Abstract The aim of the study was to prepare zein active film incorporated with pomegranate peel extract (PE) encapsulated in chitosan nanoparticles (CSNPs) for food packaging. Ultrasonic treatment was employed to enhance the polyphenols extraction from pomegranate peel using ethanol and methanol as extraction solvents. The ionic gelation method was employed to prepare the CSNPs/PE nanocomposite and was successfully incorporated into the zein film. The obtained CSNPs and CSNPs/PE nanocomposite exhibited spherical shape in the range of 225.28–289.8 nm as observed by scanning electron microscope (SEM) and dynamic light scattering (DLS) device. The success of PE encapsulation and molecular interactions between zein, CSNPs, and PE was confirmed by FTIR and XRD studies. Cold nitrogen plasma was applied to modify film surface to maintain the sustained release of pomegranate polyphenols from the nanocomposite film. The surface modification of nanocomposite film was further disclosed with an X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) study. Thermogravimetric (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) studies revealed that zein/CSNPs/PE nanocomposite film had better thermal stability than the neat zein film. Antimicrobial property of zein/CSNPs/PE nanocomposite film was investigated for pork sample inoculated with L. monocytogenes. Plasma treated nanocomposite film displayed a slower release rate of PE and effectively restricted the growth of L. monocytogenes than the control film and plasma untreated nanocomposite film during refrigerated storage.

中文翻译：

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用于食品包装的石榴皮提取物包封壳聚糖纳米颗粒可生物降解玉米醇溶蛋白活性薄膜

摘要 本研究的目的是制备玉米蛋白活性薄膜，其中包含包裹在壳聚糖纳米颗粒 (CSNP) 中的石榴皮提取物 (PE)，用于食品包装。以乙醇和甲醇为提取溶剂，采用超声波处理增强石榴皮中多酚的提取率。采用离子凝胶法制备了 CSNPs/PE 纳米复合材料并成功掺入玉米蛋白薄膜中。通过扫描电子显微镜 (SEM) 和动态光散射 (DLS) 设备观察，获得的 CSNPs 和 CSNPs/PE 纳米复合材料在 225.28-289.8 nm 范围内呈球形。FTIR 和 XRD 研究证实了 PE 封装和玉米蛋白、CSNP 和 PE 之间分子相互作用的成功。应用冷氮等离子体对薄膜表面进行改性，以保持石榴多酚从纳米复合薄膜中的持续释放。通过 X 射线光电子能谱 (XPS) 研究进一步揭示了纳米复合膜的表面改性。热重 (TGA) 和差示扫描量热法 (DSC) 研究表明，玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE 纳米复合薄膜比纯玉米醇溶蛋白薄膜具有更好的热稳定性。研究了玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE纳米复合薄膜对接种单核细胞增生李斯特菌的猪肉样品的抗菌性能。与对照薄膜和未经等离子体处理的纳米复合薄膜相比，等离子体处理的纳米复合薄膜显示出更慢的 PE 释放速率，并有效地限制了单核细胞增生李斯特菌的生长。通过 X 射线光电子能谱 (XPS) 研究进一步揭示了纳米复合膜的表面改性。热重 (TGA) 和差示扫描量热法 (DSC) 研究表明，玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE 纳米复合薄膜比纯玉米醇溶蛋白薄膜具有更好的热稳定性。研究了玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE纳米复合薄膜对接种单核细胞增生李斯特菌的猪肉样品的抗菌性能。与对照薄膜和未经等离子体处理的纳米复合薄膜相比，等离子体处理的纳米复合薄膜显示出更慢的 PE 释放速率，并有效地限制了单核细胞增生李斯特菌的生长。通过 X 射线光电子能谱 (XPS) 研究进一步揭示了纳米复合膜的表面改性。热重 (TGA) 和差示扫描量热法 (DSC) 研究表明，玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE 纳米复合薄膜比纯玉米醇溶蛋白薄膜具有更好的热稳定性。研究了玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE纳米复合薄膜对接种单核细胞增生李斯特菌的猪肉样品的抗菌性能。与对照薄膜和未经等离子体处理的纳米复合薄膜相比，等离子体处理的纳米复合薄膜显示出更慢的 PE 释放速率，并有效地限制了单核细胞增生李斯特菌的生长。热重 (TGA) 和差示扫描量热法 (DSC) 研究表明，玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE 纳米复合薄膜比纯玉米醇溶蛋白薄膜具有更好的热稳定性。研究了玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE纳米复合薄膜对接种单核细胞增生李斯特菌的猪肉样品的抗菌性能。与对照薄膜和未经等离子体处理的纳米复合薄膜相比，等离子体处理的纳米复合薄膜显示出更慢的 PE 释放速率，并有效地限制了单核细胞增生李斯特菌的生长。热重 (TGA) 和差示扫描量热法 (DSC) 研究表明，玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE 纳米复合薄膜比纯玉米醇溶蛋白薄膜具有更好的热稳定性。研究了玉米醇溶蛋白/CSNPs/PE纳米复合薄膜对接种单核细胞增生李斯特菌的猪肉样品的抗菌性能。与对照薄膜和未经等离子体处理的纳米复合薄膜相比，等离子体处理的纳米复合薄膜显示出更慢的 PE 释放速率，并有效地限制了单核细胞增生李斯特菌的生长。