Кислородный кукурузный крахмал высокой прямой цепи и экстракт корки венца могут повысить производительность пленки для упаковки Делана / крахмала

Предыстория исследования композитных мембран на биологической основе

По мере того, как концепция рециркуляции ресурсов продолжает углубляться, разработка упаковочных материалов на биологической основе привлекает внимание промышленности. В исследовании, опубликованном в Packaging Technology and Science, в ответ на ограничения, связанные с естественным смешиванием полисахаридов и модификацией крахмала, комбинация Curdlan (CD) с кукурузным крахмалом высокой прямой цепи (high – amylose maize starch, HAMS) систематически изучала влияние модификаций ацетилирования крахмала (HAMSA) и бутилирования (HAMSB) на структуру и производительность мембраны. Исследование предлагает новые идеи для устойчивого проектирования смолы и пленки для упаковки пищевых продуктов.

Влияние модификации ацилирования на структуру и производительность мембраны

Результаты исследования показывают, что композитная система в основном стабилизируется физическими взаимодействиями. модификация ацилирования может подавлять регенерацию и кристаллизацию крахмала и регулировать микроструктуру мембраны посредством гидрофобных взаимодействий и пространственного сопротивления. Из двух модифицированных крахмалов HAMSA лучше всего совместима с Codeland, образуя однородную и плотную сетевую структуру. Эта структура обеспечивает комбинированные свойства выпуклости композитной мембраны: прочность на растяжение достигает 31,02 МПа, удлинение разрыва – 237,93%, светопропускание – 9,66% при длине волны 660 нм, а проникновение кислорода – 0,85 см³ / (м²24 h0,1 МПа). Это означает, что мембранный материал, сохраняя оптическую прозрачность, обладает как хорошей механической прочностью, так и способностью блокировать кислород, что имеет практическое значение для упаковки продуктов питания с высоким содержанием масла, которые должны контролировать окисление и деградацию.

Экстракт сельскохозяйственных отходов придает функциональную активность

Для дальнейшего расширения функциональности мембраны команда ввела антиоксидантный экстракт (XSHE) из корки венца (Xanthoceras sorbifolium husk) в систему CD / HAMSA. Корка венца относится к сельскохозяйственным отходам, и повторное использование ее экстрактов соответствует направлению высокой ценности ресурсов. После добавления XSHE полученная мембрана продемонстрировала значительную антиоксидантную активность, скорость удаления свободных радикалов DPPH достигла 93,18%, а также обладает отличными ультрафиолетовыми барьерами, маслостойкостью и оптической прозрачностью. Для продуктов с высоким содержанием масла и низкой влажностью, таких как орехи и сухое мясо, такие упаковочные пленки с антиоксидантными, ультрафиолетовыми и антиоксидантными функциями помогают замедлить окисление жира и ухудшение качества.

Откровения для полимерных добавок и упаковочной промышленности

С точки зрения обработки полимеров и применения вспомогательных добавок ценность исследования отражается на нескольких уровнях. Во – первых, модификация амилоида – это, по сути, химическая модификация для естественных полимеров, которая изменяет межмолекулярные водородные связи и поведение кристаллизации путем регулирования степени реакции гидроксильных радикалов, что влияет на стабильность обработки и механическую производительность конечной пленки. Это логически связано с ролью стабилизаторов обработки и модифицированных вспомогательных веществ в области упаковочных материалов, то есть оптимизации макроскопических характеристик посредством структурного регулирования на молекулярном уровне.

Во – вторых, природные антиоксидантные компоненты, такие как экстракт коры венца, непосредственно интегрируются в мембранную матрицу, заменяя или уменьшая добавление синтетических антиоксидантов, обеспечивая новые варианты для активной упаковки в качестве добавок на биологической основе. Экстракт также обеспечивает функцию ультрафиолетовой блокады, что указывает на то, что природные полифенольные компоненты имеют множественный потенциал в направлении функциональных ассистентов. Кроме того, исследования с сельскохозяйственными отходами в качестве сырья отражают отраслевые тенденции в области использования переработанных материалов и рециркулируемого дизайна, обеспечивая справочный путь для устойчивости упаковочных материалов на протяжении всего их жизненного цикла.

В целом, работа сочетает в себе полисахарирование, модификацию амилоида и функционализацию природных экстрактов, создавая прозрачные, прочные, антиоксидантные и антиоксидантные пленки на биологической основе. Хотя он все еще находится на стадии исследований, его ориентация на сценарии упаковки пищевых продуктов с высоким содержанием масла и низкой влажностью, а также многофункциональные интегрированные идеи по борьбе с окислением, анти – ультрафиолетовым излучением и т. Д., Заслуживают постоянного внимания со стороны упаковочных материалов и вспомогательных отраслей.

Источник: Effects of Acylated High‐Amylose Maize Starch and Xanthoceras sorbifolium Husk Extract Loading on the Properties' Enhancement of Curdlan/Starch Film， Обработано химикатами Herun.