بخشی از مقاله
چکیده
نشاسته های طبیعی و اصلاح شده به علت ماهیت زیست تخریب پذیری کامل، ویژگی های خوراکی و هزینه پایین، به طور فزاینده ای جهت فرمولاسیون فیلم های زیست تخریب پذیر مورد توجه قرار گرفته اند. در این مقاله توسعه و ویژگی فیلم های نشاسته ایجاد شده بوسیله قالب گیری، اکستروژن دمشی و فرایند قالب گیری تحت فشار و حرارت شرح داده شده اند. ویژگی های رئولوژیکی سوسپانسیون های فیلمی، ویژگی های ممانعت کنندگی و مقاومت مکانیکی فیلم های ایجاد شده گزارش شده است.
افزودن افزودنی های خاص به فرمولاسیون ها، آنها را به مواد فعال تغییر می دهد. انتشار عوامل ضد میکروبی مانند پتاسیم سوربات در فیلم نشاسته فعال و همچنین اثر بخشی آنها در فرآورده های لبنی مورد بحث قرار گرفته است. عوامل تقویت کننده منجر به ایجاد مواد کامپوزیتی دارای مقاومت مکانیکی بهبود یافته می شود. مواد بر پایه نشاسته، نفوذپذیری دی اکسید کربن بیشتری نسبت به اکسیژن دارند که در کنترل نرخ تنفس میوه ها و سبزیجات مفید است.
کاربرد پوشش های فعال بر پایه نشاسته بر روی توت فرنگی و کلم بروکلی به منظور افزایش مدت نگهداری آنها در دمای یخچالی آنالیز شد. مطالعه اجمالی بر روی فرمولاسیون و عملکرد فیلم های برپایه نشاسته مورد استفاده در صنایع و روش های در مقیاس آزمایشگاهی و همچنین کاربرد پوشش های نشاسته به منظور بهبود کیفیت مواد غذایی با هدف تجزیه و تحلیل امکان توسعه و کاربرد چنین موادی ارائه شده است.
مقدمه
از آنجایی که نشاسته به صورت گسترده ای با قیمت نسبتا کم در دسترس است، متداولترین ماده خام کشاورزی مورد استفاده برای فرمولاسیون فیلم خوراکی و زیست تخریب پذیر می باشد. با این وجود ساختار نشاسته چالش های متعددی را برای پتانسیل کاربرد های آن در صنایع بیوپلاستیکی را ایجاد کرده است - گلن و همکاران . - 2014 منشا گیاهی و عوامل زیست محیطی در مورد رشد گیاهان منجر به ساختار مولکولی و ویژگی های متمایز آن و همچنین تنوع در شکل، اندازه و ترکیب گرانول های نشاسته شده است
در مقایسه با مواد مصنوعی، نشاسته دو مزیت عمده دارد. اول، داشتن سه گروه هیدورکسیل به ازای هر واحد -Dگلیکوزیلی که سبب آب دوست بودن بسیار زیاد نشاسته می شود. بنابراین، آب یک پلاستیسایزر موثر برای این پلی ساکارید است و جذب یا از دست دادن رطوبت ممکن است منجر به تغییرات قابل توجهی در ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مواد بر پایه نشاسته شود. دوم، نشاسته به شکل اولیه و تغییر نکرده آن ترموپلاستیک نمی باشد از این رو پیرولیز قبل از رسیدن به نقطه ذوب نواحی کریستالی در نشاسته رخ می دهد.در نتیجه، نمی تواند از طریق تجهیزات متداول برای مواد پلاستیکی نشاسته بدون افزودن پلاستیسایزر ذوب شود
این بیوپلیمر می تواند به منظور بهبود مقاومت آب نشاسته یا دادن ویژگی های کاربردی ویژه یا یا ترکیب با مواد دیگر جهت دستیابی به ویژگی های تعدیل شده به صورت شیمیایی یا فیزیکی تغییر یابد - شریستا و همکاران . - 2014 در نتیجه تطابق نشاسته با پلیمرهای زیست تخریب پذیر دیگر مانند پلی کاپرولاکتون یا پلی لاکتیک اسید دی میان پلیمرهای دیگر و همچنین فرآیند کامپوزیت ها با میکرو و نانو فیلر ها به صورت کسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است - آئرو و همکاران2015؛ اندرسون و همکاران 2016؛ ویلپیزوسکاو و همکاران . - 2015 با تغییر اجزای ترکیب و شرایط فرآیند، مورفولوژی و بنابراین ویژگی های ساختاری و کاربردی را می توان به دقت برای افزایش بره وری بسته بندی های زیست تخریب پذیر تنظیم کرد
فیلم های نشاسته ممکن است توسط دو فرآیند تکنولوژیکی تولید شوند: فرآیند مرطوب بر پایه ژلاتینه شدن نشاسته - کاستینگ - و فرآیند خشک کردن بر پایه ویژگی های ترموپلاستیک این بیوپلیمر در غلظت های پایین آب و یا پلاستیسایزر های دیگر - تصویر . - 1 فرآیند مرطوب عمدتا در مقیاس آزمایشگاهی به کار می رود و از آنجایی که این فرآیند شامل ژلاتینه شدن یک سوسپانسیون نشاسته آبی و به دنبال آن خشک شدن تحت شرایط کنترل شده می شود، فرآیندی با مصرف انرژی بالا در نظر گرفته می شود
از آنجایی که این فرآیند، فرآیندی پیوسته نمی باشد، روش کاستیگ محدودیت های متعددی دارد که شامل اندازه و مقدار محدود فیلم های تولید شده، زمان تولید طولانی و حجم زیاد حلال های در دسترس می شوند - نسبت پایین بین ماده خشک و حلال و مواد جامد در سوسپانسیون بیش از 10-12 درصد نمی شود - می شوند. با این وجود، از آنجا که این تکنولوژی ارتباط نزدیکی به کاربرد پوشش دهنده ها بر روی سطوح مختلف مانند پوشش های کاغذی یا بر روی دانه ها و مواد غذایی دارد، به صورت گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است.
