Protein-based coatings
Proteins cover a broad range of polymeric compounds that provide structure or biological activity in plants or animals. Proteins have successfully been formed into films and/or coatings and their film properties have been quantified (Krochta 2002; Sobral and others 2005;Gounga and others 2007). Proteins are suitable for coating fruits and vegetables, meats, eggs, nuts, other dry foods, and paper packaging. Protein coatings on paper include milk proteins, wheat gluten, gelatin, corn zein, and SPIs. Protein-derived coatings show excellent oxygen barrier property at low to intermediate relative humidity as well as fairly good mechanical properties. However, their barrier against water vapor is poor due to their hydrophilic nature (Avena-Bustillos and Krochta 1993).
Caseins and caseinates Milk proteins, such as casein, have several key physical characteristics for effective performance in edible films and coatings, such as their solubility in water and ability to act as emulsifiers (Southward 1985). Sodium caseinate (NaCAS) can easily form films from aqueous solutions because of its random coil nature and its ability to form extensive intermolecular hydrogen, electrostatic, and hydrophobic bonds, resulting in an increase of the interchain cohesion (Avena-Bustillos and Krochta 1993; McHugh and Krochta 1994; Brault and others 1997). NaCAS films appear to have lower oxygen permeabilities than nonionic polysaccharide films (Khwaldia and others 2004a). This may be related to their more polar nature and more linear (nonring) structure, leading to higher cohesive energy density and lower free volume (Miller and Krochta 1997). Moreover, they possess good mechanical properties, as has been shown in our previous research (Khwaldia and others 2004b). These properties make caseinate an attractive polymer for the coating of cellulose-based materials for food packaging purposes.
Khwaldia (2009) showed that the thickness of papers coated with NaCAS was affected by the coating weight. By increasing coating weight from 3 to 18 g/m2, the dried thickness of NaCAS-paper bilayers increased. Therefore, most of the NaCAS content formed a continuous layer on the surface of the paper, which is a porous, with rough surface, material leading to an increase of measurable paper thickness. Likewise, Gastaldi and others (2007) demonstrated through microscopic observations that a calcium caseinate coating produced a homogeneous and rather dense layer on the paper with a regular and smooth surface. Impregnation percentage of the calcium caseinate coating solutions was low (4.8%) in contrast to wheat gluten solutions that presented a higher impregnation percentage (above 50%). The performance of coated paper as packaging material is closely dependent on the integrity of the coating layer and its interface with paper. Impregnation measurements constituted an original approach to characterize the structure of interface created between paper and coating. Impregnation rates were not only related to the viscosity of coating solution applied on paper, but also to the increase of concentration of coating agent during the drying stage.
On the other hand, Khwaldia (2009) showed that NaCAS coating improved both paper strength and ductility and reduced water vapor transmission. They also found that increasing paraffin wax concentration in the coating led to an increase in tearing resistance of the resulting coated papers. Conversely, Khwaldia (2004) reported that the tearing resistance of coated paper was not affected by carnauba wax concentration.
เคลือบโปรตีนตาม
