北方偉業(yè)計(jì)量集團(tuán)有限公司
纖維素多數(shù)來源于植物和微生物,纖維素具有優(yōu)良的生物降解性,可在綠色食品包裝材料中廣泛應(yīng)用。本文綜述了來自于植物和微生物的木質(zhì)纖維素、微纖維纖維素以及細(xì)菌纖維素的提取、改性方法以及其在食品包裝材料中的力學(xué)性能、阻隔性、抗菌性、降解性能等方面的相關(guān)研究。來源于天然木材和植物的木質(zhì)纖維和微纖維素經(jīng)改性后因其具有微納結(jié)構(gòu)而提高了包裝材料的力學(xué)性能、阻隔性和抗菌性能。但由于木質(zhì)纖維素的提取很難同時(shí)達(dá)到低成本和高效率,限制了其應(yīng)用范圍。細(xì)菌纖維素具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和高的孔隙率提高了包裝材料的阻隔性能,另外與活性分子復(fù)合還可獲得智能包裝材料。纖維素基食品包裝材料未來的發(fā)展趨勢(shì)為可降解性、輕量化與功能化。
食品包裝作為食品產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)安全保障環(huán)節(jié),已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)中食品的組成部分,為食品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸保駕護(hù)航。有材料統(tǒng)計(jì):人的一生中大約會(huì)吃掉75 t食物,這75 t食物的“外衣”,是共計(jì)8.5 t左右的食品包裝。隨著包裝廢棄物數(shù)量的增加,廢棄物處理費(fèi)用不斷上升,加大對(duì)包裝廢棄物的循環(huán)再生力度是大勢(shì)所趨。以降低對(duì)環(huán)境的污染、減少資源消耗為目標(biāo),盡快實(shí)現(xiàn)食品綠色包裝,是大勢(shì)所趨,而實(shí)現(xiàn)綠色食品包裝最主要的途徑是使用綠色包裝材料。中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的綠色食品包裝通用準(zhǔn)則(NY/T 658-2015)要求綠色食品包裝材料應(yīng)該符合4R1D的設(shè)計(jì)原則,即減量化(reduce)、可重復(fù)使用(reuse)、可回收利用(recycle)、可再生(recover)、可降解(degradable)。
纖維素具有可生物降解、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被制成許多功能材料應(yīng)用在諸多領(lǐng)域,其中作為環(huán)境友好材料應(yīng)用于食品包裝備受青睞。纖維素是自然界中最為豐富的可再生資源,每年通過光合作用可合成約1.5×1012 t,占植物界碳含量的50%以上。近年來隨著石油、煤炭?jī)?chǔ)量的下降以及石油價(jià)格的飛速增長(zhǎng)和各國(guó)對(duì)環(huán)境污染問題的日益關(guān)注,纖維素這種可持續(xù)發(fā)展的再生資源的應(yīng)用愈來愈受到重視,能否充分利用這些豐富的可再生原料,是解決未來能源問題和環(huán)境問題的一個(gè)關(guān)鍵因素。但由于纖維素粉末有很大的比表面積,表面含有大量羥基,容易吸水,限制了其在食品包裝中的應(yīng)用,因此,纖維素提取后改性成為其作為食品包裝材料的研究熱點(diǎn)。
目前纖維素提取物食品包裝中的應(yīng)用已有報(bào)道,包括來源于木材、棉花、棉短絨、麥草、稻草、蘆葦、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等的纖維素的提取物的應(yīng)用。據(jù)Web of Science統(tǒng)計(jì),近年來不同國(guó)家關(guān)于纖維素基食品包裝材料所發(fā)表的論文數(shù)量如圖所示(圖1和圖2),逐年遞增的趨勢(shì)以及不同國(guó)家的相關(guān)研究成果充分證明纖維素基食品包裝材料越來越受到重視,尤其在發(fā)達(dá)國(guó)家,食品安全和環(huán)保衛(wèi)生要求較高,可降解的食品包裝材料日益廣泛,中國(guó)居第一位,可見我國(guó)對(duì)纖維素的研究和應(yīng)用較多。纖維素在食品包裝材料中提升了材料的力學(xué)強(qiáng)度、阻隔性、抗菌性、可完全降解性等性能,若選擇適當(dāng)?shù)闹苽浞椒ê秃侠淼慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),纖維素基食品包裝材料的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。本文通過綜述基于纖維素提取物的食品包裝材料的制備和性能相關(guān)的文獻(xiàn),概述了纖維素、微纖維纖維素、細(xì)菌纖維素近幾年在食品包裝領(lǐng)域的研究進(jìn)展。
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生物質(zhì)是一種能替代化石能源的可再生碳資源,其中所富含的多糖類物質(zhì)為乙醇等燃料能源生產(chǎn)提供了大量發(fā)酵底物,但實(shí)現(xiàn)這一過程的前提是原料的高效糖化,其中木質(zhì)素的降解是木質(zhì)纖維素原料高效糖化的主要結(jié)構(gòu)屏障。由于木質(zhì)素結(jié)構(gòu)復(fù)雜而致密,需要高溫高壓或者強(qiáng)酸強(qiáng)堿才能破壞其結(jié)構(gòu),這些方法能耗高且不綠色環(huán)保。
了解更多> >以青稞、藜麥、燕麥、小米和綠豆5種雜糧為原料,采用D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)試驗(yàn),研究不同谷物配比對(duì)多谷物共擠壓雜糧粉估計(jì)血糖生成指數(shù)(eGi)的影響。青稞、藜麥、燕麥添加量對(duì)共擠壓粉eGi值影響趨勢(shì)相同,均隨添加量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),而共擠壓粉eGi值隨綠豆添加量的增加呈先下降后上升的趨勢(shì)。擠壓后共擠壓粉中淀粉、直鏈淀粉、蛋白和脂肪含量總體下降,膳食纖維整體含量增加,共擠壓粉eGi值與蛋白質(zhì)、膳食纖維、直鏈淀粉、抗性淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)。
了解更多> >食品包裝作為食品產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)安全保障環(huán)節(jié),已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)中食品的組成部分,為食品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸保駕護(hù)航。有材料統(tǒng)計(jì):人的一生中大約會(huì)吃掉75 t食物,這75 t食物的“外衣”,是共計(jì)8.5 t左右的食品包裝。隨著包裝廢棄物數(shù)量的增加,廢棄物處理費(fèi)用不斷上升,加大對(duì)包裝廢棄物的循環(huán)再生力度是大勢(shì)所趨。
了解更多> >MFC膜可以作為載體與多酚類物質(zhì)、銀納米粒子、香芹酚、CHX、殼聚糖、溶菌酶等活性成份復(fù)合,實(shí)現(xiàn)包裝材料的抗菌功能,其中活性成份在MFC膜中的緩釋研究較多,更有利于維持抑菌的長(zhǎng)效性?;诰G色環(huán)保的發(fā)展理念,相信未來的包裝材料會(huì)向著抑菌、可降解和輕量化等功能集成化的方向發(fā)展。
了解更多> >MFC可以通過表面化學(xué)改性來改善其親水性,或通過形成微納結(jié)構(gòu)來提高材料的阻隔性、阻氧性、乳液穩(wěn)定性、疏水性和力學(xué)性能等,也可與活性分子復(fù)合,來提高材料的可降解性和抗菌性,相信隨著包裝材料的輕量化與功能化并存的要求,MFC在食品包裝中的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。
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