Ανάπτυξη βιοδιασπώμενου φιλμ με βάση χιτοζάνη, εμπλουτισμένο με αιθέριο έλαιο θυμαριού και πρόσθετα

Σας ευχαριστούμε που επισκεφτήκατε το Nature.com.Η έκδοση του προγράμματος περιήγησης που χρησιμοποιείτε έχει περιορισμένη υποστήριξη CSS.Για την καλύτερη εμπειρία, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ένα ενημερωμένο πρόγραμμα περιήγησης (ή να απενεργοποιήσετε τη λειτουργία συμβατότητας στον Internet Explorer).Στο μεταξύ, για να διασφαλίσουμε τη συνεχή υποστήριξη, θα αποδώσουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ και JavaScript.
Σε αυτή τη μελέτη, αναπτύχθηκαν βιοδιασπώμενα φιλμ με βάση τη χιτοζάνη (CH) εμπλουτισμένη με αιθέριο έλαιο θυμαριού (TEO) με διάφορα πρόσθετα όπως οξείδιο ψευδαργύρου (ZnO), πολυαιθυλενογλυκόλη (PEG), νανοάργιλος (NC) και ασβέστιο.Χλωριούχο (CaCl2) και για τον χαρακτηρισμό της ποιότητας του κατσαρό λάχανο μετά τη συγκομιδή όταν βρίσκεται στο ψυγείο.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ενσωμάτωση του ZnO/PEG/NC/CaCl2 σε μεμβράνες με βάση το CH μειώνει σημαντικά τον ρυθμό μετάδοσης υδρατμών, αυξάνει την αντοχή σε εφελκυσμό και είναι υδατοδιαλυτό και βιοαποδομήσιμο στη φύση.Επιπλέον, μεμβράνες με βάση το CH-TEO σε συνδυασμό με ZnO/PEG/NC/CaCl2 ήταν σημαντικά αποτελεσματικά στη μείωση της φυσιολογικής απώλειας βάρους, στη διατήρηση των συνολικών διαλυτών στερεών, στην τιτλοδοτήσιμη οξύτητα και στη διατήρηση της περιεκτικότητας σε χλωροφύλλη και έδειξαν χαμηλότερο a*, αναστέλλοντας τη μικροβιακή ανάπτυξη., η εμφάνιση και οι οργανοληπτικές ιδιότητες του λάχανου διατηρούνται για 24 ημέρες σε σύγκριση με το LDPE και άλλα βιοαποδομήσιμα φιλμ.Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι οι μεμβράνες με βάση το CH εμπλουτισμένες με TEO και πρόσθετα όπως το ZnO/CaCl2/NC/PEG είναι μια βιώσιμη, φιλική προς το περιβάλλον και αποτελεσματική εναλλακτική λύση για τη διατήρηση της διάρκειας ζωής των λάχανων όταν βρίσκονται στο ψυγείο.
