ข่าวสาร

ประสิทธิภาพของการเติมสารเชื่อมขวางไดอัลดิไฮน์คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสจากชานอ้อยสำหรับปรับปรุงคุณสมบัติของฟิล์มไบโอพอลิเมอร์สามส่วนผสมระหว่างแป้งข้าว ไคโตซาน และเซริซินจากรังไหม

ฟิล์มไบโอพอลิเมอร์เชิงซ้อนที่ผลิตขึ้นจากสามส่วนหลักประกอบด้วย แป้งข้าว ไคโตซาน และ เซริซิน จากรังไหม โดยอาศัยการเติมสารเชื่อมขวางพอลิเมอร์ (crosslinking agent) ไดอัลดิไฮน์คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสจากชานอ้อย ในระดับความเข้มข้นที่เหมาะสมประมาณร้อยละ 0.01 – 0.25 โดยน้ำหนักของไบโอพอลิเมอร์ผสม ส่งผลทำให้เกิดการเชื่อมกันระหว่างสายโซ่พอลิเมอร์ในกลุ่มพอลิแซกคาไรด์และพอลิเมอร์กลุ่มโปรตีน เกิดเป็นโครงสร้างทางเคมีที่ซับซ้อนส่งผลทำให้ฟิล์มไบโอพอลิเมอร์เชิงซ้อนมีสมบัติทางความร้อน และ สมบัติเชิงกลของฟิล์มดีขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถปิดผนึกด้วยความร้อนได้มีค่าความแข็งแรงรอยซีล (seal strength) สูงนอกจากนี้ยังพบว่าฟิล์มดังกล่าวมีสมบัติการดูดซึมน้ำ การพองตัวของฟิล์ม  และ การละลายน้ำต่ำ รวมถึงมีสมบัติการสกัดกั้นไอน้ำสูงใกล้เคียงกับฟิล์มพอลิเอทิลีน และ พอลิโพรพิลีน ซึ่งจากผลการทดลองดังกล่าวแสดงให้เห็นว่า ฟิล์มไบโอพอลิเมอร์สามส่วนผสมมีสมบัติที่เหมาะสมสำหรับนำมาใช้ประโยชน์ด้านบรรจุภัณฑ์อาหารได้

Optimization and Addition of Bagasse Dialdehyde Carboxymethyl Cellulose (DCMC) as a Crosslinking Agent for Improving the Ternary Biopolymer Blended Films: Rice starch, Chitosan, and Sericin Properties

The composite biopolymer film produced from three main compositions consists of rice starch, chitosan, and sericin from silk, utilizing a crosslinking agent, dialdehyde carboxymethyl cellulose from bagasse, at an appropriate concentration of approximately 0.01 – 0.25% by weight of the mixed biopolymer. The results illustrated that the conjugation between polysaccharide and protein biopolymers, creating a complex chemical structure that enhances the thermal and mechanical properties of the composite biopolymer film. Particularly, it can be heat-sealed with a high seal strength. Additionally, it had been found that the film exhibited water absorption properties, film water swelling, and low water solubility, as well as high water vapor barrier properties, comparable to polyethylene (PE) and polypropylene (PP) films. The experimental results indicate that the three-component composite biopolymer film possesses suitable properties for use in food packaging applications.

Topic: Optimization and Addition of Bagasse Dialdehyde Carboxymethyl Cellulose (DCMC) as a Crosslinking Agent for Improving the Ternary Biopolymer Blended Films: Rice starch, Chitosan, and Sericin Properties

Authors: Tachai, K.| Deenu, A. | Pisutpiched, S.| Kamthai, S.

Abstract:
The development of a ternary biopolymer blended films incorporating rice starch (RS), chitosan (CH), and sericin (SC) crosslinked with dialdehyde carboxymethyl cellulose (DCMC) from bagasse was investigated. The biopolymer films were prepared through a solution casting method, with varying DCMC concentrations (0–0.2 % (w/v)). The physical, mechanical, and thermal properties of the films were evaluated, including thickness, color difference, moisture absorption, solubility, tensile strength, elongation at break, and heat-sealing strength. The results informed that increasing of DCMC content improved the tensile strength and reduced elongation at break, indicating enhanced crosslinking between polysaccharide based and protein-based biopolymers. The film with 0.2 % (w/v) DCMC exhibited the highest tensile strength (3.36 MPa) and lowest (w/v) DCMC. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the formation of Schiff's base between DCMC and the biopolymers, contributing to the improved mechanical properties. Thermogravimetric analysis (TGA) demonstrated enhanced thermal stability with higher DCMC content. The study concludes that DCMC is an effective crosslinking agent for enhancing the properties of RS/CH/SC biopolymer films, making them suitable for sustainable food packaging applications.

Keywords: biopolymer; DCMC; rice starch; sericin; polysaccharide

View at publisher: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813025035329