最近的一个研究小组研究活动淀粉薄膜的性质,特别是在身体方面,机械,和抗菌性能,为了展示他们在食品包装中的应用。这项工作发表在开放获取的期刊,聚合物。
研究:物理、机械和水蒸气屏障性质的淀粉/纤维素纳米纤维/麝香草酚Bionanocomposite电影。图片来源:马龙Trottman / Shutterstock.com
在食品包装塑料和生物聚合物
尽管使用以石油为原料的塑料食品包装由于有益的物理化学和加工性能,它们不能溶解,难以回收,导致巨大的塑料污染。这些产品的负面环境影响引发了更大的兴趣在发展生物聚合物或生物聚合物在食品包装中使用可生物降解的电影。
虽然淀粉可生物降解的电影,它是一种很有前途的生物聚合物是丰富的和经济,电影淀粉在食品包装材料的应用是有限的由于其机械屏障性能差。欧洲杯足球竞彩然而,研究表明,添加纤维素纳米纤维(CNF)和麝香草酚作为加强代理商提高淀粉的性质的电影。
将纳米填料和抗菌和/或抗氧化剂代理到电影有助于提高淀粉颗粒结构以及淀粉的功能性质的电影。添加纳米填料在淀粉电影形成bionanocomposites被证明能改善热,机械和屏障属性的淀粉的电影。
由于CNF和淀粉之间的化学结构的相似性矩阵,在淀粉基有两个组件间附着力好电影,促进成键和提高热、机械、和屏障属性。
图片来源:奥斯曼SH et al .,聚合物
关于这项研究
作者研究了添加不同浓度的麝香草酚的影响(3、5、7和10 wt. %)的机械、物理、水蒸气障碍,和玉米淀粉膜的抗菌性能,与1.5 wt. % CNF使用溶剂铸造方法合成。他们修改了溶剂铸造方法获得更均匀的淀粉/ CNF /麝香草酚溶液成膜,提高电影的属性。
大量的CNF减少水蒸气渗透性和机械强度的电影。由于麝香草酚是不稳定,温度是固定在50°C中麝香草酚合成的损失降到最低。
电影的物理特性如颜色、厚度、透明度,并确定外观。数字测微计是用来测量的厚度电影和电影的分光光度计确定颜色。水蒸气障碍决定使用一个基于ASTM E96乾杯方法建立水蒸气渗透率(冻)的电影。
外表的淀粉/ CNF bionanocornposite电影包含(a) 0, (b) 3 (c) 5, (d) 10 wt %的麝香草酚。图片来源:奥斯曼SH et al .,聚合物
这项研究的观察是什么?
结果表明,添加百里酚没有显著影响淀粉的颜色和不透明度的电影。低透明度值显示高透明度的电影,这是一个重要的因素在食品包装材料,帮助追踪期间产品质量分布和存储。欧洲杯足球竞彩
所做的修改作者CNF /麝香草酚的制备乳液产生更均匀的淀粉/ CNF /麝香草酚溶液成膜改善了外观和透明度的电影。
研究人员观察到的厚度略有增加淀粉/ CNF bionanocomposite电影与麝香草酚的浓度的增加成正比。这是归因于麝香草酚的塑化效果,由于分子间的生物聚合物链重组,导致空洞导致厚的电影。
抗拉强度(TS)和杨氏模量(YM)的电影被发现从10.6减少到6.3 MPa,从436.9到209.8 MPa,分别。此外,伸长的打破电影从110.6%上升到123.5%外加10 wt. %麝香草酚。此外,添加更高浓度的麝香草酚(7和10 wt. %)被证明改善淀粉的水蒸气屏障电影约60.0%,从4.98×1092.01×109克/ d.m.Pa。
外加5 wt. %和麝香草酚的浓度较高,对大肠杆菌抑菌圈电影中可观察到与抑菌圈的直径增加百里酚浓度的增加。使用体内分析,研究人员证明了淀粉/ CNF thymol-10 wt. % bionanocomposite电影可以抑制微生物的生长,降低新鲜肉类样品上的细菌数。
(一)抗拉强度、断裂伸长率(b), (c)杨氏模量的淀粉/ CNF bionanocompostte电影把不同浓度的麝香草酚。不同的字母相同的图显示一个统计上的显著差异(p < 0.05)。图片来源:奥斯曼SH et al .,聚合物
结论
总而言之,这项工作包含不同浓度的麝香草酚为淀粉/ CNF bionanocomposite电影和调查结果。研究结果显示略有增加厚度和不透明度的电影和机械性能,降低TS和YM,增加EAB麝香草酚浓度的增加。这表明减少刚度和提高灵活性的电影由于麝香草酚的塑化效果。
机械性能的淀粉/ CNF /麝香草酚bionanocomposite电影由研究人员与一些常用食品塑料材料,这证实了这些电影灵活的适应性和高潜力食品包装应用。欧洲杯足球竞彩淀粉/ CNF /麝香草酚bionanocomposite电影也表现出抗菌活性大肠杆菌。总之,淀粉/ CNF /麝香草酚bionanocomposite电影生产在这个研究适合使用灵活,抗菌食品包装材料。欧洲杯足球竞彩未来的研究可以集中在这些影片的生物降解性和热性质,食品包装应用的关键因素。
源
奥斯曼SH、减弱BM Nordin N,努尔Hasnan新西兰a塔利班R, Karyadi JNW。物理、机械和水蒸气屏障性质的淀粉/纤维素纳米纤维/麝香草酚Bionanocomposite电影。聚合物。2021;13 (23):4060:https://www.mdpi.com/2073-4360/13/23/4060
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