ANTIFUNGAL CHITOSAN-BASED FILMS AND COATINGS CONTAINING ESSENTIAL OILS FOR FRUIT APPLICATIONS

Tesis por compendio
[EN] Chitosan films and coatings have been obtained, by incorporating different essential oils (EO) and using different homogenization conditions of the film forming emulsions, in order to obtain antifungal materials for fruit preservation. The effect of oleic acid (OA) on the stability of the initial emulsions and on the film properties was analysed. Coatings were applied to control fungal decay in strawberries. The blending of chitosan with methylcellulose (MC) was also used in coating applications to tomato plants and fruits to prevent fungal infections. The films' functional properties as a function of their composition were analysed, as well as their antimicrobial activity through in vitro and in vivo tests. OA incorporation in the chitosan films (1:1 wt. ratio) reduced water vapour permeability (WVP) values to about 50 % of those of net chitosan films, with a small positive effect of the microfluidization process. EO (cinnamon, thyme and basil) did not notably reduced the WVP values of the chitosan films but a significant improvement in water barrier capacity was induced when OA was also added at 1:1 or 1:0.5 CH:OA ratios. In contrast, lipids slightly promoted oxygen permeability of the films. Lipid addition decreased the film stretchability and stiffness, with a lesser impact on the resistance to break, slightly depending on the droplet sizes. Essential oils also modulated the mechanical behaviour of the films, depending on their composition. Thyme and basil EO greatly promoted film stiffness and resistance to break, whereas cinnamon oil slightly reduced these mechanical attributes. Optical properties of the chitosan films were also affected by lipid incorporation. OA reduced the film transparency and gloss depending on the concentration, but provoked small changes in the colour parameters and whiteness index. EO affected transparency to a lesser extent, but had greater impact on the colour coordinates and whiteness index of the chitosan films due to the sele
[ES] En la presente tesis doctoral se han desarrollado diferentes materiales antifúngicos para su uso en conservación de frutas. Para ello, se han incorporado diferentes aceites esenciales (AE) en recubrimientos y películas de quitosano (Q). Se ha analizado el efecto de la adición de ácido oleico (AO) y las condiciones de homogeneización sobre la estabilidad de las emulsiones y sobre las propiedades de las películas. Se ha estudiado el efecto de los recubrimientos de Q sobre el deterioro fúngico en fresas y el efecto preventivo frente a infecciones fúngicas de las mezclas de metilcelulosa (MC) con Q en plantas de tomate. Se ha estudiado el efecto de la composición de las películas sobre las propiedades funcionales de las mismas, así como su actividad antimicrobiana in vitro e in vivo. La incorporación de AO en las películas de Q (proporción 1:1) redujo la permeabilidad al agua (PVA) en un 50% comparado con la de Q puro. La microfluidización indujo un efecto positivo sobre dicha reducción. La adición de AE (hoja de canela, tomillo o albahaca) no supuso una disminución notable de los valores de permeabilidad obtenidos para las películas de Q. Cuando se añadió AO a las formulaciones de Q y AE (proporciones 1:1 o 1:2), se promovió una mejora significativa en la PVA de las películas. En cambio, la adición de lípidos aumentó ligeramente la permeabilidad al oxígeno, disminuyó la elasticidad y la rigidez, y produjo un menor impacto sobre la resistencia a la rotura. A su vez, la adición de AE modificó el comportamiento mecánico de las películas. Los AE de tomillo y albahaca aumentaron considerablemente la rigidez y la resistencia a la rotura, mientras que el AE de hoja de canela redujo estos parámetros ligeramente. La adición de lípidos a las películas de Q afectó las propiedades ópticas de las mismas. El AO redujo la transparencia y el brillo, en función de la concentración añadida. La adición de AE tuvo un mayor impacto sobre los parámetros de color y el índice de blancura
[CA] En la present tesi doctoral s'han desenvolupat diferents materials antifúngics per al seu ús en conservació de fruites. Per a açò, s'han incorporat diferents olis essencials (OE) en recobriments i pel·lícules de quitosano (Q). S'ha analitzat l'efecte de l'addició d'àcid oleic (AO) i les condicions d'homogeneïtzació sobre l'estabilitat de les emulsions i sobre les propietats de les pel·lícules obtingudes. S'ha estudiat l'efecte dels recobriments de Q sobre la deterioració fúngica en maduixes i l'efecte preventiu enfront d'infeccions fúngiques de les mescles de metilcelulosa (MC) amb Q en plantes de tomaca. S'ha estudiat l'efecte de la composició de les pel·lícules sobre les propietats funcionals de les mateixes, així com la seua activitat antimicrobiana in vitro i in vivo. La incorporació de AO en les pel·lícules de Q (1:1) va reduir la permeabilitat al vapor d'aigua (PVA) en un 50% comparat amb la de Q pur. La microfluidització va induir un petit efecte positiu sobre aquesta reducció. L'addició de AE (fulla de canyella, C, timó, T, i alfàbrega, A) no va suposar una disminució notable dels valors de permeabilitat obtinguts per a les pel·lícules de Q. Quan es va afegir AO a les formulacions de Q i AE, es va promoure una millora significativa en la PVA de les pel·lícules. Per contra, l'addició de lípids va augmentar lleugerament la permeabilitat a l'oxigen, va disminuir l'elasticitat i la rigidesa, i va produir un menor impacte sobre la resistència al trencament. Al seu torn, l'addició de OE va modificar el comportament mecànic de les pel·lícules. Els OE de T i d'A van augmentar considerablement la rigidesa i la resistència al trencament, mentre que l'OE de C va reduir aquests paràmetres lleugerament. L'addició de lípids a les pel·lícules de Q també va afectar les propietats òptiques de les mateixes. L'AO va reduir la transparència i la lluentor, en funció de la concentració afegida. L'addició d'OE va tenir un major impacte sobre el paràmetres de color i l'índex d