عنوان

بررسی ویژگی‌های ضد میکروبی و فیزیکو شیمیایی نانوکامپوزیت‌های فعال بر پایه ی کربوکسی متیل سلولز ژلاتین حاوی نانوذرات اکسید روی -سوربات پتاسیم,‮‭Antimicrobial and physicochemical properties of carboxymethylcellulose-gelatin-based active nanocomposites containing zinc oxide nanoparticles-potassium sorbate‬

Number

‭۲۳۷۸۰پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی ویژگی‌های ضد میکروبی و فیزیکو شیمیایی نانوکامپوزیت‌های فعال بر پایه ی کربوکسی متیل سلولز ژلاتین حاوی نانوذرات اکسید روی -سوربات پتاسیم

Parallel Title Proper

‮‭Antimicrobial and physicochemical properties of carboxymethylcellulose-gelatin-based active nanocomposites containing zinc oxide nanoparticles-potassium sorbate‬

First Statement of Responsibility

/فریبا محمودی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۹‬

Name of Manufacturer

، میرزائی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۰۴‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

صنایع غذایی گرایش شیمی مواد غذایی

Date of degree

‮‭۱۳۹۹/۰۷/۲۳‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

طی سال‌های اخیر به علت عدم زیست‌صتخریب‌صپذیری و وجود مشکلات ناشی از روش‌های مختلف آلودگی زدایی مواد پلاستیکی سنتزی، توجه پژوهشگران به یافتن جایگزین‌های مناسب برای این مواد در صنعت بسته بندی مواد غذایی معطوف شده است .فیلم‌صهای زیست‌صتخریب‌صپذیر و سازگار با محیطصزیست گزینه‌صای مناسب برای این امر به حساب می-آیند .در این پژوهش فیلم‌صهای نانوکامپوزیتی فعال بر پایه‌صی کربوکسی متیل سلولز ژلاتین‮‭G) - (CMC‬حاوی نانوذرات اکسید روی ‮‭(ZnO)‬ و سوربات پتاسیم ‮‭( KS)‬ تولید و ویژگی‌صهای فیزیکی و مکانیکی بررسی و فرمولاسیون فیلم‌صها با استفاده از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی ‮‭(CCD)‬ با ‮‭۱۳‬ آزمایش، ‮‭۵‬ آزمایش درنقطه‌ی مرکزی، ‮‭۲‬ متغیر مستقل‮‭(ZnO NPs‬ ، ‮‭KS)‬ در پنج سطح کدبندی شده‮‭(۴۱۴۲۱/۱‬ +،‮‭۱‬ +،‮‭۰‬ ،‮‭۱‬ - و‮‭۴۱۴۲۱/۱‬ - (و ‮‭۷‬ پاسخ) اختلاف رنگ کلی، پارامتر روشنایی، اندیس زردی، کرنش تا نقطه‌ی شکست، استحکام کشش نهایی و نفوذپذیری نسبت به بخار آب (استفاده گردید و توسط نرم افزار ‮‭Design Expert‬ بهینه‌صسازی شد .نتایج حاکی از کاهش نفوذپذیری نسبت به بخارآب فیلم کربوکسی متیل سلولز ژلاتین در حضور نانوذرات ‮‭ZnO‬ و ‮‭KS‬ بود .افزایش غلظت نانوذرات ‮‭ZnO‬ و ‮‭KS‬ موجب افزایش استحکام کششی ‮‭(UTS)‬ فیلم‌ها شد و این امر به افزایش پیوستگی بین ساختاری بیوپلیمرها بدلیل ایجاد برهمکنش بین نانوذرات اکسید روی و سوربات پتاسیم با ماتریکس بیوپلیمری نسبت داده شد .نتایج آزمون طیف سنجی فروسرخ‮‭IR) -(FT‬، وجود این برهمکنش‌صها را تأیید کرد .ماکزیمم مقادیر کرنش تا نقطه شکست ‮‭(SB)‬ در غلظت‌های ‮‭۸/۰‬ تا ‮‭۷/۱‬ نانوذرات ‮‭ZnO‬ و غلظت‌های بالاتر از ‮‭KS‬ ‮‭۴‬پیش بینی شد .نتایج حاصل از بهینه‌صسازی فرمولاسیون نشان داد که مطلوب‌صترین ترکیب فیلم نانوکامپوزیت حاوی ‮‭۶۶/۰‬ نانوذرات ‮‭ZnO‬ و ‮‭۲۶/۲ KS‬ بود .حضور نانوذرات‮‭ZnO‬ در فیلم، میزان حلالیت در آب و جذب آب فیلم کربوکسی متیل سلولز ژلاتین را کاهش داد .در حالی که ‮‭KS‬ میزان حلالیت در آب را افزایش داده و سبب کاهش جذب رطوبت فیلم کنترل شد .همچنین نانوذرات‮‭ZnO‬ و ‮‭KS‬ موجب افزایش زاویه‌ی تماس قطره‌ی آب با سطح فیلم کنترل و کاهش میزان آبدوستی سطحی آن شدند .افزودن همزمان نانوذرات اکسید روی و سوربات پتاسیم به فیلم‮‭G- CMC‬خواص حرارتی آن بهبود یافت .بررسی ویژگی‌صهای ساختاری و مورفولوژی فیلم‌صها در آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی ‮‭SEM‬ نشان داد که حضور نانوذرات اکسید روی و سوربات پتاسیم در فیلم پایه سبب کاهش ترک‌های سطحی آن شد .نتایج این آزمون نشان داد که دو ماده به صورت همگن و یکنواخت داخل ماتریکس فیلم پخش شده و سبب ایجاد نظم ساختاری و فشردگی در ماتریکس فیلم شدند .بررسی خواص نوری فیلم‌صها نشان داد در طول موج‌های ‮‭۳۰۰‬ و ‮‭۳۶۰‬ نانومتر فیلم حاوی هر دو ماده دارای کمترین میزان عبور نسبت به فیلم‌های دیگر بود که دلیل آن به خاصیت جذب ‮‭UV‬ نانوذرات ‮‭ZnO‬ موجود در فیلم نسبت داده شد .بر طبق نتایج ازمون‌صهای میکروبی فیلم حاوی نانوذرات ‮‭ZnO‬ و ‮‭KS‬ دارای بیشترین بازدارندگی در برابر استافیلوکوکوس اورئوس و اشیریشیاکلای بود و این بازدارندگی در استافیلوکوکوس اورئوس) باکتری گرم مثبت (بیشتر از اشیریشیاکلای) باکتری گرم منفی (بود .طبق نتایج بدست آمده استفاده توام از نانوذرات اکسید روی و سوربات پتاسیم در فیلم بر پایه‌ی کربوکسی‌متیل‌سلولز ژلاتین موجب بهبود خواص کاربردی فیلم و افزایش خواص ضد میکروبی آن شد

