Edible bio-nano-hybrid coatings for

Edible bio-nano-hybrid coatings for food protection based on pectins and LDH-salicylate: Preparation and analysis of physical properties Giuliana Gorrasi*, Valeria Bugatti
Department of Industrial Engineering, University of Salerno, Via Giovanni Paolo II, 132, 84084, Fisciano, Salerno, Italy
a r t i c l e i n f o
Article history: Received 29 September 2015 Received in revised form 30 November 2015 Accepted 14 January 2016 Available online 16 January 2016
Keywords: Pectin Food packaging Layered double hydroxides Edible coating
abstract
Novel active coatings from renewable sources were developed using a pectin matrix and a modified layered double hydroxyde (LDH), as filler. The active molecule, ionically bonded to the LDH, was sodium salicylate. The hybrid filler loading was 5 wt% of LDH-salicylate, with a total content of active molecule into the composites of 1.6 wt%. The degree of plasticization of the composites varied in the range 4e16 vol % of glycerol. Morphological, thermal and barrier properties of the composites were analyzed. The xray analysis showed a complete delamination of the hybrid filler at any glycerol loading. The thermal degradation behavior and mechanical properties resulted strictly influenced by the glycerol content. Barrier properties (sorption, diffusion and permeability) to water vapor indicated that composite plasticized with 4 vol% of glycerol showed the best improvement of barrier properties. This suggested that the interaction pectin-active filler-degree of glycerol plays a significant role in determining the transport phenomena. Fresh apricots were coated with the active composite plasticized with 4 vol % of glycerol, demonstrating the efficiency of this formulation in extending the preservation of such fruits. © 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
1. Introduction
Research and development of nano-biocomposites for food packaging applications is expected to grow in the next few years. The utilization of coatings and suitable packaging materials by the food industry is a topic of world wide interest because of their potential to increase the shelf life of many food products (Ahvenainen, 2003; Mao, Fell, & Scully, 2013; Volpe et al., 2015). The global functional additives and barrier coatings for plastic packaging is projected to reach almost $ 3.7 bn in 2018 (Packaging Inks and Coatings, 2013). Food is the dominant market for the additives and coating market used inplastic packaging, accounting for almost two-thirds of market value in 2013. Active packaging and coating generally means maintaining or increasing quality and safety of packaged foods, ensure a shelf life of packaged food products (Kuorwel, Cran, Orbell, Buddhadasa, & Bigger, 2015). It is possible to preserve product freshness and quality, during commercial shelf life, by means of the correct selection of materials and packaging technology(Coles,McDowell, & Kirwan,2003).Alargepartofmaterials
used in packaging applications such as synthetic polymers are derived from oil, and not biodegradable. Thus, food packaging materials, comprising a good portion of packaging materials, represent an important global environmental problem (Kirwan et al., 2003). Great attention has emerged around the concept of hybrid organic-inorganic systems and, in particular to systems in which layered silicates are dispersed at a nanometric level in a polymeric matrix (Campos-Requena, Rivas, P
erez, Figueroa, & Sanfuentes, 2015; Villam
an Di
eguez, Pelissari, do Amaral Sobral, & Menegalli, 2015). Such nano-hybrids possess very unusual properties, very different from their microscale counterparts, such as improved mechanical and oxidation stability, decreased solvent uptake, selfextinguishing behavior and, in many cases, better biodegradability (Sinha Ray & Bousmina, 2005). The application of nanocomposites will help to expand the use of edible and biodegradable films (Lagaron et al., 2005; Lorevice, Otoni, de Moura, & Capparelli Mattoso, 2016; Moreira, De Camargo, Marconcini, & Mattoso, 2013; Saha et al., 2016; Sorrentino, Gorrasi, & Vittoria, 2007). In particular, the use of bio-nanocomposites will enhance the preservation of fresh foods and will reduce the packaging waste associated with processed foods, extending their shelf life (Rhim, Park, & Ha, 2013). Inorganic fillers can be used also as host active molecules, that* Corresponding author. E-mail address: [e-mail] (G. Gorrasi).
