عنوان پایان‌نامه
تهیه آیروژل پروتئینی تقویت شده با میکروکریستال و نانو کریستال سلولزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6099;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65448
- تاریخ دفاع
- ۲۶ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- مائده احمدی
- استاد راهنما
- علی اکبر صبوری, اشکان مددلو
- چکیده
- آیروژل¬ها مواد جامد، متخلخل با دانسیته کم و سطح داخلی بالا می¬باشند که خصوصیات منحصر به فردی برای کاربردهای متنوع دارند. برای مثال حجم زیاد خلل و فرج و همچنین اندازهی کوچک آنها سبب جذب و نگهداری مواد میشود، بنابراین می¬توان از آنها به عنوان حامل ترکیبات زیست فعال و داروها و سپس رهایش کنترل شده استفاده نمود. در قسمت اول این پژوهش میکروکریستال و نانوکریستال سلولزی از قطعات کاغذ صافی تهیه شد و مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپی نشان دادند که هر دو نوع کریستال سلولزی میله¬ای شکل بودند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان دادند نمایهی بلورینگی (کریستالینیتی) متوسط در کریستال¬های سلولزی نسبت به منبع سلولزی مورد استفاده افزایش یافت. آزمون FTIR نشان داد گروه¬های هیدروکسیل سطحی نانوکریستال نسبت به میکروکریستال بیشتر بود و هضم کامل همی سلولز توسط اسید صورت گرفت. در قسمت دوم این پژوهش هیدروژلی از پروتئین¬های آب پنیر با مشارکت نانوکریستال و میکروکریستال سلولزی تهیه شد. ماتریکس هیدروژل پروتئینی حاوی کریستال¬های سلولزی نسبت به هیدروژل پروتئینی تنها از لحاظ توپوگرافی سطحی یکدست نبود. نتایج تست نفوذ و رئومتری دینامیکی نشان دادند که حضور کریستال¬های سلولزی در هیدروژل سبب تضعیف بافت شد. پیوندهای غیرکوالانسی بین کریستال¬های سلولزی و رشته¬های پروتئینی نیز توسط FTIRاثبات شد. در قسمت سوم این پژوهش آیروژل¬های پروتئینی حاوی کریستال-های سلولزی طی خشک کردن تصعیدی از هیدروژل¬ها تولید شد. چگالی آیروژل¬ها در گسترهی 11/0 تا 16/0 گرم بر سانتی متر مکعب بود. چگالی آیروژل حاوی نانوکریستال نسبت به میکروکریستال بیشتر می¬باشد که به علت چگالی بیشتر نانوکریستال نسبت به میکروکریستال می¬باشد. آیروژل¬های دارای کریستال¬های سلولزی دارای جذب رطوبت بیشتری بودند. نتایج آزمون BETنیز نشان دادند که سطح ویژه آیروژل¬ها در محدوده 1 تا 3 متر مربع بر گرم بود. در قسمت چهارم پژوهش، روغن ماهی در ساختار آیروژل پروتئینی بارگذاری شد. بازده و نسبت بارگذاری به ترتیب تقریبا 29/4 ± 78/71% و 53/0±61/2 بود.نتایج نشان دادند پوشش دهی ساختار آیروژل توسط زئین منجر به کاهش اکسیداسیون روغن ماهی موجود در ساختار تا بیش از 2 برابر ¬شد.
- Abstract
- Aerogels are solid, pouros materials with low density and high interior surface that have excelent characterizations for different applications. For example, small size and high volume of pores cause absorption and sustention of volatile compounds. The aerogels are therefore have potential as carrier of bioactive compounds and drugs. In the first part of this research, the micro and nanocrystalline cellulose (MCC and NCC, respectively) particles isolated from cellulose filter papers were characterized. Microscopy imaging showed a rod-like shape for both NCC and MCC. X-ray diffractometry revealed increased crystallinity degrees for MCC and NCC compared with the cellulose source. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy suggested more surface hydroxyl groups for NCC than MCC and complete digestion of hemicelluloses by acid. In the second part of this research, the whey protein hydrogels were prepared in accompaiment of MCC and NCC. MCC- and NCC-loaded WPI hydrogels matrices were topographically less uniform and contained much more undulations in comparison with the crystal-free counterpart. It was found by the results of dynamic rheometry and penetration tests that crystals loading into the WPI hydrogel weakened the texture. Non-covalent interactions between the cellulose crystals and whey protein strands were proposed in the gel structure according to FTIR results. In the third part of this research, crystals loaded aerogels were prepared by freeze drying technique.BET resultas showed that specific surface of aerogels were 1-3 m2/g. Density of aerogels were 0.11-0.16 g/cm3. Because of more dense structure of nanocrystals compared to microcrystals, the density of nanocrystal loaded aerogels were more than microcrystal loaded aerogel. After loading crystals in aerogels moisture absorbtion increased. In the fourth part of this research, fish oil was loaded in aerogels.loading efficiency and loading ratio were %71.78±4.29 and 2.61± 0.53 respectively. Results showed that coating of aerogels with zein were decreased fish oil oxidation.
