Παρασκευή και μελέτη μεμβρανών από άλευρα

Abstract

Η ευθύνη για προστασία του περιβάλλοντος, για μείωση απορριμμάτων και μη βιοαποικοδομήσιμων αποβλήτων δημιούργησε έντονη την ανάγκη για δημιουργία μεμβρανών φιλικών προς το περιβάλλον, από διάφορες ανανεώσιμες πηγές με ιδιαίτερο ενδιαφέρον στις βρώσιμες μεμβράνες για παράταση της διάρκειας ζωής των τροφίμων. Η παρούσα μελέτη ασχολείται με την παρασκευή μεμβρανών από άλευρα. Το αλεύρι έχοντας στη χημική του σύσταση άμυλο, πρωτεΐνες και λιπίδια επιτρέπει την παρασκευή εδώδιμων μεμβρανών οι οποίες παρουσιάζουν βιοσυμβατότητα και καλή εμφάνιση, βιοδιασπώνται και αποτελούν εμπόδιο αλληλεπίδρασης με το εξωτερικό περιβάλλον. Χρησιμοποιήθηκαν άλευρα από σίτο και σίκαλη καθώς και μίγματά τους σε αναλογία 1:1. Τα άλευρα σίκαλης διέφεραν μεταξύ τους ως προς την κοκκομετρία. Πιο συγκεριμένα, το μητρικό άλευρο σίκαλης υπεβλήθη σε άλεση με πεπιεσμένο αέρα σε δυο διαφορετικές ταχύτητες τροφοδοσίας οπότε προέκυψαν δύο αλέσματα μικρότερης κοκκομετρίας. Ως πλαστικοποιητής χρησιμοποιήθηκε η γλυκερόλη. Αρχικά και για τα άλευρα μόνα τους, η γλυκερόλη προστέθηκε σε τρεις διαφορετικές αναλογίες. Η αναλογία εκείνη που έδωσε τα πιο καλά αποτελέσματα χρησιμοποιήθηκε στις μεμβράνες με μίγματα αλεύρων. Οι μεμβράνες μελετήθηκαν ως προς χρώμα , το πάχος, τη θολερότητα, την υγρασία, και τη διαλυτότητα. Επίσης, προσδιορίστηκαν οι μηχανικές ιδιότητες τους σε τρία διαφορετικά χρονικά διαστήματα και το ιξώδες. Με βάση τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, υπάρχει συσχετισμός του χρώματος με τις πρώτες ύλες παρασκευής της μεμβράνης (άσπρο χρώμα από άλευρο σίτου και κίτρινο από άλευρο σίκαλης) όπως επίσης και της ποσότητας γλυκερόλης με την υγρασία, το πάχος και τη θολερότητα των μεμβρανών. Όσον αφορά τις μηχανικές ιδιότητες των μεμβρανών αυτές συνδέθηκαν άμεσα με τον τύπο αλεύρου, αλλά και την περιεκτικότητα σε πλαστικοποιητή. Όλα τα διαλύματα παρουσίασαν ψευδοπλαστική συμπεριφορά. Η κοκκομετρία των αλεύρων σίκαλης ήταν σημαντική για τις μηχανικές ιδιότητες των μεμβρανών.

Edible films have emerged as an alternative to synthetic plastics for food applications, receiving considerable attention from food researchers in the last decades. The main advantage of such films over traditional synthetics is that they can be consumed with the products. In the present study wheat and rye flour films were developed. The rye films differed in their particle size as two of them resulted from jet milling at two different feed rates. Increasing concentrations of glycerol were used as a plasticizer. Films with mixtures of flours were also studied in the presence of a constant glycerol concentration. Colour, moisture content, solubility, thickness, viscosity, microstructure and mechanical properties were assessed. A correlation of colour with the botanical origin of the flour (white colour from wheat flour and yellow from rye flour) as well as of glycerol concentration with moisture content, thickness and opacity was reported. Regarding the mechanical properties of the films, they were connected to the type of flour, as well as glycerol content. All filmogenic solutions exhibited shear thinning behaviour. Particle size was found important for the mechanical properties.