现场改性细菌纤维素纳米纤维的工程以及为主动包装应用的相互连接的三明治类型薄膜
Adolphe Edjenguele1, Sadhasivam Thangarasu2, Ajmal P Muhammed2
1School of Chemical Engineering, Yeungnam University, Gyeongsan 38541, Republic of Korea; Section of Postharvest Technology, Ekona Research Centre, Institute of Agricultural Research for Development (IRAD), P.M.B: 25, Buea, Cameroon.
International journal of biological macromolecules
|December 25, 2025
概括
开发了一种新的可生物降解的食品包装膜,使用细菌纤维素 (BC) 和聚烯 (PCL) 与金属有机框架 (Zn-MOF). 这种先进的复合膜增强了食品的保存,并表现出抗菌性质,显示了可持续包装解决方案的巨大潜力.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 传统的食品包装材料带来了环境挑战.
- 越来越需要可持续和功能性的食品包装解决方案.
- 细菌纤维素 (BC) 和聚烯酸 (PCL) 是可生物降解的聚合物,有可能用于包装应用.
研究的目的:
- 开发一种具有成本效益,可生物降解,高性能的食品包装膜.
- 通过结合金属有机框架 (Zn-MOF) 来增强PCL-BC薄膜的性能.
- 评估片在食品保存方面的表现及其抗微生物活性.
主要方法:
- 用BC纳米纤维核心和PCL-Zn-MOF涂层制造一个三明治类型的薄膜.
- 将两种类型的Zn-MOF (MOF-5和ZIF-8),特别是ZnBDC纳入PCL矩阵.
- 复合膜的特性,包括水接触角度,水蒸气透性和机械强度.
- 评估薄膜在保存切碎的桃番茄方面的有效性及其对大肠杆菌和黄金杆菌的抗菌活性.
主要成果:
- 由于分子间相互作用,PCL-BC-ZnBDC复合膜表现出优越的膜形成能力.
- 薄膜表现出改善的水接触角度 (75.03°),低水蒸气透性 (1.43 × 10−10 g·m−1·s−1·Pa−1),以及显著的抗拉强度 (26.34 MPa).
- PCL-BC-ZnBDC膜有效地保持了桃番茄的视觉新鲜度7天,并显示了对大肠杆菌 (6.89毫米) 和金黄色细菌 (9.32毫米) 的显著抑制区域.
结论:
- 与原始的BC和PCL膜相比,开发的PCL-BC-ZnBDC生物降解膜提供了增强的性能.
- 复合膜显示了丰收后保存水果和蔬菜的巨大潜力.
- 该研究强调了成功地将Zn-MOF集成到BC-PCL矩阵中,用于先进的食品包装应用.
