چکیده

امروزه آلودگی­های شیمیایی ناشی از ورود پلیمرها، پلاستیک­ها و مواد بسته­بندی سنتزی به طبیعت یکی از بزرگترین خطراتی است که زندگی بشر را تهدید می­کند، از این رو پژوهشگران همواره درصدد بوده­اند تا راهی برای این حل این مشکل بیابند. این کوشش­ها در سال­های اخیر نمود بیشتری یافته و در این راستا فیلم­ها وپوشش­های خوراکی تجزیه­پذیر از پلیمرهای طبیعی ساخته می­شود که ضمن کمک به حل مساله­ی آلودگی­های محیط­زیست باعث ایجاد بازارهای جدید برای فروش فرآورده­های کشاورزی نیز می­گردد. نشاسته یکی از فراوان­ترین و ارزان­ترین بیوپلیمرهای کربوهیدراتی است که ویژگی تشکیل فیلم بسیارخوبی دارد. با این حال، مقاومت کم آن نسبت به بخار آب و ویژگی­های مکانیکی نسبتاً ضعیف فیلم­های حاصل ازآن در مقایسه با فیلم­های سنتزی رایج می­باشد. به تازگی، یک پلی ساکارید از مواد دیواره سلولی لپه سویا استخراج شده است. این پلی ساکارید محلول در سویا(SSPS) ، دارای یک ساختار پکتین مانند است. برخی از بزرگ ترین پیشرفت­های حاصل شده در صنعت بسته بندی مواد غذایی مرتبط با فناوری نانو است. در این کار پژوهشی تولید و ارزیابی ویژگی­های فیلم­های خوراکی بر بستر ترکیبی فیلم نشاسته تاپیوکا/ SSPS، حاوی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش فیلم­های ترکیبی نشاسته تاپیوکا/ SSPS، به همراه نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت­های 0، 1، 3، و 5 % با استفاده از روش کاستینگ (Solvent Casting) تهیه شد. کلیه خواص فیزیکوشیمیایی، مکانیکی و عبوردهی نسبت به بخار آب و اکسیژن به روش استاندارد ملی امریکا انجام شد. آزمون مکانیکی نانو بایوکامپوزیت فیلم­های ترکیبی نشاسته تاپیوکا/SSPS حاوی نانو دی اکسید تیتانیوم، افزایش استحکام کششی و مدول یانگ، کاهش درصد کشیدگی را به دلیل افزایش غلظت نانو ذرات نشان دادند. خواص فیزیکوشیمیایی ( میزان جذب آب و حلالیت ) و خواص ممانعتی ( نفوذ پذیری نسبت به بخار آب و اکسیژن )، با افزایش میزان نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم کاهش معنی داری ( 05/0 > P)، را نشان دادند. فیلم­های خوراکی ترکیبی نشاسته تاپیوکا/SSPS، ساپورت شده باTio₂  خواص ضد میکروبی خوبی را در مقابل باکتری اشریشا کلی، از خود نشان دادند. که این موضوع بیانگر خاصیت ضد میکروبی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم است. به طور کلی با توجه به بررسی­های انجام شده نانو دی اکسید تیتانیوم توانایی بهبود خواص اساسی فیلم­های ترکیبی نشاسته تاپیوکا/SSPS، را دارا می­باشند و می­توانند به عنوان فیلم خوراکی و بسته بندی فعال در صنایع غذایی مورد استفاده قرار گیرند.

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه

واژه یا اصطلاح بسته­بندی به هر ماده، ظرف یا پوششی که جهت جلوگیری از آلودگی طی حمل­و­نقل و جابه­جایی، حفاظت، بهبود و بازار­یابی یا فروش هر فرآورده یا ماده به­کار می­رود اتلاق می­گردد ( لوپز- روبیو[1] و همکاران، 2004). هدف از بسته­بندی مواد غذایی حفاظت از ایمنی و کیفیت ماده­ی غذایی حاوی آن از زمان تولید تا زمان مصرف توسط مصرف­کننده می­باشد. یکی دیگر از کاربرد­های مهم بسته­بندی ماده­ی غذایی حفاظت از محصول در برابر آسیب­های فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی می­باشد. شناخته­ترین مواد بسته­بندی دارای خصوصیات ذکر شده مواد بسته­بندی پلاستیکی می­باشند ( دالین و شورتن[2]، 1998).

توسعه­ی روز افزون صنایع پتروشیمی و پیشرفت سریع تکنولوژی­های مربوط به تولید پلاستیک­های صنعتی موجب کاربرد هر چه بیشتر پلیمرهای نفتی در صنایع بسته­بندی و به خصوص بسته­بندی­های ویژه­ی مواد غذایی شده است. دلیل این امر دسترسی آسان به ماده­ی اولیه، هزینه­ی نسبتا پایین، ویژگی­های مکانیکی مطلوب و بازدارندگی خوب می­باشد ( سیراکسا[3] و همکاران، 2008). با این حال بازیافت نشدن مواد بسته­بندی پلاستیکی یکی از محدودیت­های جدی این مواد می­باشد. اغلب پلیمرهای سنتزی با منشاء نفتی به تخریب بیولوژیکی مقاوم می­باشند و پیوندهای کربنی آن­ها توسط آنزیم­های میکروارگانیسم­ها شکسته نمی­شوند و زیست تخریب­پذیر[4] نمی­باشند. دومین مشکل مربوط به محدودیت مکانی به­ویژه در مکان­های پر جمعیت است، یافتن مکان مناسب برای دفع زباله­های تولیدی و صنعتی در آینده مشکل­تر از پیش می­باشد ( هاگارد[5] و همکاران، 2001). مشکل دیگر بسته بندی­های پلاستیکی مهاجرت ترکیبات استفاده شده در فرمولاسیون مانند نرم کننده­ها[6]، مونومرها و باقیمانده حلال به داخل ماده غذایی می­باشد که موجب کاهش ایمنی و ایجاد بد طعمی ­در ماده غذایی می­گردد ( مانهیم و پاسی[7]، 1990). فاکتور بعدی که باید مورد توجه قرار گیرد وابستگی مواد بسته­بندی پلاستیکی به مواد نفتی می­باشد. با توجه به محدودیت و افزایش قیمت این منابع یافتن روش­های مقرون به صرفه­ی تولید مواد بسته ­بندی مورد توجه قرار گرفته است. علاوه بر عوامل زیست محیطی ذکر شده بسته­ بندی مواد غذایی با تغییرات قابل توجهی در توزیع مواد غذایی شامل جهانی شدن زنجیره­ی غذایی، افزایش تمایل مصرف کنندگان به مصرف غذاها­ی تازه­تر و با کیفیت بهتر و ایمن­تر مواجه شده است ( لوپز- روبیو[8] و همکاران، 2004).

برای دانلود پایان نامه اینجا کلیک کنید