Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm the influence of plasticizer sorbitol and polymer sodium alginate and arrowroot starch concentration on physicochemical properties of edible film

Luận văn về ảnh hưởng của sorbitol, natri alginate, tinh bột dong riềng lên tính chất màng thực phẩm. Nghiên cứu công nghệ thực phẩm chuyên sâu.

• Tác giả: Ngo Pham Thao Nguyen
• Người hướng dẫn: Dr. Condro Wibowo
• Trường học: Nong Lam University - Ho Chi Minh City
• Chuyên ngành: Food Technology
• Đề tài: The Influence Of Plasticizer (Sorbitol) And Polymer (Sodium Alginate And Arrowroot Starch) Concentration On Physicochemical Properties Of Edible Film
• Loại tài liệu: Thesis
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGEMENT
• ABSTRACT
• TABLES OF CONTENT
• LIST OF ABBREVIATIONS
• 1. CHƯƠNG 1: INTRODUCION
• 1.1. Introduction
• 2. CHƯƠNG 2: LITTERATURE REVIEW
• 2.1. Edible films
• 2.2. Sodium alginate and potentials of edible film production
• 2.3. Starch and potentials of film production
• 3. CHƯƠNG 3: MATERIALS AND METHODS
• 3.1. Time and place of research
• 3.2. Tools and equipment
• 3.3. Determine a suitable concentration of sorbitol for casting film from arrowroot starch and sodium alginate
• 3.4. Study on the ratio of sodium alginate and arrowroot starch on the ability of the film
• 3.5. Physicochemical properties characterization
• 3.5.1. Moisture content
• 3.5.2. Colour
• 3.5.3. Tensile strength and elongation at break
• 3.5.4. Water solubility
• 3.5.5. Water vapor transmission rate (WVTR)
• 3.5.6. Biodegradability
• 3.5.7. The scanning electron microscope (SEM)
• 4. CHƯƠNG 4: RESULTS AND DISCUSSION
• 4.1. Investigating the optimal sorbitol concentration for film samples
• 4.2. Effect of different sodium alginate (SA) and arrowroot starch (ARS) ratios on the physicochemical properties of the edible film
• 4.2.1. Moisture content
• 4.2.2. Tensile strength and elongation at break
• 4.2.3. Water vapor transmission rate (WVTR)
• 4.2.4. The scanning electron microscope (SEM)
• 5. CHƯƠNG 5: CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
• APPENDICES

Tóm tắt

I. Tổng Quan Màng Thực Phẩm Từ Sorbitol Polyme Là Gì

Màng thực phẩm đang trở thành một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho bao bì nhựa truyền thống, đặc biệt trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Màng thực phẩm được tạo ra từ các biopolyme có nguồn gốc tự nhiên, có khả năng phân hủy sinh học, góp phần giảm thiểu rác thải nhựa. Nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng Sorbitol như một chất làm dẻo, kết hợp với các Polyme như Natri Alginate và Tinh bột dong riềng để tạo ra màng thực phẩm có tính chất ưu việt. Mục tiêu là tạo ra một loại màng không chỉ an toàn cho sức khỏe mà còn thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp thực phẩm. Tài liệu gốc nhấn mạnh sự cần thiết của việc phát triển bao bì thân thiện với môi trường do khó khăn trong việc phân hủy nhựa. Nghiên cứu này hướng đến việc tạo ra màng phân hủy sinh học từ nguồn tài nguyên tái tạo.

1.1. Lợi ích của Màng Thực Phẩm Phân Hủy Sinh Học

Màng thực phẩm phân hủy sinh học mang lại nhiều lợi ích vượt trội so với các loại bao bì truyền thống. Khả năng phân hủy sinh học giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, giảm lượng rác thải nhựa tồn đọng trong tự nhiên. Ngoài ra, màng thực phẩm từ nguồn gốc tự nhiên thường an toàn hơn cho sức khỏe người tiêu dùng, không chứa các chất độc hại có thể thôi nhiễm vào thực phẩm. Ứng dụng màng thực phẩm không chỉ giới hạn trong việc đóng gói mà còn có thể mở rộng sang các lĩnh vực khác như y tế, nông nghiệp. Các nghiên cứu khác cho thấy việc sử dụng biopolyme giúp giảm sự phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu hóa thạch.

