Chitozan - naturalny biopolimer przedłużający trwałość produktów

• Autorzy: Cegiełka A. , Hać-Szymańczuk E.

Identyfikatory

DOI

10.15199/65.2018.5.4

Warianty tytułu

EN

Chitosan – a natural biopolymer extending the shelf life of foods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Chitozan jest naturalnym biopolimerem otrzymywanym w procesie deacetylacji chityny. Na rynku dostępnych jest wiele preparatów chitozanu różniących się stopniem deacetylacji oraz średnią masą cząsteczkową, co wpływa na właściwości fizykochemiczne tego polimeru. Dzięki nietoksyczności, biokompatybilności, aktywności biologicznej oraz zdolności tworzenia polikationów w środowisku kwaśnym chitozan znalazł zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, m.in. farmacji, medycynie i ochronie środowiska. W artykule przedstawiono wybrane możliwości stosowania chitozanu ze szczególnym zwróceniem uwagi na rolnictwo i przemysł spożywczy. Zastosowanie tego polimeru do przedłużenia trwałości i poprawy jakości surowców oraz produktów spożywczych wynika z jego aktywności przeciwdrobnoustrojowej i przeciwutleniającej oraz zdolności tworzenia powłok i filmów.

EN

Chitosan is a natural biopolymer obtained in the process of deacetylation of chitin. There are many chitosan preparations available on the market, differing in the deacetylation degree and the average molecular weight, which determines the physico-chemical properties of this polymer. Due to non-toxicity, biocompatibility, biological activity and the ability to form polycations in the acidic environment, chitosan has found commercial application in many industries, including pharmacy, medicine and environmental protection. The article presents the selected application possibilities of chitosan with particular emphasis on agriculture and the food industry. The use of this polymer to extend the shelf-life and improve the quality of raw materials and food products results from its antimicrobial and antioxidant activity and the ability to create coatings and films.

Słowa kluczowe

PL

chitozan; przedłużanie trwałości; poprawa jakości; przemysł spożywczy

EN

chitosan; extend shelf-life; improve quality; food industry

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Spożywczy
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 72, nr 5
• Strony: 34--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 54 poz.

Twórcy

autor

Cegiełka A.

• Katedra Technologii Żywności, Wydział Nauk o Zywności, SGGW w Warszawie

autor

Hać-Szymańczuk E.

• Katedra Biotechnologii, Mikrobiologii i Oceny Żywności, Wydział Nauk o Zywności, SGGW w Warszawie

