Composite Materials Based on Biocompatible Metal-Organic Framework and Anthocyanins from Hibiscus sabdariffa for Active Food Packaging

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The biocompatible metal-organic framework [Zn4(GA)4(H2O)4] · 4H2O (H2GA = glutamic acid) was used as a container for anthocyanins from Hibiscus sabdariffa in composite films based on kappa-carrageenan and hydroxypropyl methylcellulose. The obtained composite materials showed high antioxidant activity and ability to undergo pH-induced color change upon reactions with gaseous products of pathogen development and, hence, possess the potential for practical application as functional materials for food packaging.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. M. Pak

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: novikov84@gmail.com
Russian Federation, Moscow; Moscow

V. V. Novikov

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Author for correspondence.
Email: novikov84@gmail.com
Russian Federation, Moscow

References

  1. Yildirim S., Röcker B., Pettersen M. K. et al. // Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2018. V. 17. № 1. P. 165.
  2. Ozdemir M., Floros J. D. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. Taylor & Francis, 2004. V. 4. № 3. P. 185.
  3. Oliveira Filho J. G. de, Braga A. R.C., Oliveira B. R. de et al. // Food Res. Int. 2021. V. 142. P. 110202.
  4. Khoo H.E., Azlan A., Tang S. T. et al. // Food Nutr. Res. 2017. V. 61. № 1. P. 1361779.
  5. Etxabide A., Kilmartin P. A., Maté J. I. // Food Control. 2021. V. 121. P. 107645.
  6. Priyadarshi R., Ezati P., Rhim J.-W. // ACS Food Sci. Technol. 2021. V. 1. № 2.
  7. Abdallah E.M. // J. Acute Dis. 2016. V. 5. № 6. P. 512.
  8. Jabeur I., Pereira E., Barros L. et al. // Food Res. Int. 2017. V. 100. P. 717.
  9. Lin T.-L., Lin H.-H., Chen C.-C. et al. // Nutr. Res. 2007. V. 27. № 3. P. 140.
  10. Ali B.H., Cahliková L., Opletal L. et al. // J. Pharm. Pharmacol. 2017. V. 69. № 9. P. 1219.
  11. Mozaffari-Khosravi H., Jalali-Khanabadi B.-A., Afkhami-Ardekani M. et al. // J. Hum. Hypertens. 2009. V. 23. № 1. P. 48.
  12. Siracusa V., Rocculi P., Romani S. et al. // Trends Food Sci. Technol. 2008. V. 19. № 12. P. 634.
  13. Dickinson E. // Food Hydrocoll. Elsevier. 2009. V. 23. № 6. P. 1473.
  14. Saha D., Bhattacharya S. // J. Food Sci. Technol. 2010. V. 47. № 6. P. 587.
  15. Krempel M., Griffin K., Khouryieh H. Preservatives and Preservation Approaches in Beverages / Еd. Grumezescu A. M., Holban A. M. Academic Press, 2019. P. 427.
  16. Vries J. de // Conf. Gums and Stabilisers for the Food Industry – 12. 2004. P. 23.
  17. BeMiller J.N. // Gluten-Free Cereal Products and Beverages / Еd. Arendt E. K., Dal Bello F. San Diego: Academic Press, 2008. P. 203.
  18. Jiménez A., Requena R., Vargas M. et al. Role of Materials Science in Food Bioengineering. Elsevier, 2018. P. 266.
  19. Hanula M., Pogorzelska-Nowicka E., Pogorzelski G. et al. // Agriculture. Multidisciplinary Digital Publishing Institute. 2021. V. 11. № 7. P. 653.
  20. Gutiérrez T.J., León I. E., Ponce A. G. et al. // Polymers. Multidisciplinary Digital Publishing Institute. 2022. V. 14. № 22. P. 4881.
  21. Alizadeh Sani M., Tavassoli M., Salim S. A. et al. // Food Hydrocoll. 2022. V. 124. P. 107324.
  22. Wang Q., Astruc D. // Chem. Rev. 2020. V. 120. № 2. P. 1438.
  23. Kirchon A., Feng L., Drake H. F. et al. // Chem. Soc. Rev. 2018. V. 47. № 23. P. 8611.
  24. McKinlay A.C., Morris R. E., Horcajada P. et al. // Ang Chem Int Ed. 2010. V. 49. № 36. P. 6260.
  25. Li J.-R., Sculley J., Zhou H.-C. // Chem. Rev. 2012. V. 112. № 2. Р. 869.
  26. Dybtsev D.N., Nuzhdin A. L., Chun H. et al. // Angew. Chem. 2006. V. 118. № 6. P. 930.
  27. Horcajada P., Chalati T., Serre C. et al. // Nat. Mater. 2010. V. 9. P. 172.
  28. Wang H.-S. // Coord. Chem. Rev. 2017. V. 349. P. 139.
  29. Pak A.M., Zakharchenko E. N., Korlyukov A. A. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2022. V. 48. № 4. P. 195.
  30. Kathalikkattil A.C., Roshan R., Tharun J. et al. // Chem. Commun. 2016. V. 52. № 2. P. 280.
  31. Cherrington R., Liang J. Materials and Deposition for Plastic Components for Multifunctionalty. Oxford: William Andrew Publishing, 2016. V. 13. № 6. P. 3340.
  32. Rhein-Knudsen N., Ale M. T., Meyer A. S. // Mar. Drugs. 2015. V. 13. № 6. P. 3340.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. X-ray powder diffraction data for ZnGlu samples and composite films based on it, added in amounts of 5, 15 and 30% of the total mass of hydrocolloids, in comparison with the theoretically calculated ZnGlu diffractogram.

Download (119KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Photos of composite films based on ZnGlu and ZnGlu-HE of various compositions.

Download (152KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Color change of the extract of the cups of the Sudanese rose depending on the acidity of the medium indicated on the vials.

Download (56KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Color change of composite films based on ZnGlu-HE when exposed to acetic acid and ammonia vapors. To the left of the photo, the weight percentage of the MOC is indicated relative to the total weight of the hydrocolloid matrix.

Download (82KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. The reducing ability of composite films based on ZnGlu-HE in comparison with composite films containing ZnGlu.

Download (101KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».