Characterization and environmental footprint of crosslinked faba bean starch-based ecofilms reinforced with tunicate cellulose nanocrystals
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Notice bibliographique
Résumé
The growing demand for sustainable materials has intensified efforts to valorize by-products such as faba bean starch (FBS), a co-product of seed fractionation currently lacking high-value applications. This study investigates the development of ecofilms from crosslinked air classified (65 % starch content) and isolated (95 % starch content) FBS, reinforced with tunicate cellulose nanocrystals (t-CNCs, 0–6 wt% relative to starch dry weight). Isolated FBS films exhibited superior moisture resistance, with an 8.13 % reduction in water vapor permeability (WVP) at 6 wt% t-CNC, while air classified films showed increased WVP upon t-CNC inclusion. Water solubility ranged from 34.35 % to 53.92 %, and the water contact angle decreased slightly due to hydrogen bonding facilitated by surface hydroxyl groups of the starch and t-CNC. Tensile strength (TS) improved to 3.41 MPa in isolated FBS films at 4 wt% t-CNC threshold compared to 2.95 MPa at 4 wt% t-CNC for air FBS classified films, with elongation at break maintained between 20 and 40 % in all the films. SEM analysis revealed increased surface roughness at higher t-CNC concentrations, FTIR confirmed successful component blending, and XRD indicated amorphous film structures. Antimicrobial activity showed efficacy against food spoilage pathogen ( E. coli ), while thermal stability (97 % weight retention at 150 °C), and a low carbon footprint underscore the films' suitability for sustainable food packaging. These results position crosslinked FBS/t-CNC ecofilms as high-performance, sustainable alternatives to conventional plastics, advancing the development of eco-friendly materials for diverse applications. • Crosslinked faba bean starch thin film reinforced with t-CNC was developed. • Composite films exhibited superior TS and YM between 2 − 4 wt% t-CNC threshold. • Synergistic effects of crosslinking and t-CNC imparted notable antimicrobial activity. • Low carbon footprint emphasized sustainability of the process. • Film properties show great potential for moderate heat-sensitive food packaging applications.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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