活跃生物复合材料设计中的质量管理和可持续性:用植物提取物丰富的双层蛋白质多糖化合物的评估

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
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 生物复合材料研究需要在功能性质和应用方面进一步发展.
• 凝, κ-卡拉基南和碳素甲基纤维素是有前途的生物聚合物基.
• 自然提取物可以赋予生物复合材料生物活性.

研究的目的:

• 创建和表征多层生物复合材料使用凝, κ-胡卜素和含有圣或黑提取物丰富的碳氧甲基纤维素.
• 评估它们的物理化学性质,生物活性和环境生物降解,用于活性包装应用.
• 评估它们对食品质量管理和可持续循环经济战略的潜力.

主要方法:

• 制造多层生物复合材料薄膜.
• 使用FTIR,UV-VIS光谱,水蒸气传递率 (WVTR),溶解度和机械测试进行了表征.
• 对抗氧化剂 (FRAP,DPPH,MCA) 和抗菌活性进行评估.
• 评估脂质氧化,pH稳定,生物降解和植物毒性.

主要成果:

• FTIR证实了提取物的整合;UV-VIS显示了有效的紫外线阻断.
• 生物复合材料表现出可接受的水性质 (WVTR ≈ 550 g/m2 × d) 和降低溶解度 (BB: 41.73%).
• 机械性能显示延长增加,但拉伸强度降低;抗氧化能力显著增加 (SAGE:4.48μTrolox/mg FRAP,78.25% DPPH).
• 在6-9天之间观察到抗菌作用;脂质氧化在BB提取物时达到峰值.
• 生物降解和植物毒性测试证实了环境安全和可堆肥性.

结论:

• 圣和黑提取物有效地功能化了凝-κ-胡卜素-碳素甲基纤维素生物复合物.
• 这些生物复合材料显示出作为活性包装材料的潜力,具有增强的生物活性和生物降解性.
• 该研究支持使用绿色化学来开发食品包装和循环经济的可持续解决方案.