Applicazioni di Nanocellulosa da Scarti e Sottoprodotti come Materiale Sostenibile ad Alte Performance per il Confezionamento Alimentare

In questa tesi di dottorato è stato svolto un approfondito lavoro sperimentale per indagare le potenzialità di scarti e sottoprodotti come materie prime alternative per ottenere biopolimeri ecosostenibili e biodegradabili, noti come nanocristalli (CNC) e nanofibre (CNF) di cellulosa. I materiali agricoli e industriali oggetto di studio, in forma di rifiuti o sottoprodotti, come le bucce di soia e la polvere di cotone, la sansa di carote o altri prodotti di scarto, sono stati scelti tra le diverse biomasse come fonte alternativa di CNC e CNF. L' obiettivo finale è stato l'acquisizione di conoscenze scientifiche e tecnologiche su materiali multifunzionali avanzati a base di cellulosa, caratterizzati da prestazioni migliorate e basso costo, opportunamente in linea con l'effettivo trend e la necessità ambientale di ridurre i polimeri sintetici e migliorare l'impatto ambientale globale del confezionamento alimentare. La tesi si compone di cinque capitoli e un sommario esecutivo, che complessivamente coprono aspetti legati allo sviluppo dei processi di estrazione, ai tentativi di ottimizzazione rispetto alle metodologie convenzionali, nonché alla caratterizzazione e alle applicazioni dei nanomateriali risultanti. Dopo un'introduzione generale al contesto del progetto, evidenziando i limiti ancora esistenti ad uno sfruttamento diffuso della nanocellulosa nel settore del confezionamento alimentare, nel primo capitolo l’obiettivo perseguito è stato individuare le materie prime più idonee al recupero dei loro preziosi nano-componenti cellulosici, in termini di fattibilità tecnologica ed economica, e di qualità dell'output. Nel corso dei successivi capitoli, le matrici più promettenti sono scomposte in nanofibre di cellulosa o ulteriormente disintegrate in nanocristalli, sviluppando strategie di decostruzione, in scala di laboratorio, che, seppur basate su precedenti indagini procedurali, propongono soluzioni estrattive completamente personalizzate e ottimizzate sulle materie prime, coinvolgendo approcci innovativi e più sostenibili. Queste attività sono integrate da indagini approfondite che consentono di identificare e confrontare le caratteristiche morfologiche e fisico-chimiche specifiche dei nanomateriali prodotti e determinare come queste ne influenzino le prestazioni fisiche, meccaniche e diffusionali, una volta utilizzati in applicazioni di imballaggio alimentare.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2021

Author dc:creator

• AMOROSO, LUANA

Contributors dc:contributor

• MURATORE, Giuseppe

• Cellulose Nanocrystals (CNC), Cellulose Nanofibers (CNF), nanostructured materials, Bio-based polymers, environmental sustainability, food packaging materials
• Nanocristalli di Cellulosa (CNC), Nanofibre di Cellulosa (CNF), Materiali Nanostrutturati, Materiali bio-based, Sostenibilità Ambientale, Materiali di Confezionamento Alimentare

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581843

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581843