葡萄牙Aveiro大学的科学家报告了新的淀粉/壳聚糖生物膜的开发，用于食品包装。这些薄膜已通过RGO功能化，并且与优质的机械性能一起，这些生物塑料还具有有效的抗氧化剂和抗菌作用。该研究目前处于期刊的预阶段碳水化合物聚合物。
学习：用氧化石墨烯减少用于活性食品包装的氧化石墨烯加强的热可密封淀粉壳聚糖生物塑料的设计图片来源：Anna Shkolnaya/Shutterstock.com
将天然生物聚合物用于食品包装
食品包装行业是主要的商业部门。传统上，基于石油的材料已用于保护食物，尽管这些材料具有足够的机亚博网站下载械，物理和化学性能，但它们的环境成本很高。传统聚合物是不可生物降解的，其可持续性较低，它们的生产是温室气体的关键生产国，导致气候变化。
近几十年来，研究集中于用于食品包装的替代材料。亚博网站下载这些材料中的主要是天然生物聚合物，它们比亚博网站下载常规石油的聚合物材料更可持续和可生物降解。制造天然生物聚合物比常规聚合物少碳密集型，减少有害温室气体的排放并减轻气候变化的影响。
多糖已被深入探索，以用作包装的天然聚合物。这些材料，包亚博网站下载括壳聚糖，淀粉，纤维素和藻酸盐，非常丰富且可持续。由于其有益的特性，例如生物膜形成，无毒和低成本，因此淀粉作为食品包装材料表现出了承诺。淀粉可以从几种商业作物中获得，例如马铃薯，玉米，玉米和大米。
淀粉和壳聚糖：两种天然多糖可用于食品包装
用作商业生物聚合物的淀粉的主要优点是在存在水和/或增塑剂（例如甘油）的情况下其热塑性特性。这使得它可以通过商业方法（例如压缩成型和挤出）轻松处理。加工条件和最终膜特性受材料的大分子，淀粉酶和淀粉蛋白的比率，这取决于植物源。
基于淀粉的电影的另一个优点是可以加热。因此，它们可用于创建袋子和袋子以存放食物。但是，淀粉膜受到亲水性，机械性能差和脆弱性等缺点的限制。已经探索了一些策略来改善淀粉膜，例如将它们与其他聚合物混合并使用增强剂。
壳聚糖等生物聚合物一直在获得研究兴趣。壳聚糖具有多种特性，具有淀粉，例如无毒，生物相容性，生物降解性以及最重要的是膜形成特性。壳聚糖是从甲壳类外骨骼获得的，是淀粉后第二大多糖。尽管该生物聚合物具有巨大的食物包装潜力，但它受热密封的能力的限制，因此必须与热塑性聚合物混合。
最近已经研究了淀粉/壳聚糖混合物。将加固剂纳入这些混合物为它们提供了新的功能性能。源自碳（亚博网站下载例如碳纳米管和RGO）的纳米材料可以改善这些生物膜的电导率，这在食品灭菌技术（例如脉冲电场方法）中是可取的。但是，RGO对淀粉/壳聚糖膜的影响尚未得到广泛研究。
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这项新研究报告了RGO功能化淀粉/壳聚糖生物聚合物膜的开发，用于食品包装。据作者所知，这是第一材料结合了热塑性性能，高机械强度，足够的电导率和生物活性抗氧化特性的好处。
在研究中分析了具有不同比率的壳聚糖和淀粉与添加的RGO的混合物。使用溶剂铸造制备生物膜。添加的RGO的比例为25 wt％。
评估了混合聚合物并添加RGO对淀粉热塑性特性的影响。随后，检查了电影的密封能力，这是用作食品包装的另一种关键考虑因素。彻底研究了机械性能演化，膜表面的水的润湿性，由于RGO修饰引起的电导率以及生物膜的抗氧化特性。
实验结果表明，RGO修饰的75％淀粉/25％壳聚糖混合物具有最高的食物包装潜力，并具有所需的所有特性。壳聚糖的质量分数是维持生物膜密封强度的最佳选择。RGO的掺入改善了材料的机械性能，电导率和防水性，同时保持与纯淀粉的生物膜相似的密封强度。
壳聚糖和RGO都改善了乙醇和水中生物膜的抗氧化特性，从而为广泛的食品提供了可抵抗氧化和微生物活性的保护。简而言之，这项研究开发了一种卓越，可持续和功能的替代品，用于基于传统聚合物的食品包装，可显着改善食品的食品安全和货架寿命。
进一步阅读
Alves，Z等。（2022）设计可加热的淀粉核生物塑料，用氧化石墨烯降低用于活性食品包装碳水化合物聚合物119517 [在线，预隔离] ScienceDire亚博老虎机网登录ct.com。可用网址：https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/abs/pii/s0144861722004222。
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