Contents lists available at ScienceDirect

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กินไบโอนาโนไฮบริดเคลือบเพื่อป้องกันอาหารตาม pectins และ LDH ซาลิ: การเตรียมและการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพ Gorrasi Giuliana * Bugatti ไจน่าภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยซาเลร์โน ผ่าน Giovanni เปาโล II, 132, 84084, Fisciano ซาเลอร์โน อิตาลีr t ฉัน c l e ฉัน n f oบทความประวัติ: รับ 29 2015 กันยายนได้รับในแบบฟอร์มที่ปรับปรุง 30 2558 พฤศจิกายนรับ 14 2559 มกราคมพร้อมออนไลน์ 16 2016 มกราคมคำสำคัญ: เพกทินอาหารบรรจุภัณฑ์ Layered hydroxides คู่สารเคลือบบทคัดย่อนวนิยายงานเคลือบจากแหล่งพลังงานทดแทนถูกพัฒนาโดยใช้เมทริกซ์เพกทิน และ modified ที่ชั้นสอง hydroxyde (LDH), เป็น filler โมเลกุลใช้งานอยู่ เชื่อมติดกับ LDH, ionically คือ โซเดียมซาลิไซเลต โหลด filler ไฮบริดถูก 5 wt %ของ LDH-ซาลิ เนื้อหาทั้งหมดของโมเลกุลที่ใช้งานในคอมโพสิตของ 1.6 wt % ระดับของ plasticization ของวัสดุผสมแตกต่างกันในช่วง 4e16% vol ของกลีเซอรอล สัณฐาน คุณสมบัติป้องกันความร้อนของวัสดุผสมมีวิเคราะห์ การวิเคราะห์การเอ็กซ์เรย์พบไม้บวมและสมบูรณ์ของ filler ไฮบริดที่โหลดใด ๆ กลีเซอรอล การทำงานลดความร้อนและสมบัติเชิงกลที่ผลอย่างเคร่งครัด influenced โดยเนื้อหากลีเซอรอล คุณสมบัติอุปสรรค (ดูดซับ การกระจาย และซึมผ่าน) การไอน้ำระบุว่า คอมโพสิต plasticized 4 vol %แสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงที่ดีที่สุดของคุณสมบัติอุปสรรคกลีเซอรอล นี้แนะนำว่า การโต้ตอบใช้งานเพคติ filler องศาของกลีเซอรอลมีบทบาทงมากในการกำหนดปรากฏการณ์ที่ขนส่ง แอปริคอดุจดวงสดถูกเคลือบ ด้วยการใช้งานคอมโพสิต plasticized 4 vol %กลีเซอรอล เห็น efficiency ของสูตรนี้ในการขยายการเก็บรักษาของผลไม้ดังกล่าว © 2016 Elsevier จำกัด สงวนลิขสิทธิ์บทนำวิจัยและพัฒนานาโน-biocomposites สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารคาดว่าจะเติบโตในปี ใช้เคลือบและวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม โดยอุตสาหกรรมอาหารเป็นหัวข้อที่สนใจโลกกว้างเนื่องจากมีศักยภาพในการเพิ่มอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์อาหารหลายชนิด (Ahvenainen, 2003 เมา ลดลง และสกัล ลี 2013 Volpe et al. 2015) สารทำงานที่ส่วนกลางและอุปสรรคเคลือบสำหรับบรรจุภัณฑ์พลาสติกคาดว่าจะถึงเกือบ $ 3.7 พันล้านในปี 2018 (หมึกพิมพ์บรรจุภัณฑ์และการเคลือบ 2013) เป็นตลาดหลักสำหรับการเติมแต่ง และเคลือบตลาดใช้บรรจุภัณฑ์ inplastic บัญชีสำหรับเกือบสองในสามของมูลค่าตลาดใน 2013 บรรจุและเคลือบโดยทั่วไปหมายถึงการรักษาหรือเพิ่มคุณภาพและความปลอดภัยของอาหารในบรรจุภัณฑ์ ให้อายุของผลิตภัณฑ์อาหารสำเร็จรูป (Kuorwel, Cran, Orbell พุทธทาส และใหญ่ กว่า 2015) เป็นไปได้เพื่อรักษาความสดของสินค้าและคุณภาพ ในระหว่างอายุการค้า โดยวิธีการเลือกที่ถูกต้องของวัสดุและเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ (Coles, McDowell, & Kirwan, 2003) Alargepartofmaterialsใช้งานบรรจุภัณฑ์เช่นโพลิเมอร์สังเคราะห์ได้รับจากน้ำมัน และย่อยสลายไม่ ดังนั้น วัสดุบรรจุภัณฑ์อาหาร ประกอบด้วยส่วนที่ดีของวัสดุ การบรรจุภัณฑ์เป็นตัวแทนสำคัญปัญหาทั่วโลกและสิ่งแวดล้อม (Kirwan et al. 2003) ความสนใจได้เกิดแนวคิดระบบไฮบริอินทรีย์-อนินทรีย์ และ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบที่ไนชั้นจะกระจายในระดับ nanometric ในเมทริกซ์เมอร์ (คัมโพส Requena ผมบลอนด์ขน เยอะ P erez, Figueroa, & Sanfuentes, 2015 Villam การดี eguez, Pelissari อย่าอ่อนไหว Sobral, & Menegalli, 2015) ลูกผสมนาโนดังกล่าวมีคุณสมบัติผิดปกติ แตกต่างจากลูกชิ้น microscale เช่นการปรับปรุงเครื่องจักรกลและคงทน ดูดซึมตัวทำละลายที่ลดลง ลักษณะการทำงานของ selfextinguishing และ ในหลายกรณี ดี biodegradability (Sinha Ray & Bousmina, 2005) การประยุกต์ใช้ nanocomposites ช่วยเพิ่มการใช้กิน และย่อยสลายยาก films (Lagar ใน et al. 2005 Lorevice, Otoni, de Moura และ Capparelli Mattoso, 2016 Moreira เด Camargo, Marconcini และ Mattoso, 2013 บริษัทสห et al. 2016 Sorrentino, Gorrasi และ วิคตอเรีย 2007) โดยเฉพาะ ใช้ nanocomposites ไบโอจะเพิ่มประสิทธิภาพในการเก็บรักษาอาหารสด และจะลดของเสียบรรจุภัณฑ์อาหารแปรรูป ขยายชีวิตชั้น (ริม สวนสาธารณะ และ Ha, 2013) fillers นินทรีย์สามารถใช้ยังเป็นโฮสต์ใช้โมเลกุล ที่ * ผู้เขียนได่ อีเมล์: [e-mail] (G. Gorrasi)Contents lists available at ScienceDirect

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กินชีวภาพนาโนไฮบริดเคลือบสำหรับการป้องกันอาหารบนพื้นฐานของเพคตินและ LDH-ซาลิไซเลต: การเตรียมและการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพ Giuliana Gorrasi * Valeria Bugatti
ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหมหาวิทยาลัยซาเลร์โน, Via Giovanni Paolo ครั้งที่สอง 132, 84084, Fisciano, ซาเลร์โน, อิตาลี
rticleinfo
ประวัติศาสตร์บทความ: ได้รับ 29 กันยายน 2015 ที่ได้รับในรูปแบบปรับปรุง 30 พฤศจิกายน 2015 ได้รับการยอมรับ 14 มกราคม 2016 พร้อมใช้งานออนไลน์ 16 มกราคม 2016
คำสำคัญ: เพคตินบรรจุภัณฑ์อาหารไฮดรอกไซชั้นสองกินเคลือบ
นามธรรม
นวนิยายเคลือบที่ใช้งานจากแหล่งพลังงานทดแทนได้รับการพัฒนาโดยใช้เพคติน เมทริกซ์และ Modi Fi เอ็ด hydroxyde ชั้นสอง (LDH) เช่น Fi ller โมเลกุลที่ใช้งานผูกมัด ionically เพื่อ LDH ที่เป็นโซเดียมซาลิไซเลต ไฮบริดโหลด Fi ller เป็น 5% ของน้ำหนัก LDH-ซาลิไซเลตที่มีเนื้อหาทั้งหมดของโมเลกุลที่ใช้งานลงในคอมโพสิต 1.6% โดยน้ำหนัก การศึกษาระดับปริญญาของ Plasticization ของคอมโพสิตแตกต่างกันในช่วง 4e16 Vol% ของกลีเซอรอล ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและสมบัติทางความร้อนของวัสดุผสมอุปสรรคมาวิเคราะห์ การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า Xray delamination ที่สมบูรณ์ของ Fi ller ไฮบริดที่โหลดใด ๆ กลีเซอรอล พฤติกรรมการย่อยสลายด้วยความร้อนและสมบัติเชิงกลผลอย่างเคร่งครัดในฟลอริด้า uenced โดยเนื้อหากลีเซอรอล คุณสมบัติ Barrier (ดูดซับการแพร่กระจายและการซึมผ่าน) เพื่อไอน้ำพบว่าพลาสติกคอมโพสิตที่มี 4 Vol% ของกลีเซอรอลแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงที่ดีที่สุดของคุณสมบัติอุปสรรค นี้ชี้ให้เห็นว่าการมีปฏิสัมพันธ์เพคตินที่ใช้งาน Fi ller องศาของกลีเซอรอลมีบทบาท Fi ลาดเทมีนัยสำคัญในการพิจารณาปรากฏการณ์การขนส่ง แอปริคอตสดถูกเคลือบด้วยคอมโพสิตที่ใช้งาน plasticized 4 Vol% ของกลีเซอรอลแสดงให้เห็นถึง ciency EF Fi สูตรนี้ในการขยายการเก็บรักษาของผลไม้ดังกล่าว © 2016 เอลส์ จำกัด สงวนลิขสิทธิ์.
