Citrus pectin films enriched with thinned young apple polyphenols for potential use as bio-based active packaging

Figures & data

Figure 1. (a) HPLC chromatograms of 16 phenolic standards: 1. Gallic acid, 2. Protocatechuic acid, 3. Epigallocatechin 4. Catechin, 5. Procyanidin B₂, 6. Chlorogenic acid, 7. 4-hydroxybenzoic acid, 8. Epicatechin, 9. Caffeic acid, 10. Epicatechin gallate, 11. Rutin, 12. Hyperin, 13. Ellagic acid, 14. Quercitin 15. Phloridzin, 16. Meletin. (b) HPLC chromatogram of Young apple polyphenols (YAP).

Figura 1. (a) Cromatogramas de HPLC de 16 patrones fenólicos: 1. Ácido gálico, 2. Ácido protocatechuico, 3. Epigalocatequina 4. Catequina, 5. Procianidina B₂, 6. Ácido clorogénico, 7. Ácido 4-hidroxibenzoico, 8. Epicatequina, 9. Ácido cafeico, 10. Galato de epicatequina, 11. Rutina, 12. Hiperina, 13. Ácido elágico, 14. Quercetina 15. Florizina, 16. Meletin. (b) Cromatograma de HPLC de polifenoles de manzana joven (YAP).

Table 1. Physical properties of pectin films incorporated with YAP.

Tabla 1. Propiedades físicas de las películas de pectina a las que se incorporó YAP.

Film samples	Thickness (mm)	Moisture content (%)	Solubility in water (%)	Swelling degree (%)	WVP (×10^−11 g.m^−1s^−1Pa^−1)
Control	0.060 ± 0.002^d	18.43 ± 0.40^a	24.73 ± 0.30^a	3.20 ± 0.34^d	13.39 ± 0.34^a
0.5% YAP	0.072 ± 0.003^c	15.52 ± 0.35^b	29.16 ± 0.44^b	4.02 ± 0.32^c	10.55 ± 0.36^b
1.0% YAP	0.085 ± 0.002^b	13.48 ± 0.42^c	32.21 ± 0.35^c	4.82 ± 0.29^b	8.5 ± 0.541^c
1.5% YAP	0.101 ± 0.004^a	11.44 ± 0.33^d	36.40 ± 0.62^d	6.01 ± 0.38^a	7.55 ± 0.20^d

Values are expressed as mean ± standard deviation. Different letters in the same column indicate significant differences (p < 0.05).

Los valores se expresan como la media ± desviación estándar. Las letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas (p < 0.05).

Table 2. Color and opacity of pectin films incorporated with YAP.

Tabla 2. Color y opacidad de las películas de pectina a las que se incorporó YAP.

Film samples	L*	a*	b*	ΔE	Opacity (A·mm^−1)
Control	87.80 ± 0.48^a	0.51 ± 0.05^d	3.52 ± 0.39^d	6.79 ± 0.44^d	0.80 ± 0.29^d
0.5%YAP	63.48 ± 1.36^b	23.7 ± 0.93^c	52.21 ± 1.58^c	64.91 ± 1.20^c	2.93 ± 0.84^c
1%YAP	49.33 ± 0.32^c	36.7 ± 0.46^b	59.96 ± 0.70^b	83.45 ± 0.49^b	3.55 ± 0.52^b
1.5% YAP	41.79 ± 0.81^d	43.0 ± 0.77^a	62.60 ± 1.40^a	89.03 ± 0.68^a	4.77 ± 0.10^a

Values are expressed as mean ± standard deviation. Different letters in the same column indicate significant differences (p < 0.05).

Los valores se expresan como la media ± desviación estándar. Las letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas (p < 0.05).

Figure 2. Mechanical properties of pectin films incorporated with Young apple polyphenols (YAP). Results with different letters are significantly different (p < 0.05).

Figura 2. Propiedades mecánicas de las películas de pectina a las que se incorporaron polifenoles de manzana joven (YAP). Los resultados con letras diferentes son significativamente diferentes (p < 0.05).

Figure 3. (a) ATR-FTIR spectrum of pectin films incorporated with Young apple polyphenols (YAP). (b) ATR-FTIR spectrum of Young apple polyphenols (YAP) (C) Simplified representation of interaction between pectin chains and YAP molecules.