1.2. Vai Trò của Sorbitol Natri Alginate và Tinh Bột Dong Riềng

Sorbitol đóng vai trò quan trọng như một chất làm dẻo, giúp tăng tính linh hoạt và dẻo dai của màng thực phẩm. Natri Alginate và Tinh bột dong riềng là hai thành phần Polyme chính, tạo nên cấu trúc và độ bền của màng. Sự kết hợp hài hòa giữa các thành phần này sẽ tạo ra màng thực phẩm có tính chất cơ lý tối ưu, đáp ứng yêu cầu bảo quản thực phẩm. Nghiên cứu tập trung vào việc tìm ra tỷ lệ tối ưu giữa các thành phần để đạt được tính chất màng thực phẩm tốt nhất. Theo tài liệu, tinh bột dong riềng có hàm lượng amylose cao, cải thiện độ bền cơ học và tính linh hoạt của màng.

II. Thách Thức Vấn Đề Với Màng Thực Phẩm Truyền Thống Là Gì

Bao bì nhựa truyền thống, dù tiện lợi và có chi phí thấp, lại gây ra những vấn đề nghiêm trọng về môi trường. Rác thải nhựa không phân hủy hoặc phân hủy rất chậm, gây ô nhiễm đất, nước và không khí. Các chất phụ gia trong nhựa có thể thôi nhiễm vào thực phẩm, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Việc tái chế nhựa cũng gặp nhiều khó khăn và tốn kém. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp thay thế bao bì nhựa truyền thống là vô cùng cấp thiết. Nghiên cứu này hướng đến việc giải quyết các vấn đề môi trường do bao bì nhựa gây ra bằng cách phát triển màng thực phẩm từ nguồn tài nguyên tái tạo. Sự cần thiết của việc phát triển bao bì thân thiện với môi trường là trọng tâm của nghiên cứu.

2.1. Tác Động Tiêu Cực Của Rác Thải Nhựa Đến Môi Trường

Rác thải nhựa đang là một trong những vấn đề môi trường nhức nhối nhất hiện nay. Lượng rác thải nhựa khổng lồ thải ra mỗi ngày gây ô nhiễm đất, nước và đại dương. Các loài động vật biển bị mắc kẹt trong rác thải nhựa hoặc ăn phải, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái biển. Việc đốt rác thải nhựa cũng gây ô nhiễm không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Các giải pháp xử lý rác thải nhựa hiện tại chưa thực sự hiệu quả, đòi hỏi những giải pháp đột phá hơn.

2.2. Nguy Cơ Sức Khỏe Từ Các Chất Thôi Nhiễm Trong Nhựa

Một số loại nhựa có thể chứa các chất phụ gia độc hại như BPA, phthalates, có thể thôi nhiễm vào thực phẩm, đặc biệt khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Các chất này có thể gây rối loạn nội tiết, ảnh hưởng đến hệ sinh sản và gây ra các bệnh mãn tính. Việc sử dụng màng thực phẩm từ nguồn gốc tự nhiên giúp loại bỏ nguy cơ này, đảm bảo an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng. Nghiên cứu này đánh giá tính chất hóa lý màng và khả năng phân hủy sinh học.

III. Cách Tạo Màng Thực Phẩm Bền Tỷ Lệ Sorbitol Polyme Tối Ưu

Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định tỷ lệ tối ưu giữa Sorbitol và Polyme (Natri Alginate, Tinh bột dong riềng) để tạo ra màng thực phẩm có độ bền cơ học màng và tính chất rào cản màng tốt nhất. Việc điều chỉnh tỷ lệ các thành phần này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất màng thực phẩm như độ dẻo, độ bền, khả năng chống thấm khí và hơi nước. Mục tiêu là tìm ra công thức màng có thể bảo quản thực phẩm hiệu quả mà vẫn đảm bảo khả năng phân hủy sinh học. Tài liệu gốc nhấn mạnh việc nghiên cứu tỷ lệ Sorbitol phù hợp để đạt được đặc tính mong muốn của màng.

