纤维素纳米晶增强奇托/二氧化生物纳米复合物与增强的界面兼容性:制造,表征和应用在新鲜切割的果片中

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 食品科学 食品科学 食品科学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 基于酸盐的薄膜由于其生物降解性,对食品包装有很大的希望.
• 提高基托膜的机械,热和屏障性能对于有效的食品保存至关重要.
• 纳米纤维素和纳米颗粒的结合可以提高素膜的性能.

研究的目的:

• 开发和评估一种含有纤维素纳米晶体 (CNC) 和二氧化 (TiO2) 纳米颗粒的奇托生物纳米复合材料,用于新鲜果包装.
• 研究不同CNC和TiO2度对生物纳米复合材料性能的影响.
• 评估开发的生物纳米复合物的有效性,以保持新鲜切割的果的质量.

主要方法:

• 制造具有不同度的CNC (1,5,10%) 和TiO2 (1,3,5%) 的奇托生物纳米复合材料薄膜.
• 机械 (抗拉强度),热 (玻璃过渡和融温度) 和水敏感性 (水蒸气透气性,自由水吸附,膨胀率) 属性的表征.
• 评估生物纳米复合材料在包装新鲜切割的果片中的性能,包括11天的质量评估和激进清理活动.
• 谱分析以确认组件之间的协同作用.

主要成果:

• 与10%CNC和3%TiO2的生物纳米复合材料显示出显著的改进:拉伸强度增加78.2%,玻璃过渡温度增加26.7%,化温度增加30.0%,与纯基多相比.
• 观察到降低了水蒸气透率 (27.8%),自由水吸附率 (44.4%) 和膨胀率 (50.7%).
• TiO2组件表现出光催化活性,在UV-A光下降解乙烯和微生物,有助于保持质量.
• 用生物纳米复合材料包装的新鲜切割的果片保持了可接受的质量和70%的激素清除活性,持续了11天.

结论:

• 开发的奇多/CNC/TiO2生物纳米复合物与纯奇多相比,具有优越的机械,热和屏障性能.
• 生物纳米复合材料通过减轻降解过程,有效地保持新鲜切割的果的质量.
• 这种生物纳米复合材料为生产乙烯的园艺产品提供了可行和先进的包装解决方案.