智能食品包装有可能推进食品科学领域,提供超越传统包装材料具有独特的属性。亚博网站下载亚博老虎机网登录在《华尔街日报》聚合物,一组科学家从马来西亚Kebangsaan大学和Tunku阿卜杜勒·拉赫曼大学提出了研究淀粉/聚苯胺的发展生物聚合物与智能包装比色氨传感器。
研究:淀粉/聚苯胺的生物聚合物薄膜作为潜在智能食品包装与Colourimetric氨传感器。图片来源:Goncharov_Artem / Shutterstock.com
传统的食品包装问题
目前,大多数食品包装是由塑料,这通常是来自石化。生产塑料包装的食品行业是有问题的,因为它是温室气体排放的一个原因,和塑料垃圾遍布的环境由于其non-biodegradability,分解成塑料微粒在海洋里,释放出有毒的副产品,造成环境破坏,危及到食物链。
聚苯胺的傅立叶变换红外光谱。图片来源:贾,M。R, et al .,聚合物
此外,一个关键问题在食品行业食品安全是由于潜在的腐败微生物和化学药剂。食物的知觉的特性和质量成为影响,和食源性疾病的风险可以对人群的健康有巨大的影响。几个标签标明食物变得不安全的吃的时候,但这些可能导致消费者混淆,导致误完全可以食用的食物被浪费。
有效使用期日期不是食品安全的一个绝对指标,不同的存储条件会影响食物的保质期,食物存储在现代制冷机组仍可以安全食用包装上的日期。粮食和农业组织的数据显示,大约三分之一的世界上所有的每年可食用的食物被浪费了。这将导致额外的浪费和导致全球变暖的问题由于包装和分解食物。
生物聚合物和可持续的、聪明的食品包装
食品包装和浪费问题的规模促进了研究生物聚合物和聪明的食品包装。生物聚合物减少化石燃料的使用和排放,来自丰富,可再生资源,是无毒,易于制造,生物降解性聚合物有助于克服问题浪费在环境中积累。纤维素和淀粉是主要的生物聚合物用于绿色食品包装。
智能食品包装为食品工业提供了显著的优势。Bio-sensing能力可以被纳入材料检测食品质量并提供一个更准确的指标食品变质和保质期,消亚博网站下载除消费者面临的困惑在传统食品标签。
XRD衍射图样的淀粉和淀粉/ PANI 0.4%聚合物膜(实际的实验数据和平滑数据所代表的影子和实线,分别)。图片来源:贾,M。R, et al .,聚合物
各种天然材料比色属性在生产中已经亚博网站下载探讨了智能包装作为传感器元素,包括天然染料如姜黄素、茜素和花青素。然而,这些天然染料降解随着时间的推移,当暴露在环境中,和他们拥有有限的灵敏度,灵敏度波动取决于提取源。此外,当他们降低时,他们可以渗入食物,导致污染。
研究人员在设计智能目前面临的挑战,可持续食品包装促进寻找更安全的替代品,具有优越的食品质量信号的能力。
这项研究
在当前的研究中,作者调查了一个安全有效的绿色智能的发展食品包装传感器解决方案,拥有丰富的潜力减少浪费和提高食品行业的可持续发展。
研究集中在聚苯胺,这是一个有吸引力的候选人由于其环保,可靠性、简单性和缺乏渗入食品。研究已经证明,HCl-doped聚苯胺纳米纤维是无毒的蟾蜍物种Rhinella arenarum,即使在高浓度。此外,有研究表明温和对小鼠胚胎成纤维细胞的细胞毒性。
研究表明,聚苯胺是由于残留的细胞毒性物质。清洗很好降低其毒性,使其适合作为添加剂在食品包装使用。氧化态的聚苯胺是受pH值的影响,这是一个指标由细菌氨释放的变质食物。这将导致材料的颜色变化,这可以作为比色传感器的基础智能食品包装。
作者准备starch-polymer矩阵材料掺杂聚苯胺比色食品变质的传感器。亚博网站下载绊脚石starch-polymer矩阵,防止其使用质量指标高电阻率,促进非侵入性的整合和leach-free聚苯胺生产环保食品包装,可以准确地检测氨,因此食物变质。
让其它聚合被用来合成淀粉/聚苯胺薄膜与成功的聚苯胺成淀粉矩阵。特性的测试结果表明,聚苯胺增加基体的热稳定性和增强了影片的非晶特征。
淀粉/聚苯胺0.4%的响应时间电影600 ppm氨溶液。图片来源:贾,M。R, et al .,聚合物
观察明显颜色变化从绿色蓝色接触氨蒸汽,精度高,线性度好。高灵敏度、选择性和低检测极限氨蒸汽被观察到。根据他们的发现,作者指出,淀粉/聚苯胺膜有很大的潜力的生产安全,环保,可持续发展,智能食品包装。
进一步的阅读
贾,M。我& Phang R,艾哈迈德,S。W (2022)淀粉/聚苯胺的生物聚合物薄膜作为潜在智能食品包装与Colourimetric氨传感器(在线)聚合物14 (6)| mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/6/1122
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