3.1. Ảnh Hưởng Của Sorbitol Đến Tính Chất Cơ Lý Của Màng

Sorbitol có vai trò quan trọng trong việc cải thiện tính linh hoạt và độ dẻo của màng thực phẩm. Tuy nhiên, việc sử dụng quá nhiều Sorbitol có thể làm giảm độ bền cơ học màng và khiến màng dễ bị rách. Nghiên cứu này sẽ xác định ảnh hưởng Sorbitol đến các chỉ số cơ lý của màng, từ đó tìm ra tỷ lệ tối ưu. Việc kiểm soát tỷ lệ Sorbitol là yếu tố then chốt để tạo ra màng thực phẩm có chất lượng tốt.

3.2. Tối Ưu Hóa Tỷ Lệ Natri Alginate và Tinh Bột Dong Riềng

Tỷ lệ giữa Natri Alginate và Tinh bột dong riềng sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc và độ bền của màng. Natri Alginate tạo ra mạng lưới polyme, trong khi Tinh bột dong riềng đóng vai trò tăng cường độ cứng và khả năng chống thấm. Việc kết hợp hai thành phần này theo tỷ lệ phù hợp sẽ tạo ra màng có tính chất rào cản màng tốt, giúp bảo quản thực phẩm hiệu quả hơn. Nghiên cứu sẽ đánh giá ảnh hưởng Polyme đến các đặc tính của màng.

3.3. Phương Pháp Xác Định Tỷ Lệ Thành Phần Màng Tối Ưu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp thí nghiệm khác nhau để đánh giá tính chất màng thực phẩm tạo ra từ các tỷ lệ thành phần khác nhau. Các chỉ số như độ bền kéo, độ giãn dài, khả năng chống thấm khí và hơi nước, độ hòa tan trong nước sẽ được đo lường và so sánh. Kết quả sẽ được phân tích thống kê để xác định tỷ lệ thành phần màng tối ưu, đáp ứng các yêu cầu về bảo quản thực phẩm và khả năng phân hủy sinh học.

IV. Kiểm Định Đánh Giá Chất Lượng Màng Thực Phẩm Sau Nghiên Cứu

Sau khi xác định được công thức màng thực phẩm tối ưu, việc đánh giá chất lượng màng là bước quan trọng để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn của sản phẩm. Nghiên cứu sẽ tiến hành các thử nghiệm về độ bền cơ học màng, tính chất rào cản màng, khả năng phân hủy sinh học và tính chất hóa lý màng. Kết quả đánh giá sẽ cung cấp thông tin chi tiết về các ưu điểm và hạn chế của màng, từ đó đưa ra các khuyến nghị cải tiến. Tài liệu gốc sử dụng các phương pháp phân tích như SEM để đánh giá vi cấu trúc màng.

4.1. Kiểm Tra Độ Bền Kéo Và Độ Giãn Dài Của Màng

Đo độ dày, độ bền kéo và độ giãn dài của màng là quan trọng để xác định đặc tính tối ưu. Kết quả cho thấy nồng độ Sorbitol 0.5% là phù hợp nhất.

4.2. Đánh Giá Khả Năng Chống Thấm Khí Và Hơi Nước Của Màng

Thử nghiệm cho thấy rằng tỷ lệ SA:ARS khác nhau ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của màng. Màng từ hỗn hợp 0.1% cho thấy tính chất vật lý tốt và khả năng phân hủy sinh học cao.

4.3. Xác Định Khả Năng Phân Hủy Sinh Học Của Màng Trong Môi Trường

Khả năng phân hủy sinh học là một trong những tiêu chí quan trọng nhất để đánh giá tính thân thiện với môi trường của màng thực phẩm. Nghiên cứu sẽ tiến hành thử nghiệm phân hủy trong điều kiện môi trường tự nhiên hoặc trong phòng thí nghiệm để xác định tốc độ phân hủy của màng. Kết quả sẽ cho biết màng có thể phân hủy hoàn toàn trong thời gian bao lâu, từ đó đánh giá mức độ thân thiện với môi trường.

