عنوان

تهیه و بررسی خواص فیزیکی، مکانیکی و ضدمیکروبی فیلم‌های نانوکامپوزیتی پلی‌اتیلنی حاوی نانوذرات نقره، اکسید روی و مس به‌عنوان فیلم‌های فعال در بسته‌بندی مواد غذایی

Number

‭۱۲۳۳۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تهیه و بررسی خواص فیزیکی، مکانیکی و ضدمیکروبی فیلم‌های نانوکامپوزیتی پلی‌اتیلنی حاوی نانوذرات نقره، اکسید روی و مس به‌عنوان فیلم‌های فعال در بسته‌بندی مواد غذایی

First Statement of Responsibility

/سمیرا دهقانی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: دانشکده کشاورزی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۹۶‬ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

در رشته علوم و صنایع غذایی - گرایش تکنولوژی صنایع غذایی

Date of degree

‮‭۱۳۹۲/۰۶/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

بسته‌بندی فعال یک مفهوم نوآورانه است که در آن بسته‌بندی، محصول و محیط برای افزایش ماندگاری، بهبود ایمنی و وضعیت ظاهری محصول با هم در ارتباط هستند که موجب حفظ کیفیت اولیه محصول در طی ماندگاری می‌شود .انواع مختلفی از این نوع بسته‌بندی در حال توسعه است که سیستم بسته‌بندی ضدمیکروبی رایج‌ترین نوع آن می‌باشد .بسته‌بندی ضدمیکروبی سیستمی است که فساد و رشد میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا را مهار می‌کند .عملکرد ضدمیکروبی را می‌توان با افزودن عوامل ضدمیکروبی در سیستم بسته‌بندی و یا با استفاده از پلیمرهای ضدمیکروبی در بسته‌بندی ایجاد کرد .بسته‌بندی فعال بر پایه افزودن نانوذرات فلزی به فیلم‌های پلیمری، کاربرد جدیدی از نانوتکنولوژی در صنایع‌غذایی است .افزودن این نانوذرات وایجاد نانوکامپوزیت‌ها علاوه بر خواص ضدمیکروبی، بر روی خواص مکانیکی، نفوذپذیری به گازها و آب، خواص حرارتی و قابلیت فرآوری فیلم‌های بسته‌بندی تأثیرگذار هستند .مواد ضدمیکروبی مختلفی با عملکرد مناسب بر پایه آلی و معدنی وجود دارند که در دهه اخیر نانوذرات معدنی همچون رس و فلزات توجه بسیار زیادی را به خود جلب کرده‌اند .هدف از اجرای این پروژه، ساخت و تهیه فیلم‌های نانوکامپوزیتی پلی‌اتیلن دانسیته پایین‮‭(LDPE)‬- نانوذرات فلزی و بررسی خواص مکانیکی و ضدمیکروبی آنها و همچنین افزایش خاصیت اخیر با استفاده ترکیبی از نانوذرات فلزی، بعنوان فیلم‌های فعال در بسته‌بندی مواد غذایی می‌باشد .در این پژوهش نانوذرات نقره، اکسید مس و روی با درصدهای ترکیبی پیشنهادی طرح آماری به گرانول‌های ‮‭LDPE‬افزوده شده و نانوکامپوزیت‌های اولیه به روش اکستروژن مذاب تهیه شدند، سپس با استفاده از اکسترودر دیگر، فیلم‌های نهایی تولید شد .برای بررسی نحوه‌ی پخش نانوذرات از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد .همچنین در بررسی خواص ضد میکروبی فیلم روش شمارش کلونی به کار گرفته‌شد .جهت بررسی خواص فیزیکی فیلم‌ها، آزمون‌های مکانیکی واندازه‌گیری میزان جذب اشعه فرابنفش صورت پذیرفت .تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانