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19 novembre 2020 12:03

19 novembre 2020 12:03

Les films de gélatine (gel) renforcés de nanocristaux de cellulose (CNC) sont des candidats attrayants pour les emballages biodégradables. Cependant, la personnalisation des propriétés physiques des films Gel / CNC par le contrôle du pH et de la température de séchage filmogène reste sans étude. Ici, nous avons décrit l'influence du pH sur les propriétés physiques des films Gel / CNC couvrant différents contenus CNC. Les interactions entre les CNC et le Gel ont été étudiées en évaluant le potentiel ζ des suspensions Gel / CNC dans des conditions acides (pH 3), de point isoélectrique de gel (pI, pH 6) et alcalines (pH 8). Le pH 3 favorise l'attraction électrostatique, tandis que le pH 8 favorise la répulsion électrostatique dans le couple Gel-CNC, augmentant la viscosité de la suspension dans les deux cas. L'ajout de 0,5% en poids de CNC a diminué la perméabilité à la vapeur d'eau (WVP) des films Gel / CNC de 68% sous des forces d'attraction électrostatiques et de 39% au niveau de la gélatine pi. L'ajout de 5% en poids de CNC à pH 3 a entraîné la formation de coacervats complexes, ce qui a diminué les propriétés mécaniques et augmenté le WVP des films Gel / CNC. L'augmentation du pH au-dessus du Gel pI a remarquablement augmenté la renaturation de la gélatine sous forme de triples hélices, ce qui s'est avéré être la clé pour augmenter de 152% et 56% le module de Young et la résistance à la traction, respectivement, des films Gel / CNC avec 0,5% en poids de CNC. la formation des températures de séchage avait un effet inverse sur la teneur en triple hélice et, par conséquent, sur les propriétés physiques des films Gel / CNC. Ces résultats indiquent que la modulation du pH, de la quantité de CNC et de la température de séchage est une stratégie appropriée pour personnaliser les propriétés des films de gélatine renforcés de nanocellulose pour une gamme étendue d'applications d'emballage alimentaire.

Cellulose nanocrystals (CNCs)-reinforced gelatin (Gel) films are appealing candidates for biodegradable packaging. However, tailoring the physical properties of Gel/CNCs films by control of pH and film-forming drying temperature continues unstudied. Here, we described the influence of pH on the physical properties of Gel/CNCs films covering different CNCs contents. The interactions between CNCs and Gel were studied by assessing the ζ-potential of Gel/CNCs suspensions under acidic (pH 3), Gel isoelectric point (pI, pH 6) and alkaline (pH 8) conditions. pH 3 promotes the electrostatic attraction, while pH 8 favors the electrostatic repulsion in the Gel-CNCs pair, increasing the suspension viscosity in both cases. The addition of 0.5 wt% CNCs decreased the water vapor permeability (WVP) of the Gel/CNCs films by 68% under electrostatic attractive forces and by 39% at the gelatin pI. The addition of 5 wt% CNCs at pH 3 resulted in the formation of complex coacervates, which decreased the mechanical properties and increased the WVP of Gel/CNCs films. Increasing pH above the Gel pI remarkedly increased the gelatin renaturation as triple helices, which was found to be key for increasing by 152% and 56% the Young's modulus and tensile strength, respectively, of the Gel/CNCs films with 0.5 wt% CNCsFilm-forming drying temperatures had an inverse effect on the triple helix content, and, consequently, on the physical properties of the Gel/CNCs films. These findings denote that modulating pH, CNCs amount, and drying temperature is a suitable strategy for tailoring the properties of nanocellulose-reinforced gelatin films for an extended range of food packaging applications.

None

• AB - Utile à l'AB
• cellulose nanocrystal
• emballage
• food packaging
• plastics

• electrostatic interaction
• gelatin
• mechanical properties

Food Hydrocolloids

106424

November 5, 2020

5 novembre 2020

10.1016/j.foodhyd.2020.106424 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique

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