V. Ứng Dụng Thực Tế Tiềm Năng Của Màng Thực Phẩm Sorbitol Polyme

Màng thực phẩm làm từ Sorbitol và Polyme (Natri Alginate, Tinh bột dong riềng) có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm. Chúng có thể được sử dụng để đóng gói các loại rau, củ, quả, thịt, thủy sản, giúp kéo dài thời gian bảo quản và giảm thiểu lãng phí thực phẩm. Ngoài ra, màng còn có thể được sử dụng để tạo ra các loại bao bì ăn được, mang lại trải nghiệm mới lạ cho người tiêu dùng. Màng từ Sorbitol và Polyme là giải pháp thay thế hiệu quả cho các loại bao bì truyền thống. Tài liệu gốc đề xuất ứng dụng màng trong công nghiệp thực phẩm.

5.1. Màng Bảo Quản Rau Quả Tươi Lâu Hơn

Màng thực phẩm có khả năng điều chỉnh độ ẩm và ngăn chặn sự xâm nhập của oxy, giúp rau quả tươi lâu hơn. Việc sử dụng màng giúp giảm thiểu sự mất nước, ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật gây hại, từ đó kéo dài thời gian bảo quản và giảm thiểu tình trạng hư hỏng. Đây là một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu lãng phí thực phẩm.

5.2. Màng Bảo Vệ Thịt Cá Khỏi Vi Khuẩn

Màng thực phẩm có thể được tích hợp các chất kháng khuẩn tự nhiên, giúp bảo vệ thịt cá khỏi sự xâm nhập của vi khuẩn gây hại. Việc sử dụng màng giúp kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và giảm thiểu nguy cơ ngộ độc thực phẩm. Đây là một giải pháp hiệu quả để bảo quản các loại thực phẩm dễ bị hư hỏng.

5.3. Màng Ăn Được Tương Lai Của Bao Bì

Màng ăn được là một xu hướng mới trong ngành công nghiệp thực phẩm. Màng có thể được làm từ các thành phần tự nhiên, có hương vị và màu sắc hấp dẫn, mang lại trải nghiệm mới lạ cho người tiêu dùng. Đây là một giải pháp tiềm năng để giảm thiểu rác thải bao bì và tạo ra các sản phẩm thực phẩm độc đáo.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Màng Thực Phẩm Sorbitol Polyme

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng của việc sử dụng Sorbitol và Polyme (Natri Alginate, Tinh bột dong riềng) để tạo ra màng thực phẩm có tính chất ưu việt và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua để đưa sản phẩm này ra thị trường, bao gồm việc tối ưu hóa công thức, cải thiện quy trình sản xuất và đảm bảo tính cạnh tranh về giá. Trong tương lai, cần tập trung vào việc nghiên cứu các ứng dụng mới của màng và phát triển các loại màng có tính năng đặc biệt, đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường. Màng từ Sorbitol và Polyme là hướng đi bền vững cho ngành thực phẩm. Tài liệu gốc đề xuất nghiên cứu sâu hơn về màng thực phẩm và ứng dụng trong công nghiệp.

6.1. Tiếp Tục Nghiên Cứu Tối Ưu Hóa Công Thức Màng

Việc tối ưu hóa công thức màng là quá trình liên tục, đòi hỏi sự kết hợp giữa nghiên cứu khoa học và thử nghiệm thực tế. Cần tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng Sorbitol, ảnh hưởng Polyme, tỷ lệ Sorbitol và tỷ lệ Polyme để tìm ra công thức màng có tính chất tốt nhất, đáp ứng các yêu cầu về bảo quản thực phẩm và khả năng phân hủy sinh học.

6.2. Phát Triển Các Loại Màng Có Tính Năng Đặc Biệt

Ngoài các tính năng cơ bản như bảo quản thực phẩm và khả năng phân hủy sinh học, cần phát triển các loại màng có tính năng đặc biệt như kháng khuẩn, chống oxy hóa, hoặc có khả năng tự phân hủy trong điều kiện cụ thể. Điều này đòi hỏi sự kết hợp giữa công nghệ vật liệu, hóa học và sinh học.

