生物降解的生物活性包装薄膜基于和β-CD-MOF,用于葡萄的保存

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
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 对食品安全和环境污染的日益关注,需要先进的可生物降解包装解决方案.
• 金属有机框架 (MOF) 作为包装应用中的生物活性化合物的载体具有潜力.

研究的目的:

• 开发多功能可生物降解包装膜,使用β-环氧金属有机框架 (β-CD-MOF) 作为酸 (CGA) 和银纳米粒子 (AgNP) 的载体.
• 评估开发的MOFs-Zein膜的物理,机械,屏障,抗氧化,抗微生物和生物降解性质.
• 评估MOFs-Zein薄膜在存储期间保持葡萄质量的有效性.

主要方法:

• 带有CGA和AgNP (CGA-Ag@CD-MOFs) 的β-CD-MOFs的合成.
• 将CGA-Ag@CD-MOF纳入一个Zeen矩阵,以创建MOFs-Zein包装膜.
• 使用SEM,FT-IR,拉力测试,水蒸气和氧气屏障测试进行表征.
• 对抗氧化剂和抗微生物活性,生物安全性和生物降解的评估.
• 用于葡萄存储的应用测试.

主要成果:

• 使用2重%的CGA-Ag@CD-MOF实现了最佳的薄膜结构,显示了增强的拉伸强度 (24.61 MPa) 和破裂时的延伸 (5.01%).
• 观察到优越的水蒸气 (1.84 × 10−7 g·m−1·h−1·Pa−1) 和氧气 (0.63 × 10−10 g·cm/cm2/s) 的屏障特性.
• 有效的控制释放CGA和Ag+导致高抗氧化和抗菌活性对大肠杆菌O157:H7和S. aureus.
• 综合生物安全评估证实了材料的安全性 (Caco-2活力>98%,血液溶解<5%).
• 在葡萄存储中应用,可延长16天的保质期,保持质量和质地.
• 在40天内实现了完全的生物降解.

结论:

• 开发的MOFs-Zein薄膜是一种高性能生物降解包装材料,具有提高食品安全和可持续性的巨大潜力.
• 使用β-CD-MOF作为生物活性化合物的载体的策略为创建高级功能包装提供了一种简单但有效的方法.