Verbesserung der aktiven Verpackungsfunktionen von PLA-Filmen
Eine kürzlich durchgeführte Studie befasst sich mit der Entwicklung neuartiger aktiver Polylactid-Verbundfilme für Lebensmittelverpackungen durch den Einbau von Catechol-funktionalisiertem geschichtetem Ton in Chitosan/Polyvinylalkohol-Beschichtungen.
Die Verwendung aktiver Verpackungsfilme auf Biopolymerbasis, die die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängern können, hat deutlich zugenommen. Verpackungen aus Polylactic (PLA) weisen jedoch eine schlechte Gasbarriere sowie schlechte antibakterielle und UV-Barriere-Eigenschaften auf. Um dieses Problem zu lösen, haben Forscher eine Beschichtungstechnologie angewandt, um die aktiven Verpackungsfunktionen von PLA-Folien zu verbessern. In dieser Studie wurde, inspiriert durch die hervorragende Haftung und Vielseitigkeit von Catechol-Gruppen auf der Grundlage der Muschelbionik, zunächst ein mit Catechol funktionalisierter geschichteter Ton (LDHs@QUE-Cu) durch Adsorption und Komplexierung des natürlichen aktiven Polyphenols Quercetin (QUE) mit Kupferionen auf der Oberfläche von geschichteten Doppelhydroxiden (LDHs) synthetisiert. Aktive mehrschichtige PLA-Verbundfilme wurden entwickelt, indem LDHs@QUE-Cu (0,5-5 Gew.-%) in Chitosan (CS)/Polyvinylalkohol (PVA)-Beschichtungen eingearbeitet wurden.
Gute Transparenz und mechanische Eigenschaften
Mit der Zugabe von LDHs@QUE-Cu erreichte die maximale antibakterielle Rate gegen Escherichia coli von aktiven PLA-Mehrschichtverbundfilmen 87,8 %. Selbst im Vergleich zur Kontrollprobe (mit reinem PVA beschichtete PLA-Folie) war die Sauerstoffdurchlässigkeit der aktiven mehrschichtigen PLA-Verbundfilme noch um 77,5 % reduziert. Im Vergleich zur PLA-Folie war die UV-Absorption (bei 280 nm) der aktiven PLA-Mehrschichtverbundfolien um bis zu 39,8 % erhöht. Dennoch behielten alle Folien eine gute Transparenz (über 88,0 %) und gute mechanische Eigenschaften. Daher können die mehrschichtigen Verbundfilme, die durch wässrige multifunktionale Beschichtungen auf der Oberfläche von PLA-Folien hergestellt werden, potenziell für aktive Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 170, September 2022, veröffentlicht.