6.3. Đảm Bảo Tính Cạnh Tranh Về Giá Của Màng

Giá thành là một yếu tố quan trọng quyết định khả năng cạnh tranh của màng thực phẩm trên thị trường. Cần tìm kiếm các nguồn nguyên liệu giá rẻ, áp dụng các quy trình sản xuất hiệu quả để giảm chi phí sản xuất, từ đó đưa ra mức giá cạnh tranh, thu hút người tiêu dùng và doanh nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY - HO CHI MINH CITY Faculty of Chemical Engineering and Food Technology THE INFLUENCE OF PLASTICIZER (SORBITOL) AND POLYMER (SODIUM ALGINATE AND ARROWROOT STARCH) CONCENTRATION ON PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF EDIBLE FILM A Thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for admission to the degree of Bachelor of Engineering in Food Technology By Supervisors: Dr. CONDRO WIBOWO Dr. HUYNH TIEN DAT Student’s name: NGO PHAM THAO NGUYEN Ho Chi Minh City, 2024 THE INFLUENCE OF PLASTICIZER (SORBITOL) AND POLYMER (SODIUM ALGINATE AND ARROWROOT STARCH) CONCENTRATION ON PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF EDIBLE FILM Author NGO PHAM THAO NGUYEN A Thesis submitted in partial fulfilment of the requirements for admission to the degree of Bachelor of Engineering in Food Technology Supervisor Dr. CONDRO WIBOWO Dr.

HUYNH TIEN DAT Ho Chi Minh City, 2024 ACKNOWLEDGEMENT I would like to show my wholehearted gratitude to the Department of Agricultural Laboratory, Faculty of Agriculture at Universitas Jenderal Soedirman (Unsoed) sponsored and provided an internship scholarship for me with scholarship No.07/2023, this has helped me have more motivation and ability to complete my thesis well. I would like to express my deepest gratitude to the Deans of the Faculty of Food Science and Technology at both Nong Lam University and Universitas Jenderal Soedirman for allowing me to complete my research. In addition, I could not have undertaken this journey without my supervisors, Prof. Condro Wibowo for their invaluable advice, continuous support, and patience during my study in Indonesia.

The immense knowledge and ample experience have encouraged me throughout my academic research and daily life, especially the homesickness and adaptation process. Morevere, this endeavor would not have been possible without my Vietnamese instructor — Dr. Huynh Tien Dat, for his advice and guidance led me to complete this graduate thesis. Special thanks to Food Technology Laboratory members — Mr, David, Ms.

Syahla, Ms Muna, who had always been with my classmate and me and led us through the culture shocks on the first days of our stay at Universitas Jenderal Soedirman. Their willingness to support and share with me the most advanced knowledge in the field to do my research in the laboratory — deepest thanks for their kind support. Finally, I would be remiss in not mentioning my beloved family, who raised and supported me unconditionally. Their belief in me has kept my spirit and motivation high during this process.

il ABSTRACT The development of environmentally eco-friendly packaging is emerging for industrial application. This study aimed to produce edible films using sorbitol, sodium alginate (SA) and arrowroot starch (ARS). Sorbitol acts as a plasticizer and was studied for the appropriate concentration in the film formulation. Different ratios of SA:ARS were examined for the ability of edible film casting.

Physicochemical properties such as thickness, colour, tensile strength, elongation at break, moisture content, opacity, water solubility, water vapor transmission rate, biodegradability and scanning electron microscope (SEM) morphology were analyzed to elucidate for the film production. The results showed that 0.5% sorbitol was the most suitable to produce the films with desirable characteristics of thickness, color, tensile strength and elongation at break. Different SA:ARS ratios significantly affected the physicochemical properties of edible films. The film obtained from a combination of 0.1% had acceptable physicochemical properties, a thin, a smooth surface and the higest biodegradability.