Τα συνθετικά πολυμερικά υλικά συσκευασίας που προέρχονται από το πετρέλαιο χρησιμοποιούνται εδώ και πολύ καιρό στη βιομηχανία τροφίμων για τη διασφάλιση της ποιότητας και της ασφάλειας διαφόρων προϊόντων διατροφής.Τα πλεονεκτήματα τέτοιων παραδοσιακών υλικών είναι εμφανή λόγω της ευκολίας παραγωγής, του χαμηλού κόστους και των εξαιρετικών ιδιοτήτων φραγμού.Ωστόσο, η μαζική χρήση και απόρριψη αυτών των μη αποικοδομήσιμων ουσιών θα επιδεινώσει αναπόφευκτα μια ολοένα και πιο σοβαρή κρίση περιβαλλοντικής ρύπανσης.Στην περίπτωση αυτή, η ανάπτυξη φυσικών υλικών συσκευασίας για την προστασία του περιβάλλοντος είναι ραγδαία τα τελευταία χρόνια.Αυτά τα νέα φιλμ είναι μη τοξικά, βιοδιασπώμενα, βιώσιμα και βιοσυμβατά1.Εκτός από μη τοξικές και βιοσυμβατές, αυτές οι μεμβράνες που βασίζονται σε φυσικά βιοπολυμερή μπορούν να φέρουν αντιοξειδωτικά και επομένως δεν προκαλούν φυσική μόλυνση των τροφίμων, συμπεριλαμβανομένης της έκπλυσης προσθέτων όπως οι φθαλικές ενώσεις.Επομένως, αυτά τα υποστρώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιώσιμη εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά πλαστικά με βάση το πετρέλαιο, καθώς έχουν παρόμοιες λειτουργίες στις συσκευασίες τροφίμων3.Σήμερα, έχουν αναπτυχθεί με επιτυχία βιοπολυμερή που προέρχονται από πρωτεΐνες, λιπίδια και πολυσακχαρίτες, τα οποία αποτελούν μια σειρά νέων φιλικών προς το περιβάλλον υλικών συσκευασίας.Η χιτοζάνη (CH) χρησιμοποιείται ευρέως σε συσκευασίες τροφίμων, συμπεριλαμβανομένων πολυσακχαριτών όπως η κυτταρίνη και το άμυλο, λόγω της ικανότητας εύκολης δημιουργίας φιλμ, της βιοδιασπασιμότητας, της καλύτερης αδιαπερατότητας σε οξυγόνο και υδρατμών και της καλής κατηγορίας μηχανικής αντοχής των κοινών φυσικών μακρομορίων.,5.Ωστόσο, το χαμηλό αντιοξειδωτικό και αντιβακτηριακό δυναμικό των μεμβρανών CH, που αποτελούν βασικά κριτήρια για τις ενεργές μεμβράνες συσκευασίας τροφίμων, περιορίζει τις δυνατότητές τους6, επομένως πρόσθετα μόρια έχουν ενσωματωθεί στα φιλμ CH για τη δημιουργία νέων ειδών με κατάλληλη εφαρμογή.
Τα αιθέρια έλαια που προέρχονται από φυτά μπορούν να ενσωματωθούν σε μεμβράνες βιοπολυμερούς και μπορούν να προσδώσουν αντιοξειδωτικές ή αντιβακτηριακές ιδιότητες στα συστήματα συσκευασίας, κάτι που είναι χρήσιμο για την παράταση της διάρκειας ζωής των τροφίμων.Το αιθέριο έλαιο θυμαριού είναι μακράν το πιο μελετημένο και χρησιμοποιημένο αιθέριο έλαιο λόγω των αντιβακτηριακών, αντιφλεγμονωδών και αντιμυκητιακών ιδιοτήτων του.Σύμφωνα με τη σύνθεση του αιθέριου ελαίου, εντοπίστηκαν διάφοροι χημειότυποι θυμαριού, μεταξύ των οποίων θυμόλη (23-60%), π-κυμόλη (8-44%), γ-τερπινένιο (18-50%), λιναλοόλη (3-4%) ).%) και καρβακρόλη (2-8%)9, ωστόσο, η θυμόλη έχει την ισχυρότερη αντιβακτηριδιακή δράση λόγω της περιεκτικότητας σε φαινόλες10.Δυστυχώς, η συμπερίληψη φυτικών αιθέριων ελαίων ή των δραστικών συστατικών τους σε μήτρες βιοπολυμερών μειώνει σημαντικά τη μηχανική αντοχή των λαμβανόμενων βιοσύνθετων μεμβρανών11,12.Αυτό σημαίνει ότι τα υλικά συσκευασίας και οι πλαστικοποιημένες μεμβράνες που περιέχουν φυτικά αιθέρια έλαια πρέπει να υποβάλλονται σε πρόσθετη επεξεργασία σκλήρυνσης για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων της συσκευασίας των τροφίμων τους.


Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-25-2022