1 บทนำ
การวิจัยและพัฒนานาโนคอมพอสิตชีวภาพสำหรับการใช้งานบรรจุภัณฑ์อาหารคาดว่าจะเติบโตในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การใช้ประโยชน์จากการเคลือบและวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมโดยอุตสาหกรรมอาหารที่มีหัวข้อที่น่าสนใจทั่วโลกเพราะศักยภาพของพวกเขาที่จะเพิ่มอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์อาหารจำนวนมาก (Ahvenainen 2003; เหมาลดลงและสกัลลี, 2013; et al, โวลเป , 2015) สารเติมแต่งการทำงานระดับโลกและอุปสรรคสำหรับการเคลือบบรรจุภัณฑ์พลาสติกคาดว่าจะถึงเกือบ $ 3.7 พันล้านบาทในปี 2018 (หมึกบรรจุภัณฑ์และการเคลือบสี, 2013) อาหารเป็นตลาดที่โดดเด่นสำหรับการเคลือบสารเติมแต่งและตลาดที่ใช้บรรจุภัณฑ์ inplastic คิดเป็นเกือบสองในสามของมูลค่าตลาดในปี 2013 บรรจุภัณฑ์ที่ใช้งานและการเคลือบโดยทั่วไปหมายถึงการรักษาหรือการเพิ่มคุณภาพและความปลอดภัยของอาหารที่บรรจุให้ตรวจสอบอายุการเก็บรักษาของอาหารที่บรรจุ ผลิตภัณฑ์ (Kuorwel, Cran, Orbell, พุทธและใหญ่ 2015) มันเป็นไปได้เพื่อรักษาความสดและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในช่วงอายุการเก็บรักษาในเชิงพาณิชย์โดยใช้วิธีการเลือกถูกต้องของวัสดุและเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์ (โคลส์ McDowell และลำคอ, 2003) .Alargepartofmaterials
ใช้ในงานบรรจุภัณฑ์เช่นโพลิเมอร์สังเคราะห์จะได้มาจากน้ำมัน และไม่สามารถย่อยสลายได้ ดังนั้นวัสดุบรรจุภัณฑ์อาหารที่ประกอบไปด้วยส่วนที่ดีของวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีความสำคัญเป็นตัวแทนของปัญหาสิ่งแวดล้อมโลก (ลำคอ et al., 2003) ความสนใจที่ดีได้เกิดมาภายใต้แนวคิดไฮบริดระบบอินทรีย์นินทรีย์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับระบบที่ซิลิเกตชั้นจะแยกย้ายกันไปในระดับ nanometric ในเมทริกซ์พอลิเมอ (Campos-Requena, วาส P? Erez เกรอและ Sanfuentes 2015 ?; villam Di eguez, Pelissari ทำ Amaral Sobral และ Menegalli, 2015) เช่นนาโนไฮบริดมีคุณสมบัติที่ผิดปกติมากแตกต่างจากคู่ของไมโครของพวกเขาเช่นการปรับปรุงเสถียรภาพและการเกิดออกซิเดชันลดการดูดซึมตัวทำละลายพฤติกรรม selfextinguishing และในหลายกรณีการย่อยสลายทางชีวภาพที่ดีกว่า (Sinha Ray & Bousmina 2005) การประยุกต์ใช้นาโนคอมพอสิตจะช่วยในการขยายการใช้งานของกินและย่อยสลาย LMS Fi (Lagar บน et al, 2005;?. Lorevice, Otoni เดอมูร่าและ Capparelli Mattoso 2016; Moreira, De Camargo, Marconcini และ Mattoso, 2013; เครือสหพัฒน์ et al, 2016;. Sorrentino, Gorrasi & Vittoria, 2007) โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ไบโอนาโนคอมพอสิตจะช่วยเพิ่มการเก็บรักษาอาหารสดและจะลดขยะบรรจุภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับอาหารแปรรูปการยืดอายุการเก็บรักษาของพวกเขา (Rhim พาร์คและฮา 2013) Llers Fi นินทรีย์สามารถนำมาใช้ยังเป็นโมเลกุลที่ใช้งานเจ้าภาพที่ * ผู้รับผิดชอบ E-mail address: [e-mail] ( G. Gorrasi).
รายการสามารถดูได้ที่สารบัญ ScienceDirect