пористый модифицированный карбонат кальция в качестве носителя: влажность контактная прическа прогресс в исследовании биодезоксидной упаковки

Обзор исследования: пористый минеральный носитель несет природный дезоксидант

Исследование, опубликованное в Packaging Technology and Science, рассматривает пористый модифицированный карбонат кальция (MCC) в качестве твердого носителя, нагруженного двумя природными антиоксидантными соединениями: галлоновой кислотой (GA) и аскорбиновой кислотой (AA), используемыми в пищевой упаковке для удаления кислорода при влажности волос. MCC представляет собой пористый минеральный материал с большой удельной поверхностной площадью, структура которого характеризуется методом ртути под давлением, адсорбцией азота (BET) и сканирующими зеркалами, а активность дезоксикации оценивается в температурном диапазоне 37 – 100% относительной влажности и 5°C – 30°C.

Ключевые данные и производительность

• Что касается нагрузки, MCC загружает 9 – 20 Вт% GA и 9 – 25 Вт% AA соответственно; после нагрузки MCC в основном сохраняет пористую структуру, но емкость и удельная площадь поверхности уменьшаются с увеличением нагрузки.
• Средняя нагрузка (13 Вт% ГА или АА) показывает самую высокую эффективность использования дезоксиданта.
• В условиях ≥87% RH, 13 Вт% GA с нагрузкой MCC при 21°C, концентрация кислорода 2 вольт -% в газорегулируемой упаковке в течение 27 дней снижается до менее 0,01 вольт -%; Скорость удаления кислорода при 30°C составляет 14,1 мл O2d ⁻ 1 gGA ⁻ 1.
• AA с более низкой активностью MCC, максимальная скорость удаления кислорода в сопоставимых условиях составляет 4,5 мл O2d ⁻ 1 gAA ⁻ 1.

не наблюдается измеримого поведения при удалении кислорода ниже 67% RH; Температура в основном влияет на динамику реакции, и система нагрузки GA остается эффективной в условиях охлаждения, но скорость снижается.

• Долгосрочные испытания при атмосферном давлении, мощность поглощения кислорода в системах нагрузок GA и AA превышает 300 мл O2gGA⁻ 1 и 100 мл O2gAA ⁻ 1 соответственно.

Значение для промышленности полимерных добавок и упаковочных материалов

Значение этого исследования заключается в том, чтобы обеспечить « конструкцию носителя»: функция десорбции не зависит только от самого активного вещества, пористого носителя и уровня реакции и влажности, которые определяют общие характеристики системы. Для упаковки пищевых продуктов с высокой влажностью этот механизм запуска влажности означает, что деаэрация может быть запущена после того, как условия влаги внутри упаковки достигнут порога, а не для предварительного потребления активных компонентов на этапе сухого хранения и транспортировки.

С точки зрения композиции и обработки упаковочного материала, MCC в качестве минерального носителя имеет потенциальное пространство для композиции с полиолефинами и другими упаковочными смолами, но само исследование фокусируется на нагрузке носителя и оценке характеристик дезоксикации, не включает экструзию, смешивание или тонкопленочное формование с полимерной матрицей. Если такие системы вводятся в упаковочную пленку или контейнер, взаимодействие между стабильной обработкой и антиоксидантной системой заслуживает внимания: упаковочные смолы обычно требуют антиоксидантов для подавления термического разложения кислорода в процессе термической обработки, такой как экструзия, фен и т. Д., В то время как анаэробные активные компоненты предназначены именно для потребления кислорода, синергия и границы между ними в формуле должны быть проверены в конкретной системе. Кроме того, соответствие контактам с пищевыми продуктами является предпосылкой для посадки такой активной упаковки, и грузы, носители и конечные упаковочные материалы должны соответствовать соответствующим требованиям к миграции и оценке безопасности.

В соответствии с тенденцией устойчивой упаковки GA и AA являются активными соединениями из биологических источников, а MCC является минеральным материалом, и эта система обеспечивает альтернативное направление исследований для некоторых традиционных вариантов деоксикации, чтобы уменьшить остаточный кислород в упаковке и продлить срок годности пищевых продуктов. Для применения регенеративных материалов рекуперация смолы после потребления часто сопровождается историей окисления и деградации и проблемами запаха, антиоксидант и система стабилизации обработки в формуле регенеративного материала играют стабилизирующую роль расплава, ингибирующую деградацию; Сочетание дезоксидной упаковки и системы регенеративных материалов в настоящее время не подкреплено данными исследования, и его следует рассматривать с осторожностью. В целом, работа демонстрирует разумный путь регулирования влажности с пористым минеральным носителем в ответ на поведение деоксикации, обеспечивая эталонные параметры производительности и понимание механизма активной конструкции упаковки продуктов с высокой влажностью.

Источник: Porous Modified Calcium Carbonate as an Efficient Carrier for Gallic and Ascorbic Acids in Humidity‐Activated Oxygen Scavenging Systems， Обработано химикатами Herun.