Text of Note

In recent years, due to the non-biodegradability of synthetic plastics and problems caused by various methods of disposal of these materials, researchers are focused on finding suitable alternatives for them in the food packaging industry. Biodegradable and environmentally friendly films are a good option for this purpose. In this study, active nanocomposite films based on carboxymethylcellulose-gelatin (CMC-G) containing zinc oxide nanoparticles of (ZnO) and potassium sorbate (KS) were produced and their physical and mechanical properties including water vapor permeability, mechanical and color properties were investigated and the formulation of the films was optimized by the response surface methodology using Design Expert software. The results showed a decrease in water vapor permeability of the carboxymethylcellulose-gelatin film in the presence of ZnO nanoparticles and KS. Increasing the concentration of ZnO nanoparticles and KS increased the tensile strength (UTS) of the films and this was attributed to the increased cohesion of biopolymers due to the interaction between zinc oxide nanoparticles and potassium sorbate and biopolymer matrix. The infrared spectroscopy (FT-IR) results confirmed these interactions. Maximum value of strain to break (SB) was predicted at ZnO nanoparticles concentrations of 0.8 to 1.7 and concentration of more than 4 of KS. The optimization results showed that the most desirable nanocomposite film composition contained 0.66 ZnO nanoparticles and 2.26 KS. The presence of ZnO nanoparticles in the film reduced the water solubility and water absorption of the carboxymethylcellulose-gelatin film. While KS increased the water solubility and reduced the moisture absorption of the control film. ZnO nanoparticles and KS also increased the water contact angle of the control film and decreased its surface hydrophilicity. Simultaneous addition of zinc oxide nanoparticles and potassium sorbate to CMC-G film improved its thermal properties. Structural and morphological characteristics of films have been investigated by scanning electron microscopy (SEM). Results showed that the presence of zinc oxide nanoparticles and potassium sorbate reduced surface cracks of control film and these two materials were uniformly distributed in the film matrix that caused structural order in the film matrix. The film containing both additives showed the lowest absorption at 300 and 360 nm, which was attributed to UV absorption properties of ZnO nanoparticles. The film containing ZnO nanoparticles and KS also showed the highest inhibition against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, and this inhibition was higher against Staphylococcus aureus (gram-positive bacteria) compared to Escherichia coli (gram-negative bacteria). According to the results, the combined use of zinc oxide nanoparticles and potassium sorbate in carboxymethylcellulose-gelatin based film improved its functional properties and increased its antimicrobial properties

Parallel Title

‮‭Antimicrobial and physicochemical properties of carboxymethylcellulose-gelatin-based active nanocomposites containing zinc oxide nanoparticles-potassium sorbate‬

محمودی، فریبا

Mahmoodi, Fariba

قنبر زاده، بابک، استاد راهنما

پزشکی نجف‌آبادی، اکرم، استاد مشاور

استاد رحیمی، علیرضا، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی