食品加工与技术杂志

抽象的

木薯淀粉-锌-纳米复合膜的开发和优化及其在食品包装中的潜在应用

Fadeyibi A、Osunde ZD、Agidi G、Idah PA 和 Egwim EC

纳米技术使食品包装中使用的可生物降解薄膜的改进成为可能。本研究旨在开发和优化木薯淀粉-锌-纳米复合薄膜，以用于食品包装。采用溶胶-凝胶法制备锌纳米粒子，粒径范围为 4 纳米至 9 纳米。将 24 克木薯淀粉、0% 至 2% (w/w) 锌纳米粒子和 45% 至 55% (w/w) 甘油溶液浇铸在深度为 8、10 和 12 毫米的塑料模具中，从而形成薄膜。薄膜的平均厚度随深度不同而变化，分别为 15.14 ± 0.22、16.21 ± 0.36 和 17.38 μm ± 0.13 μm。分别在 27°C 和 65% 相对湿度以及 30°C 至 950°C 的热范围内测定了薄膜的渗透性和稳定性。此外，还使用纳米压痕技术测定了机械性能。使用薄膜的可取性函数，根据薄膜的特征属性对其进行了优化。决定薄膜塑性指数的硬度、蠕变、弹性和塑性功随厚度和锌纳米粒子的增加而降低。水蒸气渗透性随甘油、锌纳米粒子浓度和厚度的增加而增加，而氧气渗透性随纳米粒子的增加而降低。纳米复合材料在 100°C 下的降解在 2%-3% 范围内，这可能表明薄膜具有热稳定性。可取性函数更接近优化目标的最佳薄膜的值为 49.29% 甘油、17 μm 厚度和 2% 锌纳米粒子，可获得最大的热性能和机械性能。锌纳米复合材料的低渗透性、高热稳定性和高浓度下的低塑性对于食品包装来说可能是至关重要的。