Nanocomposites for Food Packaging Applications

• Autorzy: Patrycja Wojciechowska

Warianty tytułu

Zastosowanie nanokompozytów w produkcji opakowań produktów spożywczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Rapid changes in public legislation caused by growing plastic waste disposal problem brought about considerable research interest in the design and development of new environmentally friendly packaging materials. Recent trends towards biodegradable materials have been focusing on the use of annually renewable natural biopolymers like cellulose and starch. These materials offer several advantages: they are low cost, abundant and available from renewable resources. However, they have also some limitations like poor processability, low mechanical properties or high water absorbency. Therefore, polymer nanocomposites seem to be an interesting alterative for the production of environmentally friendly, packaging materials. Polymer nanocomposites exhibit improved modulus and strength, decreased gas permeability, and increased water resistance. Besides nanoreinforcements, nanomaterials can have other functions important in food packaging, such as antimicrobial activity, enzyme immobilization, biosensing. (original abstract)

Zmiany w prawodawstwie spowodowane rosnącym problemem zagospodarowania odpadów z tworzyw sztucznych przyczyniają się do niesłabnącego zainteresowania projektowaniem i rozwojem nowych, przyjaznych środowisku naturalnemu, materiałów opakowaniowych. W ostatnich latach ośrodki naukowe swoją uwagę skupiają na materiałach opartych na biopolimerach, takich jak celuloza i skrobia. Materiały te mają wiele zalet, spośród których warto wymienić niską cenę, obfitość występowania i możliwość pozyskiwania ze źródeł odnawialnych. Jednakże polimery te mają też ograniczenia, takie jak: trudne przetwórstwo, niskie parametry mechaniczne czy duża chłonność wody. Z tego powodu interesującą alternatywą dla produkcji konwencjonalnych materiałów opakowaniowych są, przyjazne środowisku naturalnemu, nanokompozyty polimerowe oparte na biopolimerach. Nanokompozyty polimerowe cechują bardzo dobre parametry mechaniczne, obniżona przepuszczalność gazów i wysoka odporność na wodę. Dodatkowo, poza nanonapełniaczami, te nowoczesne materiały są wzbogacane w składniki zapewniające wiele korzystnych cech z punktu widzenia opakowań przeznaczonych dla przemysłu spożywczego, takich jak czynniki antymikrobiologiczne, immobilizatory enzymów oraz biosensory. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Nanotechnology; Food packaging; Packaging; Wastes; Waste management; Ecological packaging

PL

Nanotechnologia; Opakowania produktów spożywczych; Opakowania; Odpady; Gospodarka odpadami; Ekologia opakowań

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu
• Rocznik: 2011
• Numer: nr 217
• Strony: 74--82

Twórcy

autor

Patrycja Wojciechowska

• Poznań University of Economics, Poland

Bibliografia

• Alexandre, M., Dubois, P., 2000, Polymer-layered Silicate Nanocomposites: Preparation, Properties and Uses of a New Class of Materials, Materials Science and Engineering R., vol. 28, iss. 1-2.
• Azeredo, H.M.C. de, 2009, Nanocomposites for Food Packaging Applications, Food Research International, vol. 42, no. 9.
• Cheng, Q., Li, C., Pavlinek, V., Saha, P., Wang, H., 2006, Surface-modified Antibacterial TiO₂/Ag⁺ Nanoparticles: PreparationaAnd Properties, Applied Surface Science, vol. 252, iss. 12.
• Dainellia, D., Gontardb, N., Spyropoulosc, D., Zondervan-van den Beukend, E., Tobback, P., 2008, Active and Intelligent Food Packaging: Legal Aspects and Safety Concerns, Trends in Food Science & Technology, vol. 19, iss. 2.
• Emamifar A., 2011, Applications of Antimicrobial Polymer Nanocomposites in Food Packaging, in: Hashim, A. (ed.), Advances in Nanocomposite Technology, InTech.
• Kumar, R., Munstedt, H., 2005, Silver Ion Release from Antimicrobial Polyamide/Silver Composites, Biomaterials, vol. 26, iss. 14.
• Park, H.M., Mohanty, A.K., Drzal, L.T., Lee, E., Mielewski, D.F., Misra, M., 2006, Effect of Sequential Mixing and Compounding Conditions on Cellulose Acetate/Layered Silicate Nanocomposites, Journal of Polymers and the Environment, vol. 14, iss. 1.
• Pinto, R.J.B., Marques, P.A.A.P., Barros-Timmons, A.M., Trindade, T., Neto, C.P., 2008, Novel SiO₂/Cellulose Nanocomposites Obtained by in situ Synthesis and via Polyelectrolytes Assembly, Composites Science and Technology, vol. 68, iss. 5.
• Pirkkalainen, K., Leppanen, K., Vainio, U., Webb, M.A. Elbra, T., Kohout, T., Nykanen, A., 2008, Nanocomposites of Magnetic Cobalt Nanoparticles and Cellulose, The European Physical Journal, vol. 49, iss. 3.
• Rhim, J.W., Ng, P.K.W., 2007, Natural Biopolymer-Based Nanocomposite Films for Packaging Applications, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, vol. 47, iss. 4.
• Rooney, M.L., 2005, Introduction to Active Food Packaging Technologies, in: Han J.H. (ed.), Innovations in food packaging, Elsevier.
• Sozer, N., Kokini, J.L., 2009, Nanotechnology and Its Applications in the Food Sector, Trends in Biotechnology, vol. 27, iss. 2.
• Yano, S., Iwata, K., Kurita, K., 1998, Physical Properties and Structure of Organic-Inorganic Hybrid Materilas Produced by Sol-Gel Process, Materials Science and Engineering 1998, C 6.
• Yoshioka, M., Takabe, K., Sugiyama, J., Nishio, Y., 2006, Newly Developed Nanocomposites From Cellulose Acetate/Layered Silicate/poly(e-caprolactone): Synthesis and Morphological Characterization, Journal of Wood Science, vol. 52, iss. 2.
• Zakharov, N.A., Ezhova, Zh.A., Koval, E.M., Kalinnikov, V.T., Chalykh, A.E., 2005, Hydroxyapatite-Carboxymethyl Cellulose Nanocomposite Biomaterial, Inorganic Materials, vol. 41, iss. 5.