Ambalaj malzemelerinin geliştirilmesi için pektinden boncuksuz nanolif üretiminde reolojinin etkileri

Elektro-eğirme, en kolay, verimli ve elverişli nanolif üretim yöntemi olarak bilinmektedir. Çözelti özelliklerinden başarılı bir elektrospinleme işleminin öngörülmesi için gerekli olan önemli parametrelerin belirlenmesi esastır, ancak, biyopolimerlerde, farklı doğaları nedeniyle kolay değildir. İlk amaç olarak, sıfır kayma viskozitesi, uç viskozitesi, elastik modül, faz açısı, yapışma enerjisi gibi reolojik parametrelerin pectin nanoliflerin oluşma üzerine etkisi incelenmiştir. Farklı konsantrasyonlarda düşük metil esterleştirilmiş amidatlanmış pektin, farklı molekül ağırlığında polietilen oksitle (PEO) karıştırıldı. Sonuçlarımız (1) çözeltinin viskozitesinin bir jet oluşumunun göstergesi olmadığını, ancak jet oluşturulduktan sonra, pürüzsüz nanofiber oluşumu için baskın bir çırpma dengesizliğini korumak için yüksek sıfır kesme viskozitesi ve yüksek uç viskozitesinin gerekli olduğunu (2) eğirme çözeltilerinin esnekliğini değerlendirirken, sadece elastik modül değerlerini karşılaştırmanın yanıltıcı olacağını, çünkü düşük faz açısı değerleri de pektin çözeltilerinin boncuksuz lifler halinde elektrostatik hale getirilmesi için gerekli olduğunu göstermiştir. İkinci amaç olarak, elde edilen pektin nano lifleri gıda paketleme malzemesi geliştirmek için kullanıldı. Plastikleştirici eklenmiş lifler, gözenekliliği azaltılmış homojen ve saydam filmler elde etmek için tavlama olarak da adlandırılan bir ısıl işlemden geçirilmiştir. Tavlama şartları (sıcaklık, zaman ve uygulanan yük) her elektro-eğrilmiş yüzey için optimize edilmiştir. Plastikleştirici ilavesinin homojen film elde etmek için belirleyici olduğu görülmüştür. Sonuçlar, yüzde 30 gliserol içeren liflerin, 1 dakika boyunca 140 °C, 12 kN altında daha kolay bir şekilde kaynaştığını ve daha düşük gözeneklilik ve daha yüksek şeffaflığa sahip filmler oluşturduğunu gösterdi. Son olarak, optimize edilmiş şartlarda üretilen pektin temelli filmler, elektro-eğrilmiş poli(3hidroksibutirat-ko-3-hidroksivalerat) (PHBV) film arasına ara katman olarak uygulanarak çok katmanlı yapıda bir film elde edildi. Ortaya çıkan çok katmanlı biyopolimer filmlerin bariyer özellikleri, gıdaların raf ömrünü uzatmak için gıda ambalajlama uygulamalarında kullanılabileceğini göstermiştir.