Bibliografia

• [1] Abdollahi Mehdi, Masoud Rezaei, Gholamali Farzi. 2012. „Improvement of active chitosan film properties with rosemary essential oil for food packaging”. International Journal of Food Science and Technology 47 : 847-853.
• [2] Adzaly Noor Zainah, Andrea Jackson, Iksoon Kang, Eva Almenar. 2016. „Performance of a novel casingmade of chitosan under traditional sausage manufacturing conditions”. Meat Science 113 : 116-123.
• [3] Ahn Dong-Hyun, Jung-Su Choi, Hyun-Young Lee, Jin-Yong Kim, Sun-Kyoung Youn, Sun-Mee Park. 2003. „Effects on preservation and quality of bread with coating high molecular weight chitosan”. The Korean Journal of Food and Nutrition 16 (4) : 430-436.
• [4] Aranaz Inmaculada, Marian Mengíbar, Ruth Harris, Inés Paños, Beatriz Miralles, Niuris Acosta, Gemma Galed, Ángeles Heras. 2009. „Functional Characterization of Chitin and Chitosan”. Current Chemical Biology 3 (2) : 203-230.
• [5] Bagnowska Anna, Lucjan Krala, Agnieszka Nowak, Joanna Oracz. 2014. „Właściwości przeciwutleniające chitozanu w kiełbasach bez dodatku azotanu(III)”. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 4 (95) : 173-187.
• [6] Buczek Krzysztof, Mariusz Chełmiński. 2008. „Ocena efektywności immunostymulatorów biologicznych i syntetycznych u pszczoły miodnej na podstawie testu działania ochronnego”. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, Lublin – Polonia LXIII (1) : 14-20.
• [7] Caner Cengiz. 2005. „The effect of edible eggshell coatings on egg quality and consumer perception”. Journal of the Science of Food and Agriculture 85 : 1897-1902.
• [8] Caro Yanis, Jacques Joas. 2005. „Postharvest control of litchi pericarp browning (cv. Kwai Mi) by combined treatments of chitosan and organic acids. II. Effect of the initial water content of pericarp”. Postharvest Biology and Technology 38 : 137-144.
• [9] Coma Veronique. 2008. „Bioactive packaging technologies for extended shelf life of meat-based products”. Meat Science 78 : 90-103.
• [10] Darmadji Purnama., Masatoshi Izumimoto. 1994. „Effect of chitosan in meat preservation”. Meat Science 38 : 243-254.
• [11] Galus Sabina, Mariusz Śiwiński. 2014. „Filmy i powłoki ochronne do serów”. Innowacyjne Mleczarstwo 2 (1) : 13-17.
• [12] Georgantelis Dimitrios, Georgios Blekas, Panagiota Katikoua, Ioannis Ambrosiadis, Dimitrios J. Fletouris. 2007a. „Effect of rosemary extract, chitosan and α-tocopherol on lipid oxidation and colour stability during frozen storage of beef burgers”. Meat Science 75 : 256-264.
• [13] Georgantelis Dimitrios, Ioannis Ambrosiadis, Panagiota Katikou, Georgios Blekas, Spyridon A. Georgakis. 2007b. „Effect of rosemary extract, chitosan and a-tocopherol on microbiological parameters and lipid oxidation of fresh pork sausages stored at 4°C”. Meat Science 76 : 172-181.
• [14] Ghaouth Ahmed El, Joseph Arul, Jean Grenier, Alain Asselin. 1992. „Antifungal Activity of Chitosan on Two Postharvest Pathogens of Strawberry Fruits”. Phytopathology 82 : 398-402.
• [15] Ghaouth Ahmed El, Joseph Arul, Rathy Ponnampalam, Marcel Boulet. 1991. „Chitosan coating effect on storability and quality of fresh strawberries”. Journal of Food Science 56 (6) : 1618-1620, 1631.
• [16] Gierszewska-Drużyńska Magdalena, Jadwiga Ostrowska-Czubenko. 2007. „Synteza i właściwości membran hydrożelowych na podstawie chitozanu oraz alginianu sodu”. Polimery 52 (7-8) : 517-523.
• [17] Gniewosz Małgorzata, Alicja Synowiec, Marta Dyrda. 2009. „Zastosowania opakowań jadalnych o aktywności przeciwdrobnoustrojowej w utrwalaniu żywności”. Biotechnologia 4 (87) : 40-53.
• [18] Gorczyca Grzegorz, Robert Tylingo. 2011. „Biopolimery w konstrukcji nowoczesnych materiałów medycznych o aktywności antydrobnoustrojowej. Cz. II. Metody aktywacji antydrobnoustrojowej materiałów medycznych”. Polimery 56 (11-12) : 789-904.
