แคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนดัดแปลงเป็นผู้ให้บริการ: ความก้าวหน้าในการวิจัยบรรจุภัณฑ์กำจัดออกซิเจนทางชีวภาพในการตัดแต่งทรงผมสัมผัสความชื้น

โปรไฟล์การศึกษา: ผู้ให้บริการแร่ธาตุที่มีรูพรุนถือสารกำจัดออกซิเจนตามธรรมชาติ

การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Packaging Technology and Science ตรวจสอบแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุน (MCC) เป็นผู้ให้บริการที่เป็นของแข็ง Load Gallic Acid (GA) และ Ascorbic Acid (AA) สองสารกำจัดออกซิเจนตามธรรมชาติ MCC เป็นวัสดุแร่ที่มีรูพรุนที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ซึ่งศึกษาลักษณะโครงสร้างของมันโดยวิธีความดันปรอทการดูดซับไนโตรเจน (BET) ด้วยกระจกสแกนและการประเมินกิจกรรมการกำจัดออกซิเจนในช่วง 37% – 100% RH ช่วงอุณหภูมิ 5 ° C – 30 ° C

ข้อมูลที่สำคัญและประสิทธิภาพ

• สำหรับปริมาณโหลด MCC โหลด 9 – 20 wt% GA และ 9 – 25 wt% AA ตามลำดับ MCC โดยทั่วไปจะรักษาโครงสร้างที่มีรูพรุนหลังจากโหลด แต่ความจุรูพรุนและพื้นที่ผิวเฉพาะจะลดลงตามปริมาณการโหลด
• ปริมาณการโหลดปานกลาง (13 wt% GA หรือ AA) แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการใช้ประโยชน์ของสารกำจัดออกซิเจนสูงสุด
• MCC สำหรับโหลด GA 13 wt% ที่ 21 ° C ภายใต้≥87% RH ลดความเข้มข้นของออกซิเจน 2 vol% ในบรรจุภัณฑ์ปรับอากาศต่ำกว่า 0.01 vol% ภายใน 27 วัน อัตราการกำจัดออกซิเจนถึง 14.1 mL O₂d⁻gGA⁻ที่ 30 ° C
• กิจกรรม MCC ของโหลด AA ลดลงโดยมีอัตราการกำจัดออกซิเจนสูงสุด 4.5 mL O₂d⁻gAA⁻ภายใต้เงื่อนไขที่เทียบเคียงได้
• ไม่มีการวัดออกซิเจนที่ 67% RH อุณหภูมิส่วนใหญ่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาและระบบโหลด GA ยังคงมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะห้องเย็น แต่อัตราการลดลง
• ในการทดสอบระยะยาวด้วยความดันปกติความสามารถในการดูดซับออกซิเจนของ GA และระบบโหลด AA มากกว่า 300 mL O₂ gGA⁻ และ 100 mL O₂ gAA⁻ ตามลำดับ

ความสำคัญของเครื่องช่วยโพลิเมอร์และอุตสาหกรรมวัสดุบรรจุภัณฑ์

ความสำคัญของการศึกษาคือการให้แนวคิด “การออกแบบผู้ให้บริการ”: ฟังก์ชั่นการกำจัดออกซิเจนไม่ได้ขึ้นอยู่กับสารที่ใช้งานเท่านั้นการเข้าถึงของผู้ให้บริการที่มีรูพรุนระดับการโหลดและการตอบสนองความชื้นร่วมกันกำหนดประสิทธิภาพของระบบ สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารที่มีความชื้นสูงกลไกการกระตุ้นความชื้นนี้หมายความว่าฟังก์ชันการกำจัดออกซิเจนสามารถเริ่มต้นได้หลังจากสภาพความชื้นภายในบรรจุภัณฑ์ถึงเกณฑ์แทนที่จะใช้ส่วนประกอบที่ใช้งานล่วงหน้าในระหว่างการจัดเก็บและขนส่งแบบแห้ง