This formula may serve as a reference for further investigation of edible film and apply in the food industry. Keywords: Edible film, sodium alginate, arrowroot starch, sorbitol concentration, biodegradable film iil TABLES OF CONTENT ACKNOWLEDGEMENTD ticeeeeseeioinsnniniieabieioeiadelbdoascskiSiSS15465555613546356555484388 ii ABS TRACT sssssssssssnasasacsascsssacasasencsanspsssansssessasssswasnsnsocsssaassonasssgastassupsceusssaaasssssesaesess iii TABLES OF CONTEND šcccccicccciicitcctcccii201417316616603166851633550556G155E013993833831358383301388E:u8.886 iv LIST GE ABBREVIATIONS wesssze.cscssecessnssaswsssessasassessunscauseseavestisvenssveseessesussvesesesvnectes vii LIST OR TABLES con Hi ng 065661646 6056011686 6066608641611386406 80g85 viii LIST OF FIGURES scssescsssesssesssovessossscvnssssasescostesoussessesensscvesesessenssossessssssesensevscesonnseosses ix Chapter 1 INTRODUCION srssccsssssvescassvcwsssesssscnsenccsvespecsecesnsensavensonsseenversesessersneresesseeue 1 1.1211fI(EODGETOilbsssssostepsessszserostitrkBkcaggdoMZkenii001sai238S0gVSZgS0ngirlginBaoo,290ilica2n3ã.:0xg051Sp0SnES83U al LD. cA THRU GB]GIEUEŠssssssauiesig.EtosdgtiaaiogggiLadadklidadodggaiSu40dggukl,lsEupiroddagueSuioilu8sử:j8ia.pgi414030 | Chapter 2 LITTERATURE REV IE W.- Ăn ng nghe ren 3 2. Sodium alginate and potentials of edible film production.

Starch and potentials of film producfIo.1, -Ediblesfilna from SEATGTHHssssceescsscssseyssibsrsios68812055638049955888. Arrowroot starch and the potential of film producfion. PIAS CZ GD LxessekenhiioedsbndndsepttvsnigiggisisjiEi00S. Sorbitol and potential as plasticizer edible film .-- --- ---- ------=+<=+s 7 Chapter 3 MATERIALS AND METHODS.

Timeand place of researcisis cscssssssescsssamucancassseassanscxassenanecanaedsaeoucenesss ws asasmansseases 9 .2:-N[GEETTAÌSs size bà To 400840) 505EG0398/SHG0034KGGSQESEGSGHES-RGSEMSAHCEGSGBAS)GS0S0)8003409/3002238giXmgg2agi 9 3:3: Tools and eqUÏDHIGHÍSsseesesesisssltiecaestdbssiBeogtdLodggcasbsisntiontgnosokgrdEh 2USu28tnudEA3i0. 9 3:2xl„ TOOLS AiG CQ UI DMG esse cccieccsawsnermmnesansenuressssvomerseavinennuatenseensedinsmeesiarwecinemvaie: 9 3. EIXIDGEILHIGHIĐAI, CC SI GIN s.-<«izs-escendE-eposEsseesagsaibioiolaauibdioszEtosgustZorobiueiSBskiEusslsgoazbZdagzz/Eiez 10 3. Determine a suitable concentration of sorbitol for casting film from arrowroot StATGH Atid SOMA CITA te w.

ssncisniss saasnannnsnan snsnnane caninesmawesnensaisesunnssbousonesunesseaassmesemaacaans 10 3. Study on the ratio of sodium alginate and arrowroot starch on the ability of the FUT, CASUI Gs vsncesssreeerepeecmeesseremaie osm EEE 11 3. Physicochemical properties characterization .::c:ccescesceeseeseceseeseenseeeeneeens 12 3:51, Moisture COm CIB ssccsscacsteanessmnemotnismaneunreninass wieneceaanemernemenanamateasnemaraese 12 325.csisecanczasennnexssonnncansdisin tat ốc 12 Bid: Be COL OTE 009 “TS 12 3. Tensile strength atid Clon SatiOn ‹‹s:--sccccesceeiiisskeikbiendiisnooidEikLS16141838Ee 13 3:5.6, Wate? SOlUDINY eccssscenassnssocmsaueremnnemas eee 13 3.

Water vapor transmission rate (WVÏTIR). Biodepradabilty: ssseecessseeseiassesrtobflbsg2SEESS585350438090998206/43889ðuEpSt2950800030/60050/05E 14 3. The scanning electron microscope (SEM).:::eccesseesceeseeseeseeeseeeeeeeeees 14 Chapter 4 RESULTS AND DISCUSSION. Investigating the optimal sorbitol concentration for film samples.

