Dezvoltarea filmului biodegradabil bazat pe chitosan, îmbogățit cu ulei esențial de cimbru și aditivi

Vă mulțumim că ați vizitat Nature.com. Versiunea browserului pe care o utilizați are suport CSS limitat. Pentru cea mai bună experiență, vă recomandăm să utilizați un browser actualizat (sau să dezactivați modul de compatibilitate în Internet Explorer). Între timp, pentru a asigura sprijinul continuu, vom reda site -ul fără stiluri și JavaScript.
În acest studiu, filmele biodegradabile au fost dezvoltate pe baza chitosanului (CH) îmbogățit cu ulei esențial de cimbru (TEO) cu diverși aditivi, inclusiv oxid de zinc (ZnO), polietilen glicol (PEG), nanoclay (NC) și calciu. Clorură (CACL2) și pentru a caracteriza calitatea calității post-recoltare atunci când este refrigerat. Rezultatele arată că încorporarea ZnO/PEG/NC/CACL2 în filmele bazate pe CH reduce semnificativ rata de transmisie a vaporilor de apă, crește rezistența la tracțiune și este solubilă în apă și biodegradabilă în natură. În plus, filmele bazate pe CH-teo combinate cu ZnO/PEG/NC/CACL2 au fost semnificativ eficiente în reducerea pierderii fiziologice în greutate, menținerea solidelor solubile totale, acidității titrabile și menținerea conținutului de clorofilă și au arătat A*mai scăzut, inhibând creșterea microbiană. , Aspectul și calitățile organoleptice ale varzei sunt păstrate timp de 24 de zile în comparație cu LDPE și alte filme biodegradabile. Rezultatele noastre arată că filmele bazate pe CH îmbogățite cu TEO și aditivi, cum ar fi ZnO/CACL2/NC/PEG, sunt o alternativă durabilă, ecologică și eficientă pentru păstrarea duratei de valabilitate a varzei atunci când este refrigerat.
Materialele de ambalare polimerice sintetice derivate din petrol au fost utilizate de mult timp în industria alimentară pentru a asigura calitatea și siguranța diferitelor produse alimentare. Avantajele unor astfel de materiale tradiționale sunt evidente datorită ușurinței de producție, a costurilor reduse și a proprietăților de barieră excelente. Cu toate acestea, utilizarea masivă și eliminarea acestor substanțe nedegradabile va agrava inevitabil o criză de poluare a mediului din ce în ce mai gravă. În acest caz, dezvoltarea materialelor de ambalare naturală pentru protecția mediului a fost rapidă în ultimii ani. Aceste noi filme sunt non-toxice, biodegradabile, durabile și biocompatibile1. Pe lângă faptul că sunt non-toxice și biocompatibile, aceste filme bazate pe biopolimeri naturali pot transporta antioxidanți și, prin urmare, nu provoacă nicio contaminare cu alimente naturale, inclusiv scurgerea de aditivi, cum ar fi ftalații. Prin urmare, aceste substraturi pot fi utilizate ca o alternativă viabilă la materialele plastice tradiționale pe bază de petrol, deoarece au funcționalități similare în ambalajele alimentare3. Astăzi, biopolimerii derivați din proteine, lipide și polizaharide au fost dezvoltați cu succes, care sunt o serie de noi materiale de ambalare ecologice. Chitosanul (CH) este utilizat pe scară largă în ambalajele alimentare, incluzând polizaharide precum celuloza și amidonul, datorită capacității sale ușoare de formare a filmului, biodegradabilității, impermeabilității mai bune de oxigen și vapori de apă și o bună clasă mecanică de rezistență mecanică a macromoleculelor naturale comune. , 5. Cu toate acestea, potențialul scăzut de antioxidanți și antibacterieni a filmelor CH, care sunt criterii cheie pentru filmele active de ambalare a alimentelor, limitează potențialul lor6, astfel încât moleculele suplimentare au fost încorporate în filmele CH pentru a crea noi specii cu aplicabilitate adecvată.
Uleiurile esențiale derivate din plante pot fi încorporate în pelicule biopolimerice și pot oferi proprietăți antioxidante sau antibacteriene sistemelor de ambalare, ceea ce este util pentru prelungirea duratei de valabilitate a alimentelor. Uleiul esențial de cimbru este de departe cel mai studiat și utilizat ulei esențial datorită proprietăților sale antibacteriene, antiinflamatorii și antifungice. Conform compoziției uleiului esențial, au fost identificate diverse chimiotipuri de cimbru, inclusiv timol (23-60%), p-cymol (8-44%), gamma-terpinen (18-50%), linalool (3-4%). %) și carvacrol (2-8%) 9, cu toate acestea, timolul are cel mai puternic efect antibacterian datorită conținutului de fenoli în IT10. Din păcate, includerea uleiurilor esențiale vegetale sau a ingredientelor lor active în matricile biopolimerului reduce semnificativ rezistența mecanică a filmelor biocompozitului obținute11,12. Acest lucru înseamnă că materialele de ambalare și filmele plasticizate care conțin uleiuri esențiale vegetale trebuie să fie supuse unui tratament suplimentar de întărire pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale ambalajelor lor alimentare.


Timpul post: 25-2022 octombrie