عنوان پایان‌نامه
بررسی ویژگی های فیزیکی ، مکانیکی و ممانعت کنندگی در مقابل بخار آب فیلم خوراکی مرکب عناب - کازئین حاوی ترکیبات نانو
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6609;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71244
- تاریخ دفاع
- ۲۵ آبان ۱۳۹۴
- دانشجو
- میلاد محمدی کیا
- استاد راهنما
- زهرا امام جمعه
- چکیده
- این تحقیق به بررسی ویژگی های فیلم های ترکیبی کازئین- عناب به عنوان یک منبع جدید برای تولید فیلم های خوراکی می پردازد. فیلم های ترکیبی، با استفاده از فاکتورهای ماده خشک عناب در سه سطح (2، 3 و 4 w/v%) و گلیسرول در سه سطح (10، 15 و 20w/w% ) در غلظت ثابت کازئینات سدیم 4% (w/v) تهیه شدند و خواص فیزیکی، مکانیکی و سدکنندگی آن ها مورد آزمون قرار گرفتند. ابتدا پلی ساکاریدهای محلول در آب عناب به روش استخراج آبی جدا، خشک و توسط خردکن پودر شدند. در ادامه، محلول های آبی از پودر عناب، گلیسرول و کازئینات سدیم 4% (w/v) طبق سطوح غلظتی ذکر شده در جدول طرح آزمون RSM توسط همزن مغناطیسی تهیه شدند، سپس درون قالب های تفلونی ریخته شده و در آون خشک شدند. نمونه شامل2% عناب و 10% گلیسرول با مقدار WS، TS، E% و WVP به ترتیب 58/27، 68/10، 86/18 و 10- 10× 92/2 به عنوان فیلم بهینه انتخاب شد اما WVP و ویژگی های مکانیکی آن نیازمند اصلاحات بود. برای اصلاح این نقص ها به ترتیب از اسید اولئیک با غلظت های 10، 20 و 30 درصد (w/w) و نانوسلولز فیبری با سطوح 1، 2 و 3 درصد (w/w) در ساخت فیلم ها با طرح فاکتوریل کامل استفاده شد. به منظور ایجاد امولسیون پایدار اسید اولئیک و توزیع یکنواخت نانوذرات در ساختار فیلم ها، از تیمارهای همزنی شدید (rpm 13000) توسط اولتراتوراکس و امواج فراصوت (kHz 35 به مدت 5 دقیقه ) استفاده شد. بر اساس نتایج، فیلم های آبگریز کاهش WVP از10- 10× 92/2 در فیلم فاقد اسیدچرب به10- 10× 01/1 g/s.m.Pa در فیلم دارای (w/w%)30 اسید اولئیک نشان دادند. همچنین میزان حلالیت این نمونه ها از 27% در فیلم شاهد به 17% در فیلم امولسیونی کاهش یافت. افزودن نانوسلولز موجب تقویت ماتریس پلیمر شد و مقاومت کششی نانوکامپوزیت را از 68/10 تا 77/29 مگاپاسکال افزایش داد. به علاوه حضور نانوسلولز در ساختار فیلم ها موجب کاهش 50 درصدی نفوذپذیری آنها به بخار آب شد. این نتایج توسط تصاویر SEM و الگوهای XRD مورد تائید قرار گرفتند. بر اساس نتایج این تحقیق فیلم های آبگریز و نانوکامپوزیت های کازئین- عناب دارای پتانسیل مناسبی جهت استفاده در تولید فیلم ها و بسته بندی های خوراکی و زیست تخریب پذیر می باشند. واژه های کلیدی: فیلم ترکیبی، عناب، کازئینات سدیم، اسید اولئیک، نانوسلولز فیبری
- Abstract
- study was done to investigate the characteristics of Caseine- Ziziphus Blend films as a new biopolymer source for edible packaging. Edible films based on caseinate (4% (w/v)) by varying glycerol (10, 20 & 30% (w/w)) and Ziziphus concentrations (2, 3 and 4%) were prepared by casting method and the physical, mechanical and barrier properties of films were investigated. Ziziphus water-soluble polysaccharides were extracted with hot water, died and ground to obtain a fine powder. Different solutions from sodium caseinate at constant concentration (4% (w/v)), Ziziphus and glycerol were prepared according to central composite RSM design, followed by pouring in Teflon casts. Film containing 2% (w/w) of Ziziphus and 10% (w/v) of glycerol was determined as optimized film with WS, TS, E, and WVPs of 27.56, 10.68, 18.86, and 2.92 × 10-10 , respectively But WVP and Mechanical properties needed improvements. For this purpose, different amounts of Oleic Acid (OA), (10, 20 & 30%) and Nano-cellulose Fibers (1,2 and 3%) W/W were incorporated to control film solution separately. To obtain an adequate nano-filler distribution and a stable emulsion into film matrix, vigorous agitation with ultraturax and ultrasonic devices was done. Results showed that OA incorporation led to a sharp decrease in WVP from 2.92 × 10-10 to 1.01× 10-10 g/s.m.Pa. In addition, WS was reduced significantly from 27% down to 17% in hydrophobic films. Nano-cellulose filled samples showed strong and cohesive matrixes and their TS increased from 10.68 up to 29.77 Mpa. Presence of Nano-cellulose in film structure, led to 50% reduction in WVP. All obtained results were approved by SEM images and XRD patterns. In conclusion, this research indicated the great potential of edible Ziziphus- Caseine films and composites to be an appropriate packaging material in food packaging sector. Keywords: Blend Films, Ziziphus Jujuba, Sodium Caseinate, Oleic acid, Nanocellulose Fibre
