Antimicrobial biodegradable packaging of sliced bakery for restaurants

Abstract

In the modern minds of the advanced ecology and safety of food products control, it is relevant the development of antimicrobial biodegradable packaging. The article presents the results of the antagonistic action of nanodispersed titanium dioxide powder (TiO2 ) at the warehouse of biodegradable packaging for bakery products on the living of microorganisms (Escherichia сoli, Bacillus subtilis, Candida albicans, Aspergillus niger). It is known there are developments on the use of antimicrobial substances of both organic and inorganic origin, the microbiological action of the substances used have an effect on pathogenic, opportunistic, fungi, gram-negative and gram-positive bacteria. We found that the introduction of 1% TiO2 r into the molding solution allows to give the package antibacterial properties, as it inhibits the development of Escherichia coli and Bacillus subtilis, as there is a delay in the growth of their colonies compared to the sample without packaging with TiO2 . According to the results of provocative testing, biodegradable packaging with a content of 1% TiO2 has an inhibitory effect on Bacillus subtilis. In addition to antimicrobial properties, the package under study must also have barrier properties, so the vapor permeability of the presented package was determined. The study results show that the addition of 1% TiO2 slightly reduces the vapor permeability, but the increase in the concentration 2–5 % of TiO2 causes an increase in vapor permeability from 4.7 to 5.2 mg / (m∙h∙kPa). The vapor permeability of the presented biodegradable antimicrobial packaging is due to the presence of pores, the number and size of which were determined experimentally. Thus, nanodispersed TiO2 in the amount of 1% in the molding solution of the biodegradable coating is an effective antimicrobial component for antimicrobial coatings, which does not impair their barrier properties.

У сучасних умовах підвищеного контролю екологічності та безпечності харчових продуктів актуальним є розроблення антимікробного біодеградабельного пакування. У статті представлено результати дослідження антагоністичної дії нанодисперсного порошку діоксиду титану (ТіО2) у складі біодеградабельного пакування для хлібобулочних виробів на життєдіяльність деяких мікроорганізмів (Escherichia сoli, Bacillus subtilis, Candida albicans, Aspergillus niger). З літературних джерел відомо, що нині є розробки щодо використання антимікробних речовин як органічного, так і неорганічного походження, за мікробіологічною дією використовувані речовини проявляють дію на патогенні, умовно патогенні, плісняві гриби, грамнегативні та грампозитивні бактерії. Нами встановлено, що введення до складу формувального розчину пакування порошку TiO2 у кількості 1 % дозволяє надавати пакуванню антибактеріальних властивостей, оскільки пригнічує розвиток бактерій Escherichia сoli і Bacillus subtilis, оскільки спостерігається затримка росту їх колоній, порівяно зі зразком без їстівного покриття з ТіО2. Відповідно до отриманих результатів провокаційного тестування біодеградабельне пакування з вмістом 1 % ТіО2 здійснює пригнічувальну дію на Bacillus subtilis. Крім антимікробних властивостей досліджуване пакування повинно також володіти і бар’єрними властивостями, тому був визначений показник паро проникність представленого пакування. Результати дослідження показують, що додавання 1% ТіО2 дещо зменшує показник паропроникність, проте збільшення концентрації ТіО2 у кількості 2–5% зумовлює зростання паропроникності з 4,7 до 5,2 мг/(м∙год∙кПа). Паропроникність представленого біодеградабельного антимікробного пакування обумовлено наявністю пор кількість і розмір яких було визначено експериментально. Отже, нанодисперсний ТіО2 у кількості 1% у складі формувального розчину біодеградабельного покриття є дієвою антимікробною складовою для антимікробних покриттів, який при цьому не погіршує їх бар’єрні властивості.