用细菌纳米纤维素增强的基于粉的功能片用于智能包装:物理化学性质,pH敏感度和色度反应

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物材料工程 生物材料工程
• 食品科学 食品科学 食品科学

背景情况:

• 智能包装需要可视指标来监测食品质量和安全.
• 生物基的pH指标为合成材料提供了可持续的替代品.
• 红菜 (RCA) 和细菌纳米纤维素 (BNC) 中的安托西亚宁因其pH感应能力而被探索.

研究的目的:

• 开发和表征基于粉的pH感应膜,其中包括细菌纳米纤维素 (BNC) 和红白菜抗素 (RCA).
• 研究BNC度对薄膜的结构,物理,表面和色度特性的影响.
• 为了将薄膜内的分子间相互作用与它们作为智能包装pH指标的性能相关联.

主要方法:

• 使用玉米粉 (MS) 和土豆粉 (PS) 制造以粉为基础的薄膜,粉含有不同度的BNC和RCA.
• 薄膜特性分析,包括结构性,物理性 (膨胀,接触角度),表面性 (自由能量) 和色度 (CIE L*).
• 对一系列pH缓冲溶液 (pH2.0-10.5) 的薄膜反应进行色度评估.

主要成果:

• 玉米粉 (MS) 与土豆粉 (PS) 相比,表现出较高的RCA稳定性.
• 基于PS的薄膜表现出更高的水友性 (较低的水接触角度).
• 确定了BNC的最佳度,以保持湿环境的稳定性 (大约为1. 对于MS来说是10%,对于PS来说是50%).
• 电影在pH范围内显示了明显的颜色转换 (红色/粉红色到绿色).
• 添加BNC影响了片的轻度 (CIE L*),对基于MS的片的影响更大.

结论:

• 含有BNC和RCA的粉基薄膜是智能包装的有效生物基pH指标.
• 玉米粉是RCA稳定更合适的矩阵,而PS提供更好的水友性.
• 薄膜特性可以通过BNC度调整,从而影响稳定性和色度响应.
• 了解分子间相互作用是优化这些pH感应材料的关键.