اصل و ترجمه مقاله لاتین Bio-nanocomposites for food packaging applications

Bio-nanocomposites for food packaging applications

Abstract
There is growing interest in developing bio-based polymers and innovative process technologies that can reduce the dependence on fossil fuel and move to a sustainable materials basis. Bio-nanocomposites open an opportunity for the use of new, high performance, light weight green nanocomposite materials making them to replace conventional non-biodegradable petroleum-based plastic packaging materials.

So far, the most studied bio-nanocomposites suitable for packaging applications are starch and cellulose derivatives, polylactic acid (PLA), polycaprolactone (PCL), poly(butylene succinate) (PBS) and polyhydroxybutyrate (PHB). The most promising nanoscale fillers are layered silicate nanoclays such as montmorillonite and kaolinite. In food packaging, a major emphasis is on the development of high barrier properties against the diffusion of oxygen, carbon dioxide, flavor compounds, and water vapor.

Moreover, several nanostructures can be useful to provide active and/or smart properties to food packaging systems, as exemplified by antimicrobial properties, oxygen scavenging ability, enzyme immobilization, or indication of the degree of exposure to some detrimental factors such as inadequate temperatures or oxygen levels. Challenges remain in increasing the compatibility between clays and polymers and reaching complete dispersion of nanoparticles.

This review focuses on the enhancement of packaging performance of the green materials as well as their biodegradability, antimicrobial properties, and mechanical and thermal properties for food packaging application. The preparation, characterization and application of biopolymer-based nanocomposites with organic layered silicate and other fillers, and their application in the food packaging sector are also discussed.

Keywords
Biopolymer, Clay, Nanocomposite, Biodegradation, Food packaging

نانوکامپوزیت زیستی برای برنامه های کاربردی بسته بندی مواد غذایی

چکیده 
علاقه رو به رشدی در توسعه پلیمرهای زیستی و فن آوری های فرآیند نوآورانه وجود دارد که می تواند وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش دهد و به سمت مواد پایدار حرکت کند. نانوکامپوزیت های زیستی فرصتی برای استفاده از مواد نانوکامپوزیتی سبز جدید، با کارایی بالا، سبک وزن ایجاد می کند که آنها را جایگزین مواد بسته بندی پلاستیکی مبتنی بر نفت معمولی غیر قابل تجزیه می کند.
تا کنون، بیشترین مطالعه نانوکامپوزیت های زیستی مناسب برای کاربردهای بسته بندی شامل نشاسته و مشتقات سلولز، اسید پلی لاستیک (PLA)، پلی کاپرولاکتون (PCL)، پلی (بوتیلین سوکسینات) (PBS) و پلی هیدروکسی بوتیرات (PHB) می باشد. نویدبخش ترین پرکننده در مقیاس نانو، نانورس های سیلیکات لایه بندی شده مانند مونتموریلونیت و کائولینیت می باشد. در بسته بندی مواد غذایی، تاکید عمده بر توسعه خواص مانع بالا در برابر نفوذ اکسیژن، دی اکسید کربن، ترکیبات عطر، طعم، و بخار آب است.
علاوه بر این، چند نانوساختار می تواند مفید باشد برای ارائه خواص فعال و یا هوشمند سیستم بسته بندی مواد غذایی، به عنوان خواص ضد میکروبی، توانایی مهار اکسیژن، بیحرکتی آنزیم، و یا نشانه ای از درجه قرار گرفتن در معرض برخی از عوامل زیان آور مانند درجه حرارت و یا سطوح اکسیژن ناکافی. چالش ها در افزایش سازگاری بین رس و پلیمر و دستیابی به پراکندگی کامل از نانوذرات باقی می ماند.
این بررسی بر روی بهبود عملکرد بسته بندی مواد سبز و همچنین زیست تخریب پذیری آنها، خواص ضد میکروبی و خواص مکانیکی و حرارتی برای استفاده بسته بندی مواد غذایی، تمرکز دارد. آماده سازی، شناسایی و استفاده از نانوکامپوزیت مبتنی بر پلیمرهای زیستی با سیلیکات لایه آلی و سایر فیلرها، و کاربرد آنها در بخش بسته بندی مواد غذایی نیز بحث شده است.