Development of biodegradable films based on blue corn flour with potential applications in food packaging. Effects of plasticizers on mechanical,thermal, and microstructural properties of flour films

In the present study, blue corn flour films were developed. The cereal grain’s total composition (excluding the pericarp) is used to obtain the films. The plasticizing effects of two different polyols such as glycerol and sorbitol on the mechanical, thermal, and microstructural properties of flour films were researched. The results showed that films plasticized with sorbitol had better mechanical properties and less affinity for water than those plasticized with glycerol. The sorbitol-plasticized films were more rigid and did not lose their integrity when immersed in water. The ATR-FTIR spectra of blue corn flour plasticizer with sorbitol showed the presence of the additional band at 1745 cm⁻¹ characteristic of the vibrational carbonyl peak, which confirms the chemical linkages between sorbitol and a polymeric matrix. The effect of the plasticizer on the glass transition temperature (T_g) was characterized using differential scanning calorimetry (DSC). T_g decreased as the plasticizer content increased. Plasticized glycerol films showed lower T_g values than those with sorbitol. SEM observations showed that it was necessary to add plasticizer to maintain film integrity. The sorbitol-plasticized flour films revealed better adhesion between phases, and these films showed a compact structure.     

Determination of physiological age of potato tubers with using sucrose,citric and malic acid as indicators

Summary The use of endogenous compounds as indicators of physiological age was studied in seed tubers of cv. Bintje produced at two locations. Dormancy and the incubation period of seed tubers were measured and sucrose, citric and malic acid analysed. Sucrose content in tubers was lowest at the beginning of sprouting, 0.1 to 0.2% of fresh weight (FW), and increased with time to 0.85–2% when tubers appeared on the sprouts. Shortly after harvest, the citric acid content was ca 0.4–0.5% of FW and malic acid 0.05–0.15%. Citric acid decreased during storage of the tubers but malic acid increased and reached 0.5% at the onset of tuberization. Dormancy was shorter in seed produced at high altitudes than in seed from lower altitudes. The incubation period was not markedly affected by season or provenance of the seed.

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Zusammenfassung An zwei Standorten wurde ein Vier-Jahres-Versuch mit der Sorte Bintje durchgeführt: Fey (650 m) und Bullet La Frêtaz (1200 m). Die Wachstumsperiode war für Saatgutproduktion typisch und schwankte von 90–100 Tage entsprechend der Vegetationsperiode. Nach der Ernte wurden die Knollen sortiert (40–50 mm), für drei Wochen bei 15°C einer Wundheilperiode ausgesetzt und anschliessend bei 18°C und 85–90% relativer Luftfeuchtigkeit im Dunkeln für 3 Wochen gelagert. Zur Ermittlung der Dormanz-und Inkubationsperioden wurden w?chentliche Kontrollen durchgeführt. Parallel mit visuellen Kontrollen wurden die Gehalte an Saccharose, Zitronen-und Aepfels?ure analysiert. W?hrend der Dormanz erreichte der Saccharosegehalt 0.1–0,2% des Frischgewichtes (FW). Beim Einsetzen der Keimung sank der Gehalt sehr langsam ab. In der Phase rapiden Keimwachstums stieg der Saccharosegehalt konsistent. Knollenbildung an Keimen erfolgte, wenn der Saccharosegehalt 0,85–2% des Frischgewichtes betrug, abh?ngig vom Jahr und der Knollenherkunft. Zitronens?ure-und Aepfels?uregehalt verhielten sich entgegengesetzt zum Altern der Knollen. Unmittelbar nach der Ernte schwankte der Gehalt an Zitronens?ure zwischen 0,4 und 0,5% des FW, und der Aepfels?uregehalt zwischen 0,05–0,15%. Die Zitronens?ure nahm w?hrend der Inkubationsperiode ab, die Aepfels?ure nahm zu und erreichte 0,5% zum Beginn der Knollenbildung (Abb. 1, 2 und 3). Die Dormanz wurde als Zeit von der Knolleninitiierung im Feld bis zur Keimung gemessen. Wichtige Unterschiede zwischen den Jahren liessen sich haupts?chlich bei der Temperatursumme w?hrend der Wachstumsperiode ermitteln. Die Dauer der Dormanz als Summe von Temperaturwerten (Tagesgrade) war bei in h?herer Lage angebautem Pflanzgut kürzer als bei Pflanzung in tieferer Lage. Die Inkubationsperiode wurde als Zeit zwischen dem Einsetzen der Keimung und dem Punkt, an dem 90% der Pflanzknollen Tochterknollen gebildet hatten, gemessen. Zwischen den Jahren ergaben sich keine wichtigen Unterschiede. Die Knollenbildung an, Trieben erfolgte, wenn der Gehalt an Trockenmasse zwischen 22–32% lag, entsprechend der Herkunft des Pflanzgutes (Abb. 4,5 und 6).

