view in publisher's site

Physicochemical properties and antibacterial mechanism of TP microcapsules/LZM-PVA gradual sustained-release composite coatings

Highlights•The co-existence system of TP microcapsules and LZM was constructed in the PVA coating.•TP is released gradually in the composite coatings.•The TP released from microcapsules have synergistic antibacterial effect with LZM.•The composite coatings can damage seriously the cell membranes of bacteria.AbstractTea polyphenol (TP) has excellent preservation effect on the aquatic product, however, its long-term antibacterial and preservation property is poor due to its volatilization. Therefore, a novel sustained –release formulation of TP should be developed for improving the applicability. In this study, the TP microcapsules/LZM-PVA composite coatings with gradual slow release properties were prepared by tape-casting method. Its micro-morphology was characterized and its physicochemical properties were determined. Meanwhile, the antibacterial properties and mechanism of the composite coatings were studied with Pseudomonas fluorescens and Shewanella putrefaciens, the dominant spoilage bacteria in aquatic products, as the objects. The results show that the addition of TP and other substances affects the structure of PVA coatings, and changes the intermolecular force of PVA, the coatings is wrinkled and denser, which effectively improve the mechanical properties of the PVA coatings, and finally lead to the decrease of air permeability. Among them, the TP microcapsules/LZM-PVA composite coating has the best mechanical properties, the least amount of CO2 and water vapor penetration. The results of antibacterial experiments show that the PVA coating without preservatives has no antibacterial property. Compared with the bacterial cells treated by the corresponding composite coatings without LZM, the integrity of the cell membrane is poor and the permeability is higher after treated by the composite coating with LZM, which is due to the synergistic antibacterial effect of TP and LZM. More importantly, when TP is replaced by TP microcapsules, the antibacterial ability of the composite coatings is poor at the initial stage. However, TP is embedded in the space network structure formed by CS-sodium tripolyphosphate. TP in the coatings can be released slowly from microcapsules to coatings, and then from coatings to the culture medium, which prolong the antibacterial effect time and cause continuous damage to the bacteria. Moreover, the chitosan which is the wall material of TP microcapsules also has a certain antibacterial effect. So the TP microcapsules/LZM-PVA coating could be an ideal choice in the food preserving.

خواص فیزیکوشیمیایی و مکانیزم ضد باکتریایی میکروکپسول های TP / LZM - PVA تدریجی پوشش‌های کامپوزیت آزاد شونده

نکات برجسته سیستم هم‌زیستی میکروکپسول های TP و LZM در پوشش PVA ساخته شد. * TP به تدریج در پوشش‌های کامپوزیتی آزاد می‌شود. * TP آزاد شده از میکروکپسول ها اثر ضد باکتریایی هم افزایی با LZM دارند. * پوشش‌های کامپوزیتی می‌توانند به طور جدی به غشاهای سلولی باکتری آسیب برسانند. بنابراین، یک فرمول رهاسازی پایدار جدید TP باید برای بهبود قابلیت کاربرد توسعه داده شود. در این مطالعه، میکروکپسول های TP / پوشش‌های کامپوزیتی LZM - PVA با خواص رهایش کند تدریجی با روش قالب‌گیری نواری تهیه شدند. میکرومورفولوژی آن مشخص شد و خواص فیزیکوشیمیایی آن تعیین شد. در همین حال، خواص ضد باکتریایی و مکانیزم پوشش‌های کامپوزیتی با باکتری‌های سودوموناس فلورسنس و شوانلا پوترفاسینس، باکتری غالب فساد در محصولات آبی، به عنوان اشیا مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که افزودن TP و دیگر مواد بر ساختار پوشش‌های PVA تاثیر می‌گذارد و نیروی بین مولکولی PVA را تغییر می‌دهد، این پوشش‌ها چروک و متراکم‌تر هستند که به طور موثر خواص مکانیکی پوشش‌های PVA را بهبود می‌بخشد و در نهایت منجر به کاهش نفوذپذیری هوا می‌شود. در میان آن‌ها، پوشش کامپوزیت TP / LZM - PVA دارای بهترین خواص مکانیکی، کم‌ترین مقدار CO۲ و نفوذ بخار آب است. نتایج آزمایش‌ها ضد باکتریایی نشان می‌دهد که پوشش PVA بدون مواد نگهدارنده هیچ خاصیت ضد باکتریایی ندارد. در مقایسه با سلول‌های باکتریایی تیمار شده با پوشش‌های کامپوزیتی مربوطه بدون LZM، یکپارچگی غشا سلولی ضعیف است و نفوذپذیری پس از تیمار پوشش کامپوزیتی با LZM بیشتر است که به دلیل اثر ضد باکتریایی هم افزایی TP و LZM می‌باشد. مهم‌تر از آن، زمانی که TP با ریزکپسول های TP جایگزین می‌شود، توانایی ضد باکتریایی پوشش‌های کامپوزیتی در مرحله اولیه ضعیف است. با این حال، TP در ساختار شبکه فضایی تشکیل‌شده توسط CS - سدیم تری پلی فسفات قرار می‌گیرد. TP در پوشش‌ها را می توان به آرامی از ریزکپسول ها به پوشش‌ها و سپس از پوشش‌ها به محیط کشت آزاد کرد که زمان اثر ضد باکتریایی را افزایش می‌دهد و باعث آسیب مداوم به باکتری‌ها می‌شود. علاوه بر این، کیتوزان که ماده دیواره میکروکپسول های TP است نیز اثر ضد باکتریایی مشخصی دارد. بنابراین پوشش میکروکپسول های TP / LZM - PVA می‌تواند یک انتخاب ایده‌آل در حفظ غذا باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله Organic Chemistry
  • ترجمه مقاله Organic Chemistry
  • مقاله شیمی آلی
  • ترجمه مقاله شیمی آلی
  • مقاله Materials Chemistry
  • ترجمه مقاله Materials Chemistry
  • مقاله شیمی مواد
  • ترجمه مقاله شیمی مواد
  • مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • ترجمه مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.