نانوسلولز مشتق از ضایعات کشاورزی راهبردی نوآورانه به سوی بسته بندی فعال و پایدار مواد غذایی

بسته بندی های پلاستیکی متعارف مبتنی بر نفت به دلیل تجزیه ناپذیری و سمیت بالقوه، تهدیدی جدی برای اکوسیستم ها و سلامت انسان محسوب می شوند این چالش همراه با اصول اقتصاد چرخشی محرک قوی برای توسعه جایگزین های پایدار و زیست تخریب پذیر بوده است در این میان نانوسلولز (NC) که از منابع تجدیدپذیر به ویژه ضایعات کشاورزی صنعتی مانند کاه باگاس و پوست محصولات استخراج می شود به عنوان ماده ای پیشرو ظهور کرده است. این نانومتریال، یک بعدی به دلیل دارا بودن خواص مکانیکی استثنایی، مساحت سطح بالا، زیست سازگاری و سدکنندگی مطلوب در برابر گازها پتانسیل فوق العاده ای در صنعت بسته بندی مواد غذایی نشان می دهد. این مقاله مروری به بررسی نظام مند استراتژی های استخراج نانوسلولز شامل روش های شیمیایی، مکانیکی و بیولوژیکی و تاکتیک های متنوع اصلاح سطح نظیر اکسیداسیون TEMPO، استیلاسیون، سیلیلاسیون و تابش پلاسما برای بهبود عملکرد آن می پردازد. این بررسی نشان می دهد که ادغام نانوسلولز در ماتریس های پلیمری مانند کیتوزان، نشاسته و پروتئین ها منجر به تولید فیلم ها و پوشش های کامپوزیتی با استحکام مکانیکی افزایش یافته، خواص سدکنندگی در برابر اکسیژن، بخار آب و تابش فرابنفش و پایداری حرارتی بهبودیافته می شود. علاوه بر این قابلیت بارگذاری نانوسلولز با عوامل زیست فعال (مانند نانوذرات فلزی، اسانس های گیاهی و آنتی اکسیدان ها) عملکردهای فعال ضدمیکروبی و ضداکسیدانی و هوشمند (حسگری) را به این کامپوزیت ها می افزاید. کاربردهای عملی این کامپوزیت های پیشرفته در افزایش ماندگاری طیف وسیعی از محصولات غذایی از جمله میوه ها، سبزیجات، گوشت و فرآورده های لبنی به طور مبسوط مورد بحث قرار گرفته است. در نهایت این مقاله چالش های کلیدی در مسیر تجاری سازی از جمله مسائل مقیاس پذیری، هزینه و ملاحظات ایمنی و سم شناسی را برجسته کرده و چشم اندازهای آینده برای توسعه راه حل های بسته بندی پایدار و هوشمند مبتنی بر نانوسلولز را ترسیم می کند.

کلیدواژه ها:

نانوسلولز ، نانوفیبریل سلولز (CNF) ، بسته بندی فعال مواد غذایی ، بسته بندی هوشمند ، ضایعات کشاورزی