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カルシウム酸化物の合成とキトーサンバイオ複合膜の抗菌活性強化:活性包装材料

Chitsiri Rachtanapun ¹, Pornchai Rachtanapun ², Juthamas Tantala ³

¹Department of Food Science and Technology, Faculty of Agro-Industry, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand; Center for Advanced Studies for Agriculture and Food, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand.
²Division of Packaging Technology, Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, Mae-Hea, Mueang, Chiang Mai 50100, Thailand; Center of Excellence in Agro Bio-Circular-Green Industry, Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, Chiang Mai 50100, Thailand; Center of Excellence in Materials Science and Technology, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand.
³Division of Packaging Technology, Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, Mae-Hea, Mueang, Chiang Mai 50100, Thailand; Office of Research Administration, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand.
⁴Division of Packaging Technology, Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, Mae-Hea, Mueang, Chiang Mai 50100, Thailand.
⁵Office of Research Administration, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand; Faculty of Agriculture, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand.
⁶Center of Excellence in Agro Bio-Circular-Green Industry, Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, Chiang Mai 50100, Thailand; Faculty of Agriculture, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand.
⁷Center of Excellence in Materials Science and Technology, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand; Department of Chemistry, Faculty of Science, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand.
⁸Department of Packaging & Logistics, Yonsei University, 1 Yonseidae-gil, Wonju-si, Gangwon-do 26493, Republic of Korea.

⁰Department of Food Science and Technology, Faculty of Agro-Industry, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand; Center for Advanced Studies for Agriculture and Food, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand.

International Journal of Biological Macromolecules +

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2025年8月21日

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まとめ

カルシウム酸化物 (CaO) のナノ粒子をキトザンフィルムに包装した持続可能な活性包装は,強力な抗菌性を持っています. CaOの最適化合成により細菌に対する効果が向上し食品の浪費と環境への影響が減ります

科学分野

材料科学
ポリマー科学
食品科学

背景

再生可能なポリマーは活性包装の持続可能な解決策を提供します
抗菌剤は食品の保存期間を延ばし廃棄物を減らすのに不可欠です
カルシウム酸化物 (CaO) は有望な代替抗菌剤です

研究の目的

抗生物質用ナノ粒子 (CaO) を合成する.
合成混合時間のCaO粒子の特性と抗菌活性に対する影響を調査する.
活性包装用のキトザン-バイオ複合物 (CS-CaO) フィルムの開発と特徴づけ

主な方法

カルシウム酸化物 (CaO) ナノ粒子は,共同降水とカルシネーションによって合成されます.
溶液鋳造で製造されたキトザン・カルシウム酸化物 (CS-CaO) バイオ複合膜.
Staphylococcus aureus (S. aureus) とEscherichia coli (E. coli) に対して評価された抗菌作用
熱安定性,張力,水蒸気浸透性を含む材料の性質を分析した.

主要な成果

合成されたCaO粒子は,混ぜる時間 (例えば,120分間に27.4nm) に依存する大きさの立方体形態を示した.
すべてのCaO粒子は優れた抗菌作用を示した (> 99. 99%の減少).
120分ので合成されたCaOは,優れた抗菌効果を示した (99. 9999%の減少).
3%のCaOをキトザンフィルムに組み込むことで,熱安定性,張力強度,水蒸気浸透性が向上しました.
CS- CaOフィルムは,S. aureusとE. coliの6~7ログの減少を達成した.

結論

CaOナノ粒子の最適合成により優れた抗菌性能が得られます
キトサン・カルシウム酸化物のバイオ複合膜は,持続可能な活性包装材料として大きな可能性を秘めています.
開発されたアクティブパッケージは細菌の増殖を効果的に抑制し,食品の浪費や環境問題に対処します.

キーワード:

抗菌作用カオ粒子チトザン複合フィルムクリスタライトサイズ粒子の大きさ混合合成の時間