همی‌سلولزهای حاصل از پسماندهای زیستی و کاربردهای آنها در صنایع غذایی به سوی یک زیست ‌اقتصاد پیشرفته و یک زنجیره ارزش جهانی پایدار برای مواد شیمیایی و مواد

Abstract

یک نگرانی عمده در صنایع غذایی، استفاده از مواد مبتنی بر نفت (پتروشیمی) و غیرقابل تجدید و تأثیر مخرب آن بر محیط زیست است. در نتیجه، علاقه فزاینده‌ای به استفاده از زیست‌پلیمرها در بسته‌بندی مواد غذایی و سایر کاربردها به دلیل منبع تجدیدپذیر و ویژگی‌های زیست‌تخریب‌پذیر آنها که دارای مزیت مثبت زیست‌محیطی هستند، وجود دارد.همی‌سلولزها، زیست‌پلیمرهای ناهمگن (هتروپلیمر) و زیست‌تخریب‌پذیری هستند که با دیواره سلولی لیگنوسلولزی بافت‌های رویشی و ذخیره‌ای گیاهان یکساله و چندساله مرتبط هستند. آنها نماینده یک منبع عظیم و تجدیدپذیر از زیست‌پلیمرها هستند. همی‌سلولزها دومین جزء فراوان زیست‌توده لیگنوسلولزی هستند و به طور نسبی در کاربردهای صنعتی کمتر مورد استفاده قرار گرفته‌اند، حتی با اینکه یک محصول فرعی یا باقیمانده اصلی در فرآوری زیست‌توده لیگنوسلولزی محسوب می‌شوند. بنابراین، گنجاندن ارزش‌افزایی (Valorisation) همی‌سلولز از طریق مفهوم زیست‌پالایشگاه (Biorefinery) برای ترویج یک اقتصاد زیستی پایدار (SBE)، اقتصاد زیستی چرخشی (CBE) و اقتصاد چرخشی (CE) مهم است.روش‌های استخراج از گیاهان مختلف، امکان جداسازی طیف متنوعی از ساختارهای همی‌سلولز با بازده و خلوص مختلف را فراهم کرده است. با این حال، در مقایسه با سایر زیست‌پلیمرها، کاربردهای تجاری آنها به دلیل بازده کم، آب‌دوستی (هیدروفیلیسیته) و استحکام مکانیکی پایین، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در حالی که کاربردهای همی‌سلولزهای خالص در صنایع غذایی محدود است، استفاده از کامپوزیت‌های همی‌سلولز به عنوان فیلم‌های خوراکی، پوشش‌ها، نگهدارنده‌ها، پرکننده‌ها و امولسیفایرها، امیدوارکننده‌تر است. این مقاله مروری، کاربردهای فعلی زیست‌پلیمرهای همی‌سلولز گیاهی در صنایع غذایی و چشم‌اندازهای آینده در زیست‌اقتصاد پیشرفته (Advanced Bioeconomy) و زنجیره ارزش مواد شیمیایی و مواد و همچنین راه‌های کاهش چالش‌های مرتبط با استفاده از آنها را خلاصه می‌کند.