^*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد ( ۰۵/۰ >р).

شکل ۴- ۶: نمودار مدول یانگ فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا/SSPS، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم.
^*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد ( ۰۵/۰ >р).
۴-۴- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص فیزیکوشیمیایی فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS
۴-۴-۱- قابلیت میزان جذب آب
شکل ۴-۷، قابلیت میزان جذب آب را برای فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS، حاوی نانو دی اکسید تیتانیوم را نشان میدهد. با توجه به نتایج شکل ۴-۷، با اضافه کردن نانو ذرات در این فیلمها میزان جذب آب از ۰۶/۵ تا ۴۶/۲ (گرم آب به ازای هر گرم ماده خشک)، به طور معنی داری (۰۵/۰p<) کاهش مییابد. در این تحقیق نانو ذرات به دلیل اندازه خیلی کوچکشان به آسانی میتوانند فضاهای خالی ماتریکس فیلم خلل و فرج دار را پر کنند لذا پخش آسان آب یا رطوبت مشکل می شود، در نتیجه سبب کاهش خاصیت آبدوستی فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS، می شود. بر اساس مطالعات گزارش شده، که افزایش محتوی نانو دی اکسید تیتانیوم در فیلم سبب افزایش باندهای هیدروژن بین دی اکسید تیتانیوم و اجزای ماتریکس است بنابراین، مولکولهای آب آزاد، در تعامل شدید با اجزای فیلمهای نانو بایو کامپوزیت نیستند (دام^[۱۲۱]، ۲۰۰۶). پایین بودن قابلیت میزان جذب آب ویژگی مطلوبی برای بستهبندی مواد غذایی است. چون فیلمهای بستهبندی با چنین ویژگی میتوانند در برابر شرایط با رطوبت بالا مقاوم باشند. در این تحقیق با افزودن نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در ماتریکس پلیمر گروه های هیدروکسیل قابل دسترس برای مولکول های آب کاهش پیدا می کنند در نتیجه سبب کاهش خاصیت آبدوستی فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS، می شود.

شکل ۴-۷: میزان جذب آب فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا/SSPS، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد ( ۰۵/۰ >р).
۴-۴-۲- حلالیت در آب
حلالیت پایین در آب یک مشخصه مطلوب برای کاربردهای بسته بندی مواد غذایی همانند فیلم های بسته بندی با ویژگی هایی همچون مقاومت در برابر شرایط رطوبت بالا است. همان گونه که از نتایج شکل ۴- ۸، مشخص است با اضافه کردن ذرات نانو دی اکسید تیتانیوم در فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS، حلالیت فیلمها از ۷۸/۱۳ تا ۱۳/۲۸ درصد، به طور معنی داری (۰۵/۰p<) کاهش مییابد. جذب رطوبت به دلیل گروه های هیدروکسیل موجود در نشاسته و پلی ساکارید سویا ( SSPS)، است که با آب پیوند برقرار می کنند. در این تحقیق با افزودن نانو ذرات در ماتریکس بایوپلیمر گروه های هیدروکسیل قابل دسترس برای مولکول های آب کاهش پیدا می کنند. در نتبجه سبب کاهش خاصیت آبدوستی فیلمهای ترکیبی میشوند. مطالعات گزارش کرده اند که افزایش نانو ذرات سبب تشکیل پیوندهای هیدروژنی بیشتری می شود. بنابراین، مولکول های آب آزاد تعامل کمتری با نانو کامپوزیت در مقایسه با فیلمهای کامپوزیت ایجاد می کنند ( مولر^[۱۲۲] و همکاران، ۲۰۱۱؛ تانگ و همکاران^[۱۲۳]، ۲۰۰۸).
شکل ۴-۸: حلالیت در آب فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا/SSPS، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد ( ۰۵/۰ >р).
۴-۵- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص ضد میکروبی فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS

فیلمهای خوراکی میتوانند حاوی آنتیاکسیدان و مواد ضد میکروبی باشند و این در حالی است که بسته بندیهای مرسوم قادر به رقابت در این زمینه با فیلمهای خوراکی نمی باشند ( گردون و روبرتستون^[۱۲۴]، ۱۹۹۳). در حال حاضر نیاز به داشتن بسته بندی ضد میکروبی به طور فزآیندهای توجهها را به خود جلب کرده است. برای چندین سال است که برای تاخیر یا جلوگیری از رشد میکروارگانیسمها برای خیلی غذاها پوشش هایی در نظر گرفته شده است. رشد میکروبی تا حد زیادی یک پدیده سطحی است. بنابراین با محدود کردن رشد باکتری ها بر روی سطح غذاها عمر مفید بهبود پیدا خواهد کرد ( لی^[۱۲۵]و همکاران، ۲۰۰۹). اشرشیاکلی در روده ﺑﺰرگ اﻧﺴﺎن و ﺣﯿﻮان وﺟﻮد دارد و ﺗﻨﻬﺎ ﮔﻮﻧﻪ در اﯾﻦ ﺟﻨﺲ اﺳﺖ ﮐﻪ در ﺑﯿﻤﺎری زایی انسان اهمیت دارد . این ﺑﺎﮐﺘﺮی اصلیﺗﺮﯾﻦ علت ﻋﻔﻮﻧﺖ ادراری اﺳﺖ و ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮏ ﻣﯿﮑﺮوارﮔﺎﻧﯿﺰم ﻓﺮﺻﺖ ﻃﻠﺐ در ﻋﻔﻮﻧﺖ ﻫﺎی زﺧﻢ و ﻣﻨﻨﮋﯾﺖ ﺷﺮﮐﺖ میﮐﻨﺪ ( آهولا^[۱۲۶] و همکاران، ۲۰۰۸).

در این تحقیق اثرات نانو دی اکسید تیتانیوم در فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS، حاوی نانو دی اکسید تیتانیوم بر رشد اشرشیا کلی مورد بررسی قرار گرفت. شکل ۴-۱۰، اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر سنتیک رشد میکروبی اشرشیا کلی بر روی فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS، حاوی نانو دی اکسید تیتانیوم را نشان می دهند. همان گونه که مشاهده می شود با افزایش محتوی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم سنتیک رشد میکروبی به طور قابل توجهی کاهش پیدا می کند. هر چه سنتیک رشد میکروبی بیشتر به سمت پایین کاهش پیدا کند حاکی از بازدارندگی بیشتر است چون فاز تاخیر زودتر رخ میدهد و فاز لگاریتمی کاهش مییابد، به عبارتی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم از طریق کاهش سرعت رشد و طولانی کردن فاز تاخیری میکروارگانیسمها و یا غیر فعال کردن، سبب نابودی میکروارگانیسمها میگردد، در نتیجه با توجه به نتایج شکل ۴-۱۰، در غلظت ۵ % نانو دی اکسید تیتانیوم بیشترین سطح بازدارندگی نسبت به باکتری اشرشیا کلی را نشان میدهد. همان گونه که مشاهده می شود با افزایش محتوی نانو ذرات سنتیک رشد میکروبی به طور قابل توجهی کاهش پیدا می کند. بنابراین میتوان گفت که فیلمهای حاوی این نانو ذرات میتوانند همانند یک بسته بندی فعال علیه میکروارگانیسمها عمل کنند.

شکل ۴-۹: سنتیک رشد میکروبی در فیلم ترکیبی نشاسته کاساوا /SSPS، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم.
شکل ۴- ۱۰: اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر سنتیک رشد میکروبی (اشرشیا کلی ) فیلمهای ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS.

فصل پنجم

نتیجه گیری و پیشنهادات

۵-۱- نتیجه گیری

در پژوهش حاضر نانو دی اکسید تیتانیوم در غلظتهای بین %۰ تا ۵ % در بافت فیلم ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS، وارد شده و خواص عمومی و اختصاصی فیلمهای خوراکی ارزیابی شد. بر اساس نتایج بدست آمده از این پژوهش نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم با موفقیت باعث کاهش نفوذ پذیری به بخار آب و اکسیژن شدند. همچنین به خوبی خواص مکانیکی فیلمها را افزایش دادند. و افزودن این نانو ذرات سبب کاهش میزان قابلیت جذب آب و حلالیت این فیلمها شده است. این فیلمها علاوه بر اینکه خوراکی هستند خاصیت ضد میکروبی خوبی را در برابر باکتری اشریشیا کلی از خود نشان دادند. در مجموع، این پژوهش نشان میدهد که فیلم ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS به همراه نانو دی اکسید تیتانیوم پتانسیل خوبی را به عنوان فیلمهای فعال دارند.