Thickness, tensile strength and elongation and break.1 2: CÓ |Ô UĨ ssssssastiiiosee81144011483138853538055958485EK-GESIRGH. Effect of different sodium alginate (SA) and arrowroot starch (ARS) ratios on the physicochemical properties of the edible film .-- --- -------+5+<++£+<£+e£zeczereeres 19 421, MOIStItE COMLEIE seeeasesenasieiinasixesesiaetls138EESESESAIGESESESESSES. DT WIG KIESðsmnuoniintieediniiiiBi0Ei1SGSE4G1108)380038800G3588085/30L3H5AS3I988GB210008038108083185882888/08888 20 c1 80900 Gốc ốc 21 4. Tensible strength and elongation at break .-- ---- 55+ +-c<<+c<+seesxeees 22 QD 0) DAC eer ee ee 24 4.

Water vapor transmission rate (WVTR). The scanning electron microscope (SEM).::::ccscescesceseescesceseeseeeeeenees 28 Chapter 5 CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS .-- 29 Doles CÍGHGÌUSTOÌTSLecsssesiiooiaorsreugbenntricbdcgorgg bngtrtoStboustdltgtixlnggiiiehoSfigetnsghissldtuulginsduz78iisieal0urlkdi3e.€G0iiiiefiaHOÍE wis cxvaxcnnonenomsnasonrorcssnenoennnstuetunensnnesnasavadonmeeunenmavsrennitendneasensereent 29 REEER. ch ii ng 30 APPENDICES wisesesssssssensssnesesossnnseesensveecsenssevsnenessnaessssvensenstesssenssessnsssesesosnssecsnseocessseseos 36 vi LIST OF ABBREVIATIONS SA: Sodium alginate ARS: Arrowroot starch MC: Moisture content WVTR: Water vapor transmission rate TS: Tensile strength EB: Elongation at break SEM: Scanning electron microscope TPAS Thermoplastic arrowroot starch GPE Grape pomace extract TA Tannic acid UTM Universal testing machine vii LIST OF TABLES Table 3.1 Levels of sodium alginate (SA) and arrowroot starch (ARS) used to formulate Sai] (cas0100 .1 Thickness, tensile strength, and elongation at break at different concentrations 85457181987 .2 The colour measurement of the films obtained from different sorbitol EO HCC TICEALT O19 wo ias.3 Moisture content of the films with different sodium alginate and arrowroot Starch Taf1OS.4 Thickness of the films obtained from different sodium alginate and arrowroot SitITG HTBITTSLsussxcsgsssvotos vong haiabtgeesniintrogggsi0z3cropogbssditgssasrgrovolfsotrougfSssrtGonos imraebntutiavottgtiegiopgttsuilsivsagtssllergk 20 Table 4.5 Colour parameters of the films obtained from different sodium alginate and ATrOWrOOt Starch LatiOS .6 Tensile strength and elongation at break of the films obtained from different sodium alginate and arrowroot starch raf1OS.7 Opacity of the films with different sodium alginate and arrowroot starch ratios Table 4.8 Water solubility of the films with different sodium alginate and arrowroot Starch ratiOS .ccccce cece cece cc cccccccccceceeeesseeeeesessssssssececcccccececceceececeesesesueeususessessessssesseeeeeeees 25 Table 4.9 Water vapor transmission of the films with different sodium alginate and z]0t9)`14191918-172140i8v21019-:aiiaa. 26 Vili LIST OF FIGURES Figure 2.1 Classification of edible films and coatings applied in food according to their COMP ONE IUG crs seo snmeseame amr emacasneansenenaeee eas eneere amen 4 Figure 3.1 Diagram of the process of making edible film.1 The films of change in sorbitol concentration alb1( 0.0%), and Bổ ES eer ee ee ee lộ Figure 4.2 The change concentration in sodium alginate/arrowroot starch in BIGGS BAAS AT esses cissanenenen an ciouinemsueastinseeneenomnnisuateoneamnasuaiimenemdiaiaumonnmeaniunccemsuain 19 Figure 4.3 Biodegradability of films obtained from different SA:ARS ratios.

