基于pectin/gelatin的bionanocomposite含有改性石墨烯量子点和卡纳乌巴作为食品包装应用的功能填充剂

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 食品科学 食品科学 食品科学

背景情况:

• 合成塑料带来了环境挑战,需要为食品包装提供可生物降解的替代品.
• 像pectin和gelatin这样的生物聚合物为开发新型食品包装材料提供了可持续的基础.
• 功能添加剂可以增强生物聚合物薄膜的性能,以提高性能.

研究的目的:

• 开发和表征/凝 (PG) 复合膜,其中包含卡纳乌巴 (CW) 和配合的石墨烯量子点 (NG).
• 评估CW和NG对PG膜的物理,屏障,抗氧化和抗菌性能的影响.
• 确定用于增强活性包装应用的CW和NG的最佳成分.

主要方法:

• 用添加的石墨烯量子点 (NG) 用微波方法合成.
• 使用中央复合材料设计,用CW (0-10%) 和NG (0-10%) 的不同度制备了点/凝 (PG) 复合膜.
• 评估了薄膜的特性,包括水蒸气的透性,溶解性,光吸收性,抗拉强度,破裂时的延长和抗菌活性.

主要成果:

• 最优的薄膜组成 (8.5%CW,8.5%NG) 呈现出最低的水蒸气透率 (1.74 × 10-10 g mm/h m2 kPa).
• 纳入NG显著增强了280nm的光吸收,并改善了抗氧化特性.
• 拉伸强度增加了高达68.97%和延伸在断裂高达40.20%的NG添加.
• 使用CW和NG的PG片显示出抗菌活性,降低了Staphylococcus aureus和Klebsiella pneumoniae的数量分别为4倍和1.75倍.

结论:

• 开发的带有卡纳乌巴和添加的石墨烯量子点的/凝复合膜显示出作为活性食品包装的巨大潜力.
• 这些生物聚合物薄膜提供增强的屏障,机械,抗氧化和抗菌性质,有助于食品质量和寿命.
• 这些发现支持使用这些新型复合膜作为传统合成包装材料的环保替代品.