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Publicação
Development of Active Packaging Based on Cynara cardunculus L. Extract to Extend Food's Shelf Life
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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| 4.08 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Cardoon (Cynara cardunculus L.) is a plant valued for its roles in human food, biomass
production, and as a vegetable coagulant in cheese production. Its leaves, often discarded as
by-products, exhibit significant biological activities, such as antioxidant and antimicrobial
properties. This work aimed to formulate an active food film/coating based on whey protein,
incorporating cardoon leaf extract to reduce cheese deterioration and extend its shelf life. The
thesis assessed the extract's antioxidant, antibacterial, and antifungal capacities and evaluate
the packaging’s mechanical and barrier properties. Subsequently, the effectiveness of the
packaging was evaluated in terms of its ability to preserve cheese quality and increase its shelf
life.
This thesis demonstrated the potential of cardoon leaves as a valuable source of bioactive
compounds. The dried cardoon leaves extract showed strong antioxidant properties, being
rich in chlorogenic acid, apigenin and luteolin, as well significant antimicrobial activity.
Cardoon leaves also represent a good source of dietary fibre, amino acids, and minerals. The
incorporation of the cardoon extract, alone or in combination with lemon peel extract, into
whey protein-based films improved their barrier and optical properties, although some
reduction in mechanical properties was observed. The coatings and films were effective in
maintaining cheese quality during storage. Coatings with only cardoon extract exhibited
moderate antimicrobial activity, while the combination with lemon peel extract or natamycin
enhanced microbial inhibition. The cardoon extract was also applied to poultry meat,
effectively extending its shelf life by delaying lipid oxidation and microbial growth.
These results support the hypothesis that cardoon leaf extracts can be valorised as an
active compound in the development of sustainable packaging materials. By repurposing cheese industry by-products (whey protein and cardoon leaves), this work supports circular
economy principles and promotes sustainability through active packaging solutions that may
be applied to different food products.
O cardo (Cynara cardunculus L.) é uma planta versátil, utilizada na alimentação humana e na produção de biomassa, cuja flor atua como coagulante vegetal na produção de alguns queijos. As suas folhas, principais subprodutos gerados, apresentam propriedades relevantes, nomeadamente atividade antioxidante e antimicrobiana. Este trabalho teve como objetivo formular um filme/revestimento alimentar ativo à base de proteína de soro de leite, com extrato de folhas de cardo incorporado, de modo a reduzir a deterioração do queijo e prolongar o seu tempo de vida útil. A tese avaliou as capacidades antioxidante e antimicrobiana do extrato e as propriedades mecânicas e de barreira dos filmes desenvolvidos. A eficácia do filme/revestimento na preservação da qualidade do queijo durante o armazenamento foi avaliada. Esta tese demonstrou o potencial das folhas de cardo como fonte de compostos bioativos. O seu extrato apresentou forte atividade antioxidante, sendo rico em ácido clorogénico, apigenina e luteolina, e atividade antimicrobiana. As suas folhas revelaram-se uma boa fonte de fibra alimentar, aminoácidos e minerais. A incorporação do extrato de cardo, isoladamente ou combinado com casca de limão, nos filmes melhorou as propriedades de barreira e ópticas, mas reduziu as propriedades mecânicas. Os revestimentos/filmes foram eficazes na manutenção da qualidade do queijo durante o armazenamento. Os revestimentos/filmes contendo apenas extrato de cardo exibiram atividade antimicrobiana moderada, enquanto as combinações potenciaram a inibição microbiana. O extrato foi também aplicado à carne de frango, prolongando a sua vida útil ao retardar a oxidação lipídica e o crescimento microbiano. Estes resultados demonstram o potencial de valorização das folhas de cardo no desenvolvimento de embalagens sustentáveis. Ao reutilizar subprodutos da indústria de queijos (proteína de soro de leite e folhas de cardo), este trabalho contribui para os princípios da economia circular e promove soluções de embalagem ativa sustentáveis, aplicáveis a outros produtos alimentares.
O cardo (Cynara cardunculus L.) é uma planta versátil, utilizada na alimentação humana e na produção de biomassa, cuja flor atua como coagulante vegetal na produção de alguns queijos. As suas folhas, principais subprodutos gerados, apresentam propriedades relevantes, nomeadamente atividade antioxidante e antimicrobiana. Este trabalho teve como objetivo formular um filme/revestimento alimentar ativo à base de proteína de soro de leite, com extrato de folhas de cardo incorporado, de modo a reduzir a deterioração do queijo e prolongar o seu tempo de vida útil. A tese avaliou as capacidades antioxidante e antimicrobiana do extrato e as propriedades mecânicas e de barreira dos filmes desenvolvidos. A eficácia do filme/revestimento na preservação da qualidade do queijo durante o armazenamento foi avaliada. Esta tese demonstrou o potencial das folhas de cardo como fonte de compostos bioativos. O seu extrato apresentou forte atividade antioxidante, sendo rico em ácido clorogénico, apigenina e luteolina, e atividade antimicrobiana. As suas folhas revelaram-se uma boa fonte de fibra alimentar, aminoácidos e minerais. A incorporação do extrato de cardo, isoladamente ou combinado com casca de limão, nos filmes melhorou as propriedades de barreira e ópticas, mas reduziu as propriedades mecânicas. Os revestimentos/filmes foram eficazes na manutenção da qualidade do queijo durante o armazenamento. Os revestimentos/filmes contendo apenas extrato de cardo exibiram atividade antimicrobiana moderada, enquanto as combinações potenciaram a inibição microbiana. O extrato foi também aplicado à carne de frango, prolongando a sua vida útil ao retardar a oxidação lipídica e o crescimento microbiano. Estes resultados demonstram o potencial de valorização das folhas de cardo no desenvolvimento de embalagens sustentáveis. Ao reutilizar subprodutos da indústria de queijos (proteína de soro de leite e folhas de cardo), este trabalho contribui para os princípios da economia circular e promove soluções de embalagem ativa sustentáveis, aplicáveis a outros produtos alimentares.
Descrição
Palavras-chave
Cardoon Phenolic compounds Active packaging Cheese By-products Whey protein