Pengembangan film biodegradable berdasarkan kitosan, diperkaya dengan minyak esensial thyme dan aditif

Terima kasih telah mengunjungi Nature.com. Versi browser yang Anda gunakan memiliki dukungan CSS terbatas. Untuk pengalaman terbaik, kami menyarankan Anda menggunakan browser yang diperbarui (atau menonaktifkan mode kompatibilitas di Internet Explorer). Sementara itu, untuk memastikan dukungan berkelanjutan, kami akan membuat situs tanpa gaya dan javascript.
Dalam penelitian ini, film -film biodegradable dikembangkan berdasarkan kitosan (CH) yang diperkaya dengan minyak esensial thyme (TEO) dengan berbagai aditif termasuk seng oksida (ZnO), polietilen glikol (PEG), nanoclay (NC) dan kalsium. Klorida (CaCl2) dan untuk mengkarakterisasi kualitas kangkung pasca panen saat didinginkan. Hasilnya menunjukkan bahwa penggabungan ZnO/PEG/NC/CaCl2 ke dalam film berbasis CH secara signifikan mengurangi laju transmisi uap air, meningkatkan kekuatan tarik, dan larut dalam air dan bersifat biodegradable. Selain itu, film berbasis CH-TEO yang dikombinasikan dengan ZnO/PEG/NC/CaCl2 secara signifikan efektif dalam mengurangi penurunan berat badan fisiologis, mempertahankan padatan total yang larut, keasaman yang dapat dititor, dan mempertahankan kandungan klorofil, dan menunjukkan A*yang lebih rendah, menghambat pertumbuhan mikroba. , Penampilan dan kualitas organoleptik kol diawetkan selama 24 hari dibandingkan dengan LDPE dan film -film biodegradable lainnya. Hasil kami menunjukkan bahwa film berbasis CH yang diperkaya dengan TEO dan aditif seperti ZnO/CaCL2/NC/PEG adalah alternatif yang berkelanjutan, ramah lingkungan, dan efektif untuk menjaga umur simpan kubis saat didinginkan.
Bahan kemasan polimer sintetis yang berasal dari minyak bumi telah lama digunakan di industri makanan untuk memastikan kualitas dan keamanan berbagai produk makanan. Keuntungan dari bahan tradisional tersebut terbukti karena kemudahan produksi, biaya rendah dan sifat penghalang yang sangat baik. Namun, penggunaan besar-besaran dan pembuangan zat-zat yang tidak terdegradasi ini pasti akan memperburuk krisis polusi lingkungan yang semakin serius. Dalam hal ini, pengembangan bahan pengemasan alami perlindungan lingkungan telah cepat dalam beberapa tahun terakhir. Film-film baru ini tidak beracun, terbiodegradasi, berkelanjutan dan biokompatibel1. Selain tidak beracun dan biokompatibel, film-film ini berdasarkan biopolimer alami dapat membawa antioksidan dan karenanya tidak menyebabkan kontaminasi makanan alami, termasuk pencucian aditif seperti ftalat. Oleh karena itu, substrat ini dapat digunakan sebagai alternatif yang layak untuk plastik berbasis minyak bumi tradisional karena mereka memiliki fungsionalitas yang sama dalam kemasan makanan3. Saat ini, biopolimer yang berasal dari protein, lipid dan polisakarida telah berhasil dikembangkan, yang merupakan serangkaian bahan kemasan yang ramah lingkungan baru. Chitosan (CH) banyak digunakan dalam kemasan makanan, termasuk polisakarida seperti selulosa dan pati, karena kemampuan pembentukan filmnya yang mudah, biodegradabilitas, impermeabilitas uap oksigen dan air yang lebih baik, dan kelas kekuatan mekanik yang baik dari makromolekul alami yang umum. , 5. Namun, potensi antioksidan dan antibakteri yang rendah dari film CH, yang merupakan kriteria utama untuk film pengemasan makanan aktif, membatasi potensi mereka 6, sehingga molekul tambahan telah dimasukkan ke dalam film CH untuk membuat spesies baru dengan penerapan yang tepat.
Minyak esensial yang berasal dari tanaman dapat dimasukkan ke dalam film biopolimer dan dapat memberikan sifat antioksidan atau antibakteri ke sistem pengemasan, yang berguna untuk memperpanjang umur simpan makanan. Minyak esensial thyme sejauh ini merupakan minyak esensial yang paling banyak dipelajari dan digunakan karena sifat antibakteri, anti-inflamasi dan antijamurnya. Menurut komposisi minyak atsiri, berbagai kemotipe thyme diidentifikasi, termasuk timol (23-60%), p-cymol (8-44%), gamma-terpinene (18-50%), linalool (3-4%). %) dan carvacrol (2-8%) 9, namun, thymol memiliki efek antibakteri terkuat karena kandungan fenol di dalam IT10. Sayangnya, dimasukkannya minyak esensial tanaman atau bahan aktifnya dalam matriks biopolimer secara signifikan mengurangi kekuatan mekanik dari film biokomposit yang diperoleh11,12. Ini berarti bahwa bahan pengemasan dan film plastis yang mengandung minyak esensial tanaman harus dikenakan perawatan pengerasan tambahan untuk meningkatkan sifat mekanik dari kemasan makanan mereka.


Waktu posting: Oktober-25-2022