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Résumé Un essai sur quatre années a été réalisé dans deux localités: Fey (650 m) et Bullet la Frêtaz (1200 m) avec la variété Bintje. La durée de croissance était celle habituelle de la production de plants et variait de 90 à 100 jours en fonction de la saison. Après la récolte, les tubercules étaient calibrés (40–50 mm), maintenus pendant trois semaines à 15°C puis conservés à l'obscurité dans un local à 18°C et 85–90% d'humidité relative. Des observations hebdomadaires étaient faites pour déterminer les stades de dormance et d'incubation. Parallèlement aux observations visuelles, des analyses de saccharose, d'acides citrique et malique étaient effectuées. Durant la dormance, la teneur en saccharose était de 0,1 à 0,2% du poids frais. Au départ de la germination celle-ci diminuait très faiblement. Durant la phase de croissance rapide des germes, elle augmentait de manière conséquente. La tubérisation des germes survenait lorsque la teneur en saccharose atteignait 0,85 à 2% du poids frais, en fonction de l'année et de l'origine du tubercule. Les teneurs en acides citrique et malique se comportaient de fa?on inverse lors du vieillissement du tubercule. Immédiatement après la récolte, la teneur en acide citrique se situait entre 0,4 et 0,5% du poids frais et celle de l'acide malique entre 0,05 et 0,15%. L'acide citrique diminuait durant la période d'incubation et l'acide malique augmentait pour atteindre 0,5% au départ de la tubérisation (figures 1, 2 et 3). La dormance était évaluée par le temps s'écoulant entre l'initiation du tubercule au champ et la germination. Des différences importantes étaient observées en fonction des années, particulièrement en rapport, avec la somme des températures relevées pendant la période de croissance. La durée de la dormance, exprimée en somme de températures (degrés-jour) était plus courte pour les plants cultivés en haute altitude que pour ceux se développant à basse altitude. L'incubation était évaluée par le temps s'écoulant entre le départ de la germination et le moment où 90 % des tubercules de plant produisaient des tubercules-fils; aucune variation importante n'était observée en fonction des années. La tubérisation survenait sur les germes lorsque la teneur en matière sèche se situait entre 22 et 32% mais dépendait de l'origine des plants (figures 4, 5 et 6).

     

Improving sink regulation,and searching for promising traits associated with hybrids,as a key avenue to increase yield potential of the rice crop in the tropics

Yield advantage of hybrid rice in the tropics has been reported recently as the result of higher biomass accumulation and better biomass partitioning over the whole crop growth. Considering that increasing biomass accumulation is the main target for higher yield potential in sub-tropical and temperate conditions, it is relevant to investigate in a wide range of growing conditions in the tropics if improved biomass partitioning plays a significant and consistent role in higher yield of hybrids. The growth pattern of two high-yielding and popular hybrid (H1) and inbred (I1) of the same maturity group was compared under six contrasted growing conditions to evaluate traits related to sink regulation. Grain yield of H1 was consistently higher than that of I1 by 16–32% with respect to the situation. Higher partitioning coefficients of the hybrid to key organs were confirmed over the whole crop growth for this set of environments whereas crop growth rates of hybrid were not consistently higher than that of inbreds. Sink strength index, as a way to express sink regulation at maturity more efficiently than harvest index, was higher with hybrids in five out of six environments. In search for promising traits related to sink regulation, higher specific leaf area of hybrids at very early stage was associated with higher leaf area, and earlier cessation of tiller production with hybrids coincided with higher partitioning of biomass to early culm growth: yet, maximum tiller number ranged from 548 to 962 tiller m⁻² with H1 and from 629 to 1427 tiller m⁻² with I1 while culm dry weight at 55 days after sowing ranged from 65 to 81 g m⁻² with H1 and from 46 to 53 g m⁻² with I1. This analysis strongly reinforced the pertinence of improving sink regulation for increasing yield potential in the tropics.