จากมุมมองของสูตรวัสดุบรรจุภัณฑ์และการประมวลผล MCC ในฐานะผู้ให้บริการแร่มีพื้นที่ที่มีศักยภาพในการประกอบกับเรซินบรรจุภัณฑ์เช่นโพลีโอเลฟิน แต่การวิจัยเองมุ่งเน้นไปที่การประเมินภาระของผู้ให้บริการและคุณสมบัติการกำจัดออกซิเจนและไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการอัดขึ้นรูปการผสมหรือการขึ้นรูปฟิล์มกับเมทริกซ์พอลิเมอร์ เพื่อแนะนำระบบดังกล่าวในฟิล์มบรรจุภัณฑ์หรือภาชนะบรรจุปฏิสัมพันธ์ระหว่างเสถียรภาพการประมวลผลและระบบสารต้านอนุมูลอิสระควรค่าแก่การให้ความสนใจ: เรซินบรรจุภัณฑ์ในกระบวนการแปรรูปความร้อนเช่นการอัดขึ้นรูปฟิล์มเป่ามักต้องการสารต้านอนุมูลอิสระเพื่อยับยั้งการย่อยสลายของออกซิเจนความร้อนและเป้าหมายการออกแบบของส่วนประกอบที่ใช้งานกำจัดออกซิเจนคือการใช้ออกซิเจนอย่างแม่นยำ การประสานงานและขอบเขตของทั้งสองในสูตรต้องได้รับการตรวจสอบในระบบเฉพาะ นอกจากนี้ การปฏิบัติตามกฎระเบียบการสัมผัสอาหารเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นสําหรับการลงจอดของบรรจุภัณฑ์ที่ใช้งานอยู่ดังกล่าว โหลด ผู้ให้บริการและวัสดุบรรจุภัณฑ์ขั้นสุดท้ายต้องเป็นไปตามข้อกําหนดการโยกย้ายและการประเมินความปลอดภัยที่สอดคล้องกัน

ภายใต้แนวโน้มบรรจุภัณฑ์ที่ยั่งยืน GA และ AA เป็นสารออกฤทธิ์จากแหล่งที่มาทางชีวภาพ MCC เป็นวัสดุแร่ระบบนี้ให้ทิศทางการวิจัยที่สามารถทดแทนการกำจัดออกซิเจนแบบดั้งเดิมบางส่วนเพื่อลดออกซิเจนตกค้างในบรรจุภัณฑ์และยืดอายุการเก็บรักษาอาหาร สำหรับการใช้งานวัสดุรีไซเคิลเรซินรีไซเคิลหลังการบริโภคมักจะมาพร้อมกับประวัติศาสตร์การย่อยสลายออกซิเดชันและปัญหากลิ่นสารต้านอนุมูลอิสระและระบบการประมวลผลที่มีเสถียรภาพในสูตรวัสดุรีไซเคิลมีบทบาทในการละลายที่มั่นคงและยับยั้งการย่อยสลาย การรวมกันของบรรจุภัณฑ์กําจัดออกซิเจนและระบบวัสดุรีไซเคิลยังไม่ได้รับการสนับสนุนจากข้อมูลการวิจัยนี้และต้องมองอย่างรอบคอบ โดยรวมแล้วงานแสดงให้เห็นถึงเส้นทางที่เหมาะสมในการตอบสนองต่อพฤติกรรมการกำจัดออกซิเจนด้วยการควบคุมความชื้นของผู้ให้บริการแร่ที่มีรูพรุนและให้พารามิเตอร์ประสิทธิภาพที่อ้างอิงได้และความเข้าใจกลไกสำหรับการออกแบบที่ใช้งานของบรรจุภัณฑ์อาหารที่มีความชื้นสูง

แหล่งข้อมูล: Porous Modified Calcium Carbonate as an Efficient Carrier for Gallic and Ascorbic Acids in Humidity‐Activated Oxygen Scavenging Systems， เสร็จสิ้นโดย Herun เคมี