智能食品包装有可能推进食品科学领域，从而为材料提供超过常规包装的独特特性。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球在期刊上写作聚合物, a team of scientists from Malaysia’s Universiti Kebangsaan and Tunku Abdul Rahman University College has presented research into the development of a starch/polyaniline biopolymer packaging with intelligent colorimetric ammonia sensors.
Study:淀粉/聚苯胺生物聚合物膜作为彩色氨传感器的潜在智能食品包装。Image Credit: Goncharov_Artem/Shutterstock.com
常规食品包装问题
目前，大多数食品包装都是由塑料制造的，塑料通常来自石化。食品行业塑料包装的生产是有问题的，因为它是温室气体排放的原因，并且由于其非生物降解性，塑料废物在环境中增殖，从而破坏了海洋中的微塑料，从而释放了有毒的副产品，导致环境破坏，并危害食物链。
FT-IR spectrum of PANI. Image Credit: Chia, M.R, et al., Polymers
此外，食品行业的关键问题是食品安全，因为微生物和化学剂的破坏可能性。感官特性和食物的质量受到影响，食源性疾病的风险可能对人口的健康产生巨大影响。几个标签表明何时使用食物不安全，但是这些标签可能会给消费者带来混乱，从而导致完全可食用的食物被错误浪费。
使用日期并不是食品安全的绝对指标，因为不同的存储条件会影响食品的保质期，而食物存储在现代制冷单元中，仍然可以安全地吃掉包装上的日期。根据食品和农业组织的数字，每年浪费了世界上所有可食用食品的三分之一。这会导致浪费的其他问题，并由于包装和食物的细分而导致全球变暖。
生物聚合物和可持续的智能食品包装
食品包装和废物问题的规模促进了对生物聚合物和智能食品包装的研究。生物聚合物减少化石燃料的使用和排放量是由丰富的可再生资源衍生而来的，无毒，很容易制造，它们的生物降解性有助于克服环境中聚合物废物积累的问题。纤维素和淀粉是用于绿色食品包装的主要生物聚合物。
智能食品包装为食品行业提供了显着优势。可以将生物感应能力纳入材料中，以检测食品质量，并提供更准确的食物变质和保质期，从而消除了消费者欧洲杯足球竞彩在传统食品标签上面临的混乱。
淀粉和淀粉/PANI 0.4％聚合物膜的XRD衍射图（实际的实验数据和平滑数据分别由阴影和实线表示）。图片来源：Chia，M.R等，聚合物
在制造智能包装作为传感器元件中，欧洲杯足球竞彩已经探索了具有比色性特性的各种天然材料，包括姜黄素，艾他蛋白和花青素等天然染料。但是，这些天然染料随着时间的推移而暴露于环境时会降低，并且具有有限的灵敏度，其灵敏度的波动取决于提取来源。此外，当他们退化时，它们会浸入食物中，从而导致污染。
研究人员设计智能，可持续的食品包装时目前面临的挑战促进了寻找具有卓越食品质量指示能力的更安全的替代方案。
The Study
在当前的研究中，作者研究了一种安全有效的绿色智能食品包装传感器解决方案的开发，该解决方案具有减少浪费和改善食品行业可持续性的巨大潜力。
The research has focused on polyaniline, which is an attractive candidate due to its eco-friendliness, reliability, simplicity, and lack of leaching into foodstuffs. Studies have already demonstrated that HCl-doped polyaniline nanofibers are non-toxic to the toad speciesRhinella arenarum, even at high concentrations. Additionally, studies have indicated mild cytotoxicity toward mouse embryonic fibroblasts.
研究表明，聚苯胺的细胞毒性是由于残留物质引起的。将其冲洗良好可降低其毒性，使其适合用作食品包装中的添加剂。聚苯胺的氧化态受pH的影响，这是氨的指标，因为氨被细菌在食物中释放。这会导致材料的颜色变化，该材料可以用作智能食品包装的比色法传感器的基础。
作者准备了含聚苯胺作为比色食品变质传感器的淀粉聚合物基质材料。欧洲杯足球竞彩一个带有淀粉聚合物基质的绊脚石，阻止它们用作质量指标，这是它们的高电阻率，可促进非侵入性和无浸出的聚苯胺掺入以制造环保食品包装，可以准确地检测到氨，因此食物变质。
Ex-situ polymerization was used to synthesize the starch/polyaniline films with successful incorporation of the polyaniline into the starch matrix. Results of their characterization tests demonstrated that the polyaniline increased the matrix’s thermal stability and enhances the film’s amorphous characteristics.
The response time of starch/PANI 0.4% film towards 600 ppm ammonia solution. Image Credit: Chia, M.R, et al., Polymers
A significant color change from green to blue was observed upon exposure to ammonia vapor, with high precision and good linearity. High sensitivity, selectivity, and low limit of detection for ammonia vapor were observed. Based on their findings, the authors have stated that the starch/polyaniline film has significant potential for the manufacture of safe, environmentally friendly, sustainable, intelligent food packaging.
Further Reading
Chia，M.R，Ahmad，I＆Phang，S.W（2022）淀粉/聚苯胺生物聚合物膜作为彩色氨传感器的潜在智能食品包装[online]聚合物14（6）|mdpi.com。可用网址：https://www.mdpi.com/2073-4360/14/6/1122
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