โปรตีนที่ครอบคลุมหลากหลายของสารประกอบพอลิเมอที่ให้โครงสร้างหรือกิจกรรมทางชีวภาพในพืชหรือสัตว์ โปรตีนที่ได้รับการประสบความสำเร็จที่เกิดขึ้นในภาพยนตร์และ / หรือการเคลือบและคุณสมบัติของฟิล์มของพวกเขาได้รับการวัด (Krochta 2002; Sobral และอื่น ๆ 2005 Gounga และอื่น ๆ 2007) โปรตีนที่มีความเหมาะสมสำหรับผลไม้เคลือบและผัก, เนื้อ, ไข่, ถั่วอื่น ๆ อาหารแห้งและบรรจุภัณฑ์กระดาษ เคลือบโปรตีนบนกระดาษรวมถึงโปรตีนนมโปรตีนจากข้าวสาลี, เจลาติน, Zein ข้าวโพดและ Spis เคลือบโปรตีนที่ได้มาแสดงสถานที่ให้บริการที่ดีเยี่ยมอุปสรรคออกซิเจนที่ต่ำถึงกลางความชื้นสัมพัทธ์รวมทั้งคุณสมบัติเชิงกลที่ดีพอสมควร แต่อุปสรรคของพวกเขากับไอน้ำไม่ดีเนื่องจากลักษณะน้ำของพวกเขา (Avena-Bustillos และ Krochta 1993)
เคซีนและโปรตีนนม caseinates เช่นเคซีนมีลักษณะทางกายภาพหลายที่สำคัญสำหรับผลการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพในภาพยนตร์และกินเคลือบเช่นของพวกเขา สามารถในการละลายในน้ำและความสามารถในการทำหน้าที่เป็น emulsifiers (ทิศใต้ 1985) โซเดียมเคซีเนต (NaCAS) สามารถสร้างภาพยนตร์จากสารละลายเพราะธรรมชาติของขดลวดแบบสุ่มและมีความสามารถในการสร้างไฮโดรเจนกว้างขวางระหว่างโมเลกุลไฟฟ้าสถิตและพันธบัตรสารที่มีผลในการเพิ่มขึ้นของการทำงานร่วมกัน Interchain (Avena-Bustillos และ Krochta 1993; ฮิวจ์ และ Krochta 1994 Brault และอื่น ๆ 1997) ภาพยนตร์ NaCAS ปรากฏว่ามีออกซิเจนต่ำ permeabilities กว่าภาพยนตร์ polysaccharide ไม่มีประจุ (Khwaldia และอื่น ๆ 2004a) นี้อาจจะเกี่ยวข้องกับธรรมชาติขั้วโลกมากขึ้นของพวกเขาและเชิงเส้น (nonring) โครงสร้างมากขึ้นนำไปสู่ความหนาแน่นของพลังงานเหนียวที่สูงขึ้นและปริมาณที่ต่ำกว่าฟรี (มิลเลอร์และ Krochta 1997) นอกจากนี้พวกเขามีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีตามที่ได้รับการแสดงในการวิจัยก่อนหน้านี้ของเรา (และคนอื่น ๆ Khwaldia 2004b) คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เคลิเมอร์ที่น่าสนใจสำหรับการเคลือบผิวของวัสดุเซลลูโลสที่ใช้เพื่อการบรรจุภัณฑ์อาหาร
Khwaldia (2009) พบว่าความหนาของกระดาษที่เคลือบด้วย NaCAS ได้รับผลกระทบโดยน้ำหนักเคลือบ โดยการเพิ่มน้ำหนักการเคลือบ 3-18 กรัม / m2 หนาแห้ง bilayers NaCAS กระดาษที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นส่วนใหญ่ของเนื้อหาที่ NaCAS ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องชั้นบนพื้นผิวของกระดาษซึ่งเป็นรูพรุนที่มีพื้นผิวขรุขระของวัสดุที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความหนาของกระดาษที่สามารถวัดได้ ในทำนองเดียวกัน Gastaldi และคนอื่น ๆ (2007) แสดงให้เห็นถึงการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่เคลือบแคลเซียมเคซีเนตผลิตชั้นเหมือนกันและค่อนข้างหนาแน่นบนกระดาษที่มีพื้นผิวที่สม่ำเสมอและเรียบเนียน ร้อยละเคลือบในโซลูชั่นที่เคลือบแคลเซียมเคซีเนตอยู่ในระดับต่ำ (4.8%) ในทางตรงกันข้ามกับการแก้ปัญหาโปรตีนจากข้าวสาลีที่นำเสนอร้อยละเคลือบที่สูงขึ้น (กว่า 50%) ประสิทธิภาพการทำงานของกระดาษเคลือบเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์เป็นอย่างใกล้ชิดขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของชั้นเคลือบและอินเตอร์เฟซที่มีกระดาษ วัดเคลือบประกอบด้วยวิธีการเดิมที่จะแสดงลักษณะโครงสร้างของอินเตอร์เฟซที่สร้างขึ้นระหว่างกระดาษและการเคลือบ อัตราการเคลือบที่ไม่ได้เกี่ยวข้องเฉพาะกับความหนืดของการแก้ปัญหาที่ใช้เคลือบบนกระดาษ แต่ยังรวมถึงการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารเคลือบในระหว่างขั้นตอนการอบแห้ง
ในทางตรงกันข้าม, Khwaldia (2009) แสดงให้เห็นว่าการเคลือบ NaCAS ดีขึ้นทั้งความแข็งแรงของกระดาษและกระดาษเหนียว และการส่งไอน้ำลดลง นอกจากนี้ยังพบว่าการเพิ่มความเข้มข้นขี้ผึ้งพาราฟินในการเคลือบจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการฉีกขาดความต้านทานของการเคลือบกระดาษ ตรงกันข้าม Khwaldia (2004) รายงานว่าความต้านทานการฉีกขาดของกระดาษเคลือบที่ไม่ได้รับผลกระทบจากความเข้มข้น carnauba ขี้ผึ้ง
การแปล กรุณารอสักครู่..
![](//thimg.ilovetranslation.com/pic/loading_3.gif?v=b9814dd30c1d7c59_8619)