Խիտոզանի հիման վրա կենսաքայքայվող թաղանթի մշակում` հարստացված ուրցի եթերայուղով և հավելումներով

Շնորհակալություն Nature.com այցելության համար:Ձեր օգտագործած բրաուզերի տարբերակը ունի սահմանափակ CSS աջակցություն:Լավագույն փորձի համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել թարմացված դիտարկիչ (կամ անջատել Համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer-ում):Միևնույն ժամանակ, շարունակական աջակցությունն ապահովելու համար մենք կայքը կներկայացնենք առանց ոճերի և JavaScript-ի:
Այս ուսումնասիրության ընթացքում մշակվել են կենսաքայքայվող թաղանթներ՝ հիմնվելով խիտոզանի (CH) վրա՝ հարստացված ուրցի եթերայուղով (TEO) տարբեր հավելումներով, ներառյալ ցինկի օքսիդ (ZnO), պոլիէթիլեն գլիկոլ (PEG), նանո կավ (NC) և կալցիում:Քլորիդ (CaCl2) և բնութագրելու կաղամբի հետբերքահավաքի որակը սառնարանում պահելու դեպքում:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ ZnO/PEG/NC/CaCl2-ի ներառումը CH-ի վրա հիմնված թաղանթների մեջ զգալիորեն նվազեցնում է ջրային գոլորշիների փոխանցման արագությունը, մեծացնում է առաձգական ուժը և իր բնույթով ջրում լուծելի և կենսաքայքայվող է:Բացի այդ, CH-TEO-ի վրա հիմնված թաղանթները՝ զուգակցված ZnO/PEG/NC/CaCl2-ի հետ զգալիորեն արդյունավետ են եղել ֆիզիոլոգիական քաշի կորստի նվազեցման, ընդհանուր լուծվող պինդ նյութերի պահպանման, տիտրվող թթվայնության և քլորոֆիլի պարունակության պահպանման համար, և ցույց են տվել ավելի ցածր a*՝ արգելակելով մանրէների աճը:Կաղամբի արտաքին տեսքը և օրգանոլեպտիկ հատկությունները պահպանվում են 24 օր՝ համեմատած LDPE-ի և այլ կենսաքայքայվող թաղանթների հետ։Մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ CH-ի վրա հիմնված թաղանթները, որոնք հարստացված են TEO-ով և հավելումներով, ինչպիսիք են ZnO/CaCl2/NC/PEG-ը, կայուն, էկոլոգիապես մաքուր և արդյունավետ այլընտրանք են կաղամբի պահպանման ժամկետը սառնարանում պահելու համար:
Նավթից ստացված սինթետիկ պոլիմերային փաթեթավորման նյութերը երկար ժամանակ օգտագործվել են սննդի արդյունաբերության մեջ՝ ապահովելու տարբեր սննդամթերքի որակն ու անվտանգությունը:Նման ավանդական նյութերի առավելություններն ակնհայտ են արտադրության հեշտության, ցածր գնի և գերազանց խոչընդոտող հատկությունների շնորհիվ:Այնուամենայնիվ, այս չքայքայվող նյութերի զանգվածային օգտագործումը և հեռացումը անխուսափելիորեն կսրի շրջակա միջավայրի աղտոտման հետզհետե ավելի լուրջ ճգնաժամը:Այս դեպքում շրջակա միջավայրի պահպանության բնական փաթեթավորման նյութերի զարգացումը վերջին տարիներին բուռն է եղել։Այս նոր ֆիլմերը ոչ թունավոր են, կենսաքայքայվող, կայուն և կենսահամատեղելի1:Բացի ոչ թունավոր և կենսահամատեղելի լինելուց, բնական բիոպոլիմերների վրա հիմնված այս թաղանթները կարող են հակաօքսիդանտներ կրել և, հետևաբար, չեն առաջացնում սննդի որևէ բնական աղտոտում, ներառյալ հավելումների տարրալվացումը, ինչպիսիք են ֆտալատները:Հետևաբար, այս ենթաշերտերը կարող են օգտագործվել որպես ավանդական նավթի վրա հիմնված պլաստմասսաների կենսունակ այլընտրանք, քանի որ դրանք ունեն նմանատիպ գործառույթներ սննդի փաթեթավորման մեջ3:Այսօր հաջողությամբ մշակվել են սպիտակուցներից, լիպիդներից և պոլիսախարիդներից ստացված կենսապոլիմերները, որոնք նոր էկոլոգիապես մաքուր փաթեթավորման նյութերի շարք են։Chitosan (CH) լայնորեն օգտագործվում է սննդամթերքի փաթեթավորման մեջ, ներառյալ պոլիսախարիդները, ինչպիսիք են ցելյուլոզը և օսլան, շնորհիվ իր հեշտ թաղանթ ձևավորելու կարողության, կենսաքայքայման, թթվածնի և ջրի գոլորշիների ավելի լավ անթափանցելիության և սովորական բնական մակրոմոլեկուլների լավ մեխանիկական ուժի դասի:, 5.Այնուամենայնիվ, CH թաղանթների ցածր հակաօքսիդանտ և հակաբակտերիալ ներուժը, որոնք սննդամթերքի փաթեթավորման ակտիվ թաղանթների հիմնական չափանիշներն են, սահմանափակում է դրանց ներուժը6, ուստի լրացուցիչ մոլեկուլներ են ներառվել CH թաղանթների մեջ՝ համապատասխան կիրառելիությամբ նոր տեսակներ ստեղծելու համար:
Բույսերից ստացված եթերայուղերը կարող են ներառվել բիոպոլիմերային թաղանթների մեջ և կարող են հակաօքսիդանտ կամ հակաբակտերիալ հատկություններ հաղորդել փաթեթավորման համակարգերին, ինչը օգտակար է սննդամթերքի պահպանման ժամկետը երկարացնելու համար:Ուրցի եթերայուղը ամենից շատ ուսումնասիրված և օգտագործված եթերայուղն է իր հակաբակտերիալ, հակաբորբոքային և հակասնկային հատկությունների շնորհիվ:Ըստ եթերայուղի բաղադրության՝ հայտնաբերվել են ուրցի տարբեր քիմոտիպեր, այդ թվում՝ թիմոլ (23-60%), պ-ցիմոլ (8-44%), գամմա-տերպինեն (18-50%), լինալոլ (3-4%)։ ).%) և կարվակրոլ (2-8%)9, սակայն ամենաուժեղ հակաբակտերիալ ազդեցությունն ունի թիմոլը՝ շնորհիվ նրանում ֆենոլների պարունակության10։Ցավոք, բուսական եթերայուղերի կամ դրանց ակտիվ բաղադրիչների ընդգրկումը կենսապոլիմերային մատրիցներում զգալիորեն նվազեցնում է ստացված բիոկոմպոզիտային թաղանթների մեխանիկական ամրությունը11,12:Սա նշանակում է, որ փաթեթավորման նյութերը և բուսական եթերայուղեր պարունակող պլաստիկացված թաղանթները պետք է ենթարկվեն լրացուցիչ կարծրացման՝ իրենց սննդի փաթեթավորման մեխանիկական հատկությունները բարելավելու համար: