کاربرد پلاسمای سرد در بسته بندی مواد غذایی

بیانلو, امیرحسین; شکری یزنی, سالار; شهابی قهفرخی, ایمان

کاربرد پلاسمای سرد در بسته بندی مواد غذایی

نوع مقاله : ترویجی

نویسندگان

¹ دانشگاه زنجان، دانشکده کشاورزی، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی

² گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

پلاسمای سرد یک فنّاوری سبز و نوظهور است و به گاز یونیزه شده ای اطلاق می شود که بخش کوچکی از اتم های آن یک یا چند الکترون از دست داده و حاوی بسیاری از گونه های فعال مانند الکترون ها، یون ها، رادیکال های آزاد، حالت برانگیخته و تعداد زیادی مولکول خنثی غیر یونیزه می باشد. این فنّاوری در فشارها و توان های پایین تولید می شود و نوع گاز به کار رفته و روشی که برای تولید پلاسما به کار می رود، تعیین کننده ماهیت و کمیت گونه های فعال تولید شده است. در سال های اخیر استفاده از پلاسمای سرد به دلایلی از قبیل عدم تاثیر منفی بر مواد حساس به حرارت، بهبود ویژگی های رطوبت پذیری، افزایش فعالیت سطوح، پتانسیل چاپ و رنگ پذیری مورد توجّه پژوهشگران صنعت بسته بندی قرار گرفته است. امروزه تجمع پلاستیک هایی بر پایه نفت که به طور عمده در بسته بندی مواد غذایی استفاده می شوند، عامل یک مشکل جدّی زیست محیطی هستند؛ به همین دلیل، تلاش های محققان به توسعه فیلم ها و پوشش های زیست تخریب پذیر افزایش یافته است، اما این مواد نیز همانند پلیمرها خصوصیات سطحی مورد نیاز در برخی از کاربردها را ندارند. پلاسمای سرد به روش هایی از قبیل اتصالات عرضی، دپلیمریزاسیون و اچینگ پلاسما، می تواند پلیمرهای زیستی و سنتزی را اصلاح نماید. این مقاله به بررسی کاربردهای پلاسمای سرد در اصلاح سطح پلیمرهای زیستی و سنتزی می پردازد.

کلیدواژه‌ها

DOR:20.1001.1.22286675.1400.12.45.7.1

عنوان مقاله [English]

Application of Cold Plasma in Food Packaging

نویسندگان [English]

Amir-Hosein Bayanlu ¹
Salar Shokri-Yazani ¹
Iman Shahabi-Ghahfarrokhi ²

¹ Food Science and Engineering

² Department of Food Science and Engineering, University of Zanjan, Iran

چکیده [English]

Cold plasma is a novel green technology and refers to an ionized gas in which a small fraction of its atoms lose one or more electrons and contains many active species such as electrons, ions, free radicals, excited states, and a large number of ionized neutral molecules. This technology is produced at low pressures and powers, and the type of gas and the method used to produce plasma determine the nature and quantity of the active species.In recent years, the use of cold plasma for reasons such as not having a negative effect on heat-sensitive materials, improving the moisture properties, increasing the surface activity, printing and coloring potential are considered by researchers in the packaging industry.Accumulation of petroleum-based plastics, which are mainly used in food packaging, is a serious environmental problem today;As a result, researchers' efforts to develop biodegradable films and coatings have increased but these materials, like polymers, do not have the surface properties required in some applications.Cold plasma can modify biopolymers and polymers by methods such as crosslinking, DE polymerization, and plasma etching. This paper investigates the applications of cold plasma in surface modification of polymers and biopolymers.

کلیدواژه‌ها [English]

Packaging
Cold plasma
Surface modification
polymer
Biopolymer

مراجع

1. Pankaj S, Thomas S. (2016). “Cold plasma applications in food packaging.” Cold Plasma in Food and Agriculture: Elsevier; p. 293-307.##

2. Pankaj SK, Bueno-Ferrer C, Misra N, Milosavljević V, O'donnell C, Bourke P, et al. )(2014). “Applications of cold plasma technology in food packaging.” Trends in Food Science & Technology. 35(1):5-17.##

3. Thirumdas R, Kadam D, Annapure U. (2017). “Cold plasma: an alternative technology for the starch modification.” Food Biophysics. 2017;12(1):129-39.##

4. Liao X, Liu D, Xiang Q, Ahn J, Chen S, Ye X, et al. (2017). “Inactivation mechanisms of non-thermal plasma on microbes: A review.” Food Control. 2017;75:83-91.##

5. Misra N, Schlüter O, Cullen P. (2016).“Plasma in food and agriculture.” Cold plasma in food and agriculture: Elsevier; p. 1-16.##

6. Pankaj SK, Wan Z, Keener KM.( 2018). “Effects of cold plasma on food quality: A review.” Foods. 7(1):4.##

7. Ekezie F-GC, Sun D-W, Cheng J-H. (2017). “A review on recent advances in cold plasma technology for the food industry: Current applications and future trends.” Trends in Food Science & Technology. 2017;69:46-58.##

8. Pankaj S, Bueno-Ferrer C, Misra N, O’neill L, Tiwari B, Bourke P, et al. (2015). “Characterization of dielectric barrier discharge atmospheric air cold plasma treated gelatin films.” Food packaging and shelf life. 2015;6:61-7.##

9. Wu T-Y, Chang C-R, Chang T-J, Chang Y-J, Liew Y, Chau C-F. (2019). “Changes in physicochemical properties of corn starch upon modifications by atmospheric pressure plasma jet. Food chemistry.” 2019;283:46-51.##

10. Chen G, Chen Y, Jin N, Li J, Dong S, Li S, et al. (2020). “Zein films with porous polylactic acid coatings via cold plasma pre-treatment.” Industrial Crops and Products. 2020;150:112382.##

11. Pankaj SK, Bueno‐Ferrer C, Misra N, Bourke P, Cullen P. (2014). “Zein film: Effects of dielectric barrier discharge atmospheric cold plasma.” Journal of Applied Polymer Science. 2014;131(18).##

12. Song AY, Oh YA, Roh SH, Kim JH, Min SC. (2016). “Cold oxygen plasma treatments for the improvement of the physicochemical and biodegradable properties of polylactic acid films for food packaging.” Journal of food science. 2016;81(1):E86-E96.##

13. Chen G, Dong S, Zhao S, Li S, Chen Y. (2019). “Improving functional properties of zein film via compositing with chitosan and coldplasma treatment.” Industrial Crops and Products. 2019;129:318-26.##

14. Romani VP, Olsen B, Collares MP, Oliveira JRM, Prentice C, Martins VG. (2019). “Plasma technology as a tool to decrease the sensitivity to water of fish protein films for food packaging.” Food Hydrocolloids. 2019;94:210-6.##

15. Thirumdas R, Trimukhe A, Deshmukh R, Annapure U. (2017). “Functional and rheological properties of cold plasma treated rice starch.” Carbohydrate polymers. 2017;157:1723-31.##