蟹壳提取物所制材料或将取代塑料包装

据外媒Foodbev报道,美国佐治亚理工学院的研究人员利用蟹壳提取物和木纤维创造出一种材料,并认为该种材料有望取代用以保持食物新鲜的塑料软包装。


研究人员使用从蟹壳中提取的甲壳素和从树木中提取的纤维素,经多次喷涂形成了一种类似塑料包装膜的弹性薄膜。

 

该学院化学与生物分子工程系教授,J. Carson Meredith表示,新材料的主要比较基准是PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯),一种最常见的石油基材料,在饮料食品的透明包装中都可见到。

 

“我们的材料显示,其透氧性比某些形式的PET低了67%,这意味着理论上它可以让食物更新鲜、存放更长久。”

 

研究人员介绍,其纤维素来自植物,是地球上最常见的天然生物聚合物;其次是甲壳素,这种物质广泛存在于贝类、昆虫和真菌中。

 

该研究小组设计了一种方法,首先将纤维素和甲壳素纳米纤维悬浮在水中,再交替多层喷射到某一表面,最终产生一种薄膜。完全干燥后,该种材料就会变得柔韧、牢固、透明并且可降解。

 

Meredith教授补充道:“我们这些年一直关注纤维素纳米晶体,在轻型复合材料和食品包装制造上探索其改进,因为可再生和可降解的包装有着巨大的市场机遇,同时食品包装的重要性将会随着人口持续增长。”

 

“我们认识到,由于甲壳素纳米纤维呈正电荷,而纤维素纳米晶体是带负电的,所以它们的交替涂层可能会发挥出很好的作用,因为在不同的涂层之间将形成一个良好的接触面。”

 

包装要保存好食物需要先阻止氧气的通过。这种新材料在作为气体屏障方面比传统塑料包装有提升的部分原因正是由于该薄膜的晶体结构。“一个气体分子很难渗透固体晶体,因为它必须破坏其晶体结构,”Meredith教授介绍,“从另一方面来说,像PET这样材料有极大的非结晶或非晶质含量,所以对于一个小的气体分子来说更容易透过去。”

 

而为了使新材料最终在成本上可以与弹性包装膜竞争,还需要开发一套将规模经济最大化的制造工艺。

 

此外,研究人员还表示,虽然大规模生产纤维素的工业过程已成熟,但生产甲壳素的方法仍处于初级阶段,目前还需要更多研究来提高该材料阻挡水蒸气的能力。

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