Computer-generated image Symbolic image

توسعه الیاف نانویی خوراکی و زیست‌تخریب‌پذیر از پروتئین شیر و سلولز گیاهی؛ گامی نوین در مسیر پایداری محیط زیست!

ساخت الیاف نانویی خوراکی و زیست‌تخریب‌پذیر از پروتئین شیر و سلولز گیاهی با فناوری الکترواسپینینگ در دانشگاه پن‌استیت، نویدی برای توسعه بسته‌بندی‌های پایدار و قابل خوردن است. این الیاف که در شرایط مرطوب به فیلم شفاف تبدیل می‌شوند، می‌توانند در بسته‌بندی مواد غذایی و مصارف پزشکی مانند پانسمان زخم کاربرد داشته باشند.

تولید الیاف نانویی خوراکی و زیست‌تخریب‌پذیر از پروتئین شیر و سلولز گیاهی

پژوهشگران دانشگاه پن‌استیت موفق به توسعه نوعی الیاف نانویی خوراکی و زیست‌تخریب‌پذیر شده‌اند که از ترکیب پروتئین شیر (کازئین) و سلولز گیاهی (هیپرو‌مولوز) ساخته شده است. این نوآوری می‌تواند گامی مؤثر در تولید بسته‌بندی‌های پایدار و دوستدار محیط زیست باشد.

فناوری الکترواسپینینگ در خدمت بسته‌بندی‌های سبز

در این پژوهش، محققان با بهره‌گیری از فناوری الکترواسپینینگ (Electrospinning) – فرایندی که در آن محلول مایع با اعمال ولتاژ به الیاف بسیار نازک تبدیل می‌شود – توانستند کازئین را با هیپرو‌مولوز ترکیب کنند و الیاف نانویی با قطری هزار برابر نازک‌تر از موی انسان بسازند.

این الیاف، پس از شکل‌گیری، به صورت بسترهایی نازک در می‌آیند که می‌توانند در کاربردهایی مانند بسته‌بندی مواد غذایی، پانسمان زخم، و مهندسی بافت مورد استفاده قرار گیرند.

 

مکانیسم کامل ترکیب کازئین با هیپرو‌مولوز و ایجاد الیاف نانویی با قطری هزار برابر نازک‌تر از موی انسان
مکانیسم کامل ترکیب کازئین با هیپرو‌مولوز و ایجاد الیاف نانویی با قطری هزار برابر نازک‌تر از موی انسان Credit: Journal of Colloid and Interface Science (2025). DOI: 10.1016/j.jcis.2025.137601

نسبت بهینه ترکیب پروتئین شیر و سلولز

بر اساس نتایج منتشرشده در مجله «Colloids and Surfaces»، ترکیب کازئین با هیپرو‌مولوز در نسبت ۱ به ۱۲ (سلولز به کازئین)، بهترین عملکرد را از نظر ساختار یکنواخت الیاف، انعطاف‌پذیری و استحکام مکانیکی داشته است.

یکی از یافته‌های جالب این مطالعه این بود که این الیاف در رطوبت صددرصد به سرعت به فیلم‌های شفاف زیست‌تخریب‌پذیر و خوراکی تبدیل می‌شوند؛ ویژگی‌ای که آن‌ها را برای استفاده به عنوان روکش یا بسته‌بندی غذایی خوراکی ایده‌آل می‌سازد.

پروتئین شیر و سلولز گیاهی می‌توانند با استفاده از فناوری الکترواسپینینگ به الیاف نازکی تبدیل شوند که قابلیت استفاده در بسترهایی با کاربرد در بسته‌بندی‌های خوراکی و زیست‌تخریب‌پذیر را دارند. Image Credit: Penn State
پروتئین شیر و سلولز گیاهی می‌توانند با استفاده از فناوری الکترواسپینینگ به الیاف نازکی تبدیل شوند که قابلیت استفاده در بسترهایی با کاربرد در بسته‌بندی‌های خوراکی و زیست‌تخریب‌پذیر را دارند. Image Credit: Penn State

مزایای زیست‌محیطی و کاربردهای گسترده

این نوع الیاف نانویی می‌توانند جایگزینی پایدار برای پلاستیک‌های یک‌بارمصرف در بسته‌بندی‌ها باشند. همچنین به دلیل خوراکی بودن و قابلیت واکنش با رطوبت، می‌توانند در بسته‌بندی مواد غذایی تازه و حساس مانند میوه‌ها، گوشت یا پنیر استفاده شوند.

دکتر گرگوری زیگلر، استاد علوم غذایی و از اعضای تیم تحقیق، اشاره کرد: «کازئین سابقه طولانی در صنعت غذا دارد و اکنون با این روش جدید می‌تواند در حوزه نانوفیبر نیز نقش کلیدی ایفا کند.»

منبع 1

منبع 2

منبع 3

 

اشتراک گذاری این پست:

مطالب دیگر

برای اطلاعات بیشتر ما را در صفحات مجازی دنبال کنید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

پیمایش به بالا