Samples were observed at day 0, 5, 15 and 30 films after burying.4 SEM images of surfaces of films at the magnification of 1000x. C1D: film obtained from SA:ARS of 0.1; C5D: film obtained from SA:ARS of 0. Introduction Development of environmentally friendly-food packaging is an emerging request for better sustainability in the food industry. Plastic packaging is one of the leading sources of environmental pollution since it is extremely difficult to degrade in nature.

Biopolymer films made of renewable resources, are usually obtained from natural raw materials such as starch and sodium alginate (Murrieta-Martinez et al., 2018; Shanbhag, Shenoy, Shetty, Srinivasulu, & Nayak, 2023), would be an excellent alternative to plastic film. Starches derived from various botanical sources are an important polymer contributing to the development of biofilms. Arrowroot starch has been investigated to develop starch films due to its high amylose content, offering the film superior physicochemical properties such as better tensile strength and flexibility (Nogueira, Soares, Cavasini, Fakhouri, & de Oliveira, 2019; Tarique, Sapuan, Khalina, et al. Arrowroot starch based-films have been developed using different plasticizers such as carnauba wax (de Oliveira Filho et al., 2020), blackberry pulp (Nogueira et al.

Sorbitol has been widely used as a plasticizer in starch-based films such as corn, tapioca, and potato starches (Nogueira et al. However, the investigation of using sorbitol as a plasticizer in arrowroot starch-based film is quite limited. The interaction between sodium alginate and starch has been reported (Siddaramaiah, Swamy, Ramaraj, & Lee, 2008). Sodium alginate/starch system has been used to develop biodegradable films (Abduwaiti et al., 2021; Wang, Lin, An, Ren, & Yan, 2013).

Yet, the utilization of sodium alginate/arrowroot starch system in biodegradable films has not been fully understood. Aim and objectives This study aimed to develop a biodegradable film based on a sodium alginate/arrowroot starch system with sorbitol as a plasticizer. To achieve this aim, specific objectives were set as follows: - Determine the suitable concentration of sorbitol as a plasticizer - Investigate the impact of sodium alginate/arrowroot starch ratio on the physicochemical properties of the films. Chapter 2 LITTERATURE REVIEW 2.

Edible films Edible film is a thin, consumable layer that acts as a protective barrier for food products, extending their shelf life. These films are typically made from biodegradable materials offering a sustainable alternative to traditional plastic packaging. Edible films play a crucial role in preventing food spoilage by acting as a barrier against external factors, thereby improving food safety and quality (Murrieta-Martinez et al. The development of edible films from renewable sources is gaining traction due to their eco- friendly nature and potential to reduce plastic waste.

Film formulation requires at least one component capable of producing a structural matrix of sufficient cohesiveness, whereas their functional efficiency strongly depends on the nature of additional components. Numerous studies have been carried out to study the properties of films made of a single hydrocolloid component: a polysaccharide or protein. The most frequently utilized polysaccharides were cellulose and starch (and their derivatives), etc (Dangaran, Tomasula, & Qi, 2009; Durango, Soares, & Andrade, 2006; Gómez-Estaca, Gavara, Catala, & Hernández-Muñoz, 2016; Wihodo & Moraru, 2013). A recent approach to edible and biodegradable film technology involves the production of composite films, by combining different polysaccharides, proteins and lipids in order to improve their functionality.

Composite films may be designed to achieve a synergistic effect of combined features of pure components, even though, as with synthetic polymers, mechanical and barrier properties of composite biofilms strongly depend on characteristics of constituting polymers and their compatibility (Schmid, Hammann, & Winkler, 2014). Edible polymer films comprise a thin layer of edible material prepared separately and then applied to the food surface. Their purpose is to inhibit the migration of moisture, oxygen, carbonic dioxide, aromas, and lipids, transport ingredients or bioactive compounds, and improve the mechanical integrity or handling characteristics of the food (Murrieta-Martinez et al. Natural polymers or polymers are derived from natural 3 monomers, so their biodegradability and environmental compatibility are ensured.

However, their mechanical properties and permeability are generally poorer than synthetic films, particularly the hydrophilic nature of edible polymers limits their ability to provide desired edible film functions to specific applications. For this reason, the relative humidity, which greatly influences the majority of properties, must be taken into account when considering its applications.