponentit sekä elintarvike ovat vuorovaikutuksissa toistensa kanssa. Polysakkaridiaerogeelit ovat huokoisia ja kevyitä materiaaleja, joista ollaan kehittämässä uusia pakkausmateriaaleja. Polysakkaridiaerogeeleillä on kyky sitoa tai vapauttaa haluttuja yhdisteitä. Ne ovat vedellä tai vesipohjaisella liuoksella paisuneita geelejä ja ovat hydrofiilisiä eli vesihakuisia materiaaleja. Aerogeelit valmistetaan hydrogeeleistä poistamalla geelin nestemäinen osuus, esimerkiksi haihduttamalla vesi pois hydrogeelistä. Heksanaali on aldehydi, jota muodostuu rasvojen hapettumisen yhteydessä. Se on herkästi haihtuva yhdiste, jolla on havaittu olevan voimakkaita antimikrobisia ominaisuuksia patogeenisiä mikro-organismeja vastaan. Heksanaalin käyttömahdollisuuksia elintarvikepakkaussovelluksissa on tutkittu vihannesten ja hedelmien säilyvyyden parantajana. Sen sijaan heksanaalin ja muiden haihtuvien aldehydien tuotosta pakkausmateriaaleissa, saati niiden hyödyntämisestä aerogeeleissä ei ole vielä tutkimustietoa. Erittäin haihtuvien orgaanisten yhdisteiden käyttöä pakkausmateriaalissa rajoittaa haihtuvien yhdisteiden toiminta, joka on melko ohimenevää, ja se vaatisi jatkuvaa aineiden lisäämistä pakkaukseen. Aiheesta tehtyjen esikokeiden perusteella tutkimusaihetta voidaan kuitenkin pitää lupaavana. Työn tavoitteena oli kehittää aerogeelimatriisi heksanaalin tuottamiseksi, jotta tulevaisuudessa menetelmää voitaisiin hyödyntää elintarvikepakkauksissa. Työn kokeellisessa osassa selvitettiin, voidaanko heksanaalia tuottaa polysakkaridiaerogeeleissä auringonkukkaöljystä, entsyymikatalysoidun hapettumisen avulla. Työssä selvitettiin myös valmistusaineiden ja substraattien komponenttisuhteet. Tässä työssä aerogeelit valmistettiin kuusen galaktoglukomannaanista (GGM) pakkaskuivauksen avulla. Heksanaalia muodostui, kun matriisissa oleva lipoksigenaasientsyymi katalysoi hapettumisreaktiota, jonka seurauksena heksanaalia muodostui ja vapautui. Heksanaalin vapautumista aerogeelimatriisista määritettiin kiinteäfaasimikrouuton ja kaasukromatografi-massaspektrometrin (SPME-GC-MS) avulla. Heksanaalin muodostumista ja vapautumista seurattiin säilytyskokeen avulla. GGM-aerogeelejä säilytettiin lämpötiloissa 4 ˚C, 10 ˚C ja 20 ˚C, ilman suhteellisen kosteuden ollessa <10 %, sekä ilman suhteellisissa kosteuksissa <10 %, 54 % ja 76 %, lämpötilan ollessa 20 ˚C. Toistokoe suoritettiin ilman suhteellisen kosteuden ollessa <10 % ja lämpötilassa 20 ˚C. Lipoksigenaasientsyymin määrä säilytyskokeen näytteissä oli 100 yksikköä öljygrammaa kohden ja lipaasientsyymin määrä oli 20 yksikköä öljygrammaa kohden. GGM-aerogeelien heksanaalin muodostumista ja vapautumista seurattiin yhteensä 14 vuorokauden ajan. Heksanaalia muodostui ja vapautui kaikissa tutkituissa olosuhteissa. Säilytyskokeen perusteella voidaan todeta, että ilman suhteellisilla kosteuksilla ei ole juurikaan vaikutusta heksanaalin muodostumiseen ja vapautumiseen, kun taas eri lämpötiloilla vaikutusta oli selkeästi havaittavissa. Lämpötila-säilytyskokeessa heksanaalia vapautui eniten lämpötilassa 20 ˚C. Sen sijaan matalimmissa lämpötiloissa, 4 ˚C ja 10 ˚C, heksanaalia vapautui hieman vähemmän. Tuloksista voidaan päätellä, että heksanaalia muodostui ja vapautui GGM-aerogeeleistä riittävä määrä pidentämään kasvisten säilyvyyttä 14 vuorokauden ajan. Tulevaisuudessa sovellusta voisi tutkia myös käytännössä sijoittamalla auringonkukkaöljyemulsiota sisältävää GGM-aerogeeliä kasvista sisältävään elintarvikepakkaukseen.
Subject: aktiivinen elintarvikepakkaus
polysakkaridiaerogeeli
polysakkaridihydrogeeli
kuusen galaktoglukomannaani
haihtuvat yhdisteet
heksanaali
entsymaattinen hapettuminen
elintarvikkeen säilyvyys


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record