۵-۲- پیشنهادات

با توجه به نتایج بدست آمده در این پژوهش، فیلم ترکیبی نشاسته کاساوا / SSPS، حاوی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم، را از لحاظ خصوصیات مکانیکی، شیمیایی و عبور دهی قابل رقابت با پلیمرهای مشتق شده از نفت (از قبیل پلی اتیلن، پلی پروپیلن و …) برشمرد و با توجه به مشکلاتی اعم از آلودگیهای زیست محیطی و فقدان منابع کافی برای استفاده مداوم از مشتقات نفتی، کاربرد چنین بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر و با منابع تجدید پذیر کافی، می تواند زمینه سازی تحولی گسترده در صنعت بستهبندی شود تا بدین طریق بتوان محصولاتی با کیفیت بالاتر در اختیار مصرف کننده گذاشت.
نتایج حاصل از این تحقیق افق روشنی از بایو نانو کامپوزیت های خوراکی و زیست تخریب پذیر بر اساس نانو دی اکسید تیتانیوم را نشان میدهد.
با توجه به خواص بسیار خوب این نانو ذره پیشنهادات زیر به عنوان پژوهشهای جدید بیان میگردد:
تهیه و ارزیابی بایو نانو کامپوزیتهای بر اساس سایر پایه های ترکیبی بایوپلیمری مثل پلیساکاریدی/ پروتئینی و… به همراه نانو دی اکسید تیتانیوم.
بررسی اثر مهاجرت نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در بسته بندی های متفاوت خوراکی و پژوهش فوق.
استفاده از این نانو دی اکسید تیتانیوم در بسته بندی های با پایه سنتزی مثل پلی اتیلنی و…
استفاده از پوشش های تهیه شده از پژوهش حاضر بر مدت زمان ماندگاری محصولات غذایی.
منابع و مراجع
الماسی، ه،. قنبرزاده، ب. و پزشکی نجف آبادی، ا.، (۱۳۸۸)، بهبود ویژگیهای فیزیکی فیلمهای زیست تخریب پذیر نشاسته و فیلمهای مرکب نشاسته و کربوکسی متیل سلولز، فصلنامه علوم و صنایع غذایی، دوره ۶، شماره ۳، پاییز ۸۸٫
امینی.س؛ ۱۳۹۱؛ بررسی اثر عصاره ریحان بر خواص فیزیکو شیمیایی، مکانیکی ، عبور دهی وضدمیکروبی فیلم نشاسته ساگو؛ دانشکده فنی و مهندسی؛ دانشگاه آزاد اسلامی دامغان.
بهاور، ر.، ( ۱۳۹۲)، عنوان پایان نامه: بررسی اثر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم برخواص فیزیکوشیمیایی، مکانیکی و پارامترهای معادله GAB فیلمهای ژلاتین گاوی.
پایان.م، حامدی.م.، ( ۱۳۹۲)، مروری بر کاربرد بسته بندی فعال در صنایع غذایی- فصلنامه علوم و صنایع غذایی- شماره ۳۸ ، دوره ۱۰ ، بهار ۱۳۹۲٫
قنبرزاده، ب،. الماسی، ه. و زاهدی، ی،. (۱۳۸۸)، بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر و خوراکی در بسته بندی موادغذایی و دارویی، فصل اول، انشارات دانشگاه صنعتی امیر کبیر، پلی تکنیک تهران، صفحات ۲۰-۱
مرتضوی، ع.، کاشانی نژاد، م.، ضیاءالحق، ح م.، ۱۳۷۹، میکروبیولوژی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، جلد اول، صفحات ۶۸۵ .
Ahmad, F.B., Williams, P.A., Doublier, J.-L., Durand, S., Buleon, A., 1999. Physicochemical characterisation of sago starch. Carbohydrate Polymers 38 (4), 361–۳۷۰٫
Almasi, H. et al, Improving the physical properties of starch and starch – carboxymethyl cellulose composite biodegradable films. J Food science technology, vol 6 , Nr 3،۲۰۰۹, pp.1-8.
Aydinli, M. and Tutas, M. 2003 Water sorption and water vapor permeability properties of polysaccharide (Locust Bean Gum) based edible films. Lebensmittel- Wissenschaft und Technologie, 33: 63-67.
Aryou Emamifar, Mahdi Kadivar, Mohammad Shahedi, Sabihe Soleimanian- zad, Effect of nanocomposite packaging containing Ag and ZnO on inactivation of lactobacillus plantarum in orang juice, Food Control 22(2011) 408-413.
Anker, M., berntsen, J., Hermansson, A.M. and Stading, M.2001. Improved water vapor barrier of whey protein film, by addition of on acetylated monoglyceride, Innovative Food Science & Emerging Technologies, 3: 81-92.
Ayranci, E. and Tunc, S. 2002. A method for the measurement of the Oxygen permeability and the development of edible films tol reduce the rate of oxidative reactions in fresh foods. Food Chemistry, 80:423-431.

موضوعات: بدون موضوع لینک ثابت

فرم در حال بارگذاری ...

فید نظر برای این مطلب