• [19] Ha Tae-Jo, Shin-Ho Lee. 2001. „Utilization of chitosan to improve the quality of processed milk”. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 30 (4) : 630-634.
• [20] Imeri Ana G., Dietrich Knorr. 1988. „Effect of chitosan on yield and compositional data of carrot and apple juice”. Journal of Food Science 53 (6) : 1707-1709.
• [21] Ju Jung Eun, Dal Kyoung Youn, Shin Ho Lee, Hong Kyoon No, Jong Gill Ha, Witoon Prinyawiwatkul. 2010. „Antibacterial activity of chitosans with different degrees of deacetylation and viscosities”. International Journal of Food Science and Technology 45 : 676-682.
• [22] Kamil Janak Y.V.A., You-Jin Jeon, Fereidoon Shahidi. 2002. „Antioxidative activity of chitosans of different viscosity in cooked comminuted flesh of herring (Clupea harengus)”. Food Chemistry 79 (1) : 69-77.
• [23] Khan Imran, Charles Nkufi Tango, Deog-Hwan Oh. 2017. „Development and evaluation of chitosan and its derivative for the shelf life extension of beef meat under refrigeration storage”. International Journal of Food Science and Technology 52 : 1111-1121.
• [24] Kim Jae-Wook, Jong-Wha Hur. 2002. „Improvement of functional properties of mayonnaise with egg-shell calcium and chitosan”. Food Engineering Progress 6 (2) : 195-200.
• [25] Kim Su Hyun, Hong Kyoon No, Soon Dong Kim, Witoon Prinyawiwatkul. 2006. „Effect of plasticizer concentration and solvent types of shelf-life of eggs coated with chitosan”. Journal of Food Science 71 (4) : S349-353.
• [26] Kozłowicz Katarzyna, Monika Sułkowska, Franciszek Kluza. 2011. „Powłoki jadalne i ich wpływ na jakość i trwałość owoców i warzyw”. Acta Scientarum Polonorum, Technica Agraria 10 (3-4) : 35-45.
• [27] Krkić Nevena, Branislav Šojić, Vera Lazić, Ljiljana Petrović, Anamarija Mandić, Ivana Sedej, Vladimir Tomović. 2013. „Lipid oxidative changes in chitosan-oregano coated traditional dry fermented sausage Petrovská klobása”. Meat Science 93 : 767-770.
• [28] Lee Jang-Wook, Hyang-Hee Lee, Jong-Whan Rhim. 2000. „Shelf life extension of white rice cake and wet noodle by the treatment with chitosan”. Korean Journal of Food Science and Technology 32 (4) : 828-833.
• [29] Lee Hyun-Me, Hong Kyoon No. 2002. „Effect of chitosan on shelf-life and quality of wet noodle”. Journal of Chitin and Chitosan 7 (1) : 14-17.
• [30] Legendre Gaëlle, Karine Vallé-Réhel, Isabelle Linossier, Fabienne Faÿ. 2015. „Evaluation of ionically cross-linked chitosan coating aimed at eggs’ protection”. International Journal of Food Science and Technology 50 : 736-743.
• [31] Lekjing Somwang. 2016. „A chitosan-based coating with or without clove oil extends the shelf life of cooked pork sausages in refrigerated storage”. Meat Science 111 : 192-197.
• [32] Malinowska-Pańczyk Edyta, Katarzyna Sztuka, Ilona Kołodziejska. 2010. „Substancje o działaniu przeciwdrobnoustrojowym jako składniki biodegradowalnych folii z polimerów naturalnych‟. Polimery 55 (9) : 625-706.
• [33] Maniak Barbara, Wiesław Wójcik, Bohdan Dobrzański Jr., Rafał Rybczyński. 2007. Powłoki chitozanowe w produkcji suszu jabłkowego, 15–33. Lublin: Właściwości Fizyczne Suszonych Surowców i Produktów Spożywczych, Komitet Agrofizyki PAN, Wyd. Naukowe FRNA.
• [34] No Hong Kyoon, Na Yeon Park, Shin Ho Lee, Samuel P. Meyers. 2002. „Antibacterial activity of chitosans and chitosan oligomers with different molecular weights”. International Journal of Food Microbiology 74 (1-2) : 65-72.
• [35] No Hong Kyoon, Samuel P. Meyers, Witoon Prinyawiwatkul, Zheheng Xu. 2007. „Applications of Chitosan for Improvement of Quality and Shelf Life of Foods: A Review”. Journal of Food Science 72 (5) : 87-100.
• [36] Ochmian Ireneusz, Józef Grajkowski, Joanna Popiel, Maria Krystyna Ostrowska. 2009. „Wpływ stężenia chitozanu o różnym ciężarze cząsteczkowym na plonowanie, jakość oraz zawartość polifenoli w owocach truskawki odmiany Senga Sengana”. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych (536) : 155-160.
• [37] Ostrowska-Czubenko Jadwiga, Milena Pieróg, Magdalena Gierszewska. 2016. „Modyfikacja chitozanu - krótki przegląd”. Wiadomości Chemiczne 70 (9-10) : 657-679.
• [38] Oz Fatih, Ali Zaman, Mükerrem Kaya. 2017. „Effect of chitosan on the formation of heterocyclic aromatic amines and some quality properties of meatball”. Journal of Food Processing and Preservation 41 (w druku).
• [39] Pająk Paulina, Teresa Fortuna, Izabela Przetaczek-Rożnowska. 2013. „Opakowania jadalne na bazie białek i polisacharydów - charakterystyka i zastosowanie”. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 2 (87) : 5-18.
• [40] Park Sun-Mee, Sun-Kyoung Youn, Hyun-Jin Kim, Dong-Hyun Ahn. 1999. „Studies on the improvement of storage property in meat sausage using chitosan-I”. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 28 (1) :167-171.
• [41] Pazdan Krzysztof, Kinga Pieluchowska, Karol Gryń, Jan Chłopek. 2014. „Synteza i charakterystyka hydrożelowych nano-kompozytów chitozan/laponit dla inżynierii tkanki kostnej”. Engeneering of Biomaterials 17 (126) : 31-39.
• [42] Placek Monika, Agnieszka Dobrowolska, Krzysztof Wraga, Agnieszka Zawadzińska, Piotr Żurawik. 2009. „Wykorzystanie chitozanu w uprawie, przechowalnictwie i ochronie roślin ogrodniczych”. Postępy Nauk Rolniczych (3-4) : 101-109.
• [43] Raafat Dina, Hans-Georg Sahl. 2009. „Chitosan and its antimicrobial potential – a critical literature survey”. Microbial Biotechnology 2 (2) : 186-201.
• [44] Radomski Piotr, Marek Piątkowski, Dariusz Bogdał, Andrzej Jarosiński. 2014. „Zastosowanie chitozanu oraz jego modyfikowanych pochodnych do usuwania śladowych ilości metali ciężkich ze ścieków przemysłowych”. Chemik 68 (1) : 39-46.
• [45] Regiel Anna, Agnieszka Kyzioł, Manuel Arruebo. 2013. „Nanokompozyty chitozanowo-srebrowe – nowoczesne materiały antybakteryjne”. Chemik 67 (8) : 683-692.
• [46] Sagoo Satnam, Ron Board, Sibel Roller. 2002. „Chitosan inhibits growth of spoilage micro-organisms in chilled pork products”. Food Microbiology 19 : 175-182.
• [47] Soultos Nicolaos, Zissis Tzikas, Amin Abrahim, Dimitrios Georgantelis, Ioannis Ambrosiadis. 2008. „Chitosan effects on quality properties of Greek style fresh pork sausages”. Meat Science 80 : 1150-1156.
• [48] Struszczyk Marcin H. 2002. „Chitin and Chitosan. Part I. Properties and production”. Polimery 47 (5) : 316-325.
• [49] Tyliszczak Bożena, Katarzyna Bialik-Wąs, Anna Drabczyk, Sonia Kudłacik, Agnieszka Sobczak-Kupiec. 2016. „Chitozany zwierzęce: charakterystyka, porównanie, wykorzystanie”. Przemysł Chemiczny 95 (10) : 2059-2062.
• [50] Wu Yongquing, Jong-Whan Rhim, Curtis L. Weller, Fayrene Hamouz, Susan Cuppett, Marilyn Schnepf. 2000. „Moisture loss and lipid oxidation for precooked beef patties stored in edible coatings and films”. Journal of Food Science 65 (2) : 300-304.
• [51] Wzorek Wiesław, Sylwia Bonin, Arkadiusz Basiak. 2005. „Próba zastosowania chitozanu w formie rozpuszczonej do stabilizacji win”. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 1 (42) : 108-119.
• [52] Xia Wenshui, Ping Liu, Jiali Zhang, Jie Chen. 2011. „Biological activities of chitosan and chitooligosaccharides”. Food Hydrocolloids 25 : 170-179.
• [53] Yuceer Muhammed, Cengiz Caner. 2014. „Antimicrobial lysozyme–chitosan coatings affect functional properties and shelf life of chicken eggs during storage”. Journal of Science and Food Agriculture 94 : 153-162.
• [54] Zou Pan, Xin Yang, Jing Wanga, Yongfei Li, Hailong Yu, Yanxin Zhang, Guangyang Liu. 2016. „Advances in characterisation and biological activities of chitosan and chitosan oligosaccharides”. Food Chemistry 190 : 1174-1181.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).