Figura 3. (A) Espectro ATR-FTIR de películas de pectina a las que se incorporaron polifenoles de manzana joven (YAP). (B) Espectro ATR-FTIR de polifenoles de manzana joven (YAP). (C) Representación simplificada de la interacción entre las cadenas de pectina y las moléculas de YAP.

Figure 4. (a) DSC thermograms of Pectin films containing different percentage of Young apple polyphenols (YAP). (b) SEM micrographs of films’ surfaces: (a.1) control; (b.1) pectin films with 0.5% YAP; (c.1) pectin films with 1% YAP; (d.1) pectin films with 1.5% YAP and SEM micrographs of films’ cross-sections: (a.2) control film;(b.2) pectin films with 0.5%YAP; (c.2) pectin films with 1% YAP; (d.2) pectin films with 1.5% YAP.

Figura 4. (a) Termogramas DSC de películas de pectina que contienen diferentes porcentajes de polifenoles de manzana joven (YAP). (b) Micrografías SEM de las superficies de las películas: (a.1) control; (b.1) películas de pectina con 0.5% de YAP; (c.1) películas de pectina con 1% de YAP; (d.1) películas de pectina con 1.5% de YAP y micrografías SEM de secciones transversales de películas: (a.2) película de control; (b.2) películas de pectina con 0.5% de YAP; (c.2) películas de pectina con 1% de YAP; (d.2) películas de pectina con 1.5% de YAP.

Table 3. Thermal Characteristics of pectin films with YAP.

Tabla 3. Características térmicas de las películas de pectina a las que se incorporó YAP.

	1st transition – endothermic		2nd transition – exothermic
Film samples	Peak temperature (T1) (°C)	Enthalpy (ΔHm) (J/g)	Peak temperature (T2) (°C)	Enthalpy (ΔHm) (J/g)
Control	84.67 ± 0.43^d	214 ± 0.21^a	229.82 ± 0.13^d	34.1 ± 0.31^a
0.5% YAP	88.05 ± 0.31^b	175 ± 0.09^b	230.14 ± 0.21^c	24.5 ± 0.11^b
1% YAP	85.70 ± 0.11^c	173 ± 0.04^c	232.02 ± 0.41^a	23.5 ± 0.08^c
1.5% YAP	90.65 ± 0.2^a	133 ± 0.12^d	231.19 ± 0.50^b	21.1 ± 0.24^d

Values are expressed as mean ± standard deviation. Different letters in the same column indicate significant differences (p < 0.05).

Los valores se expresan como la media ± desviación estándar. Las letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas (p < 0.05).

Figure 5. (a) XRD spectra of pectin films containing different percentage of Young apple polyphenols (YAP). (b) DPPH scavenging of pectin films incorporated with YAP (results with different letters are significantly different (p < 0.05).

Figura 5. (a) Espectros XRD de películas de pectina que contienen diferentes porcentajes de polifenoles de manzana joven (YAP). (b) Eliminación de DPPH de películas de pectina a las que se incorporó YAP (los resultados con letras diferentes son significativamente diferentes (p < 0.05).

Table 4. Antimicrobial effect of pectin films incorporated with YAP against Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Listeria monocytogenes.

Tabla 4. Efecto antimicrobiano de las películas de pectina a las que se incorporó YAP contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Listeria monocytogenes.

	Inhibition zone diameter (mm)
Film samples	S. aureus	E. coli	L. monocytogenes
Control	0.00	0.00	0.00
0.5% YAP	17.00 ± 0.36^c	12.10 ± 0.21^c	15.23 ± 0.35^c
1.0% YAP	19.13 ± 0.33^b	13.77 ± 0.25^b	17.00 ± 0.22^b
1.5% YAP	24.80 ± 0.29^a	16.77 ± 0.21^a	20.73 ± 0.30^a

Values are expressed as mean ± standard deviation. Different letters in the same column indicate significant differences (p < 0.05).

Los valores se expresan como la media ± desviación estándar. Las letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas (p < 0.05).

Figure 6. Inhibitory effects of YAP-pectin films on the growth of (a) Staphylococcus aureus, (b), Escherichia coli, (c), Listeria monocytogenes.

Figura 6. Efectos inhibitorios de las películas de pectina YAP sobre el crecimiento de (a) Staphylococcus aureus; (b) Escherichia coli; y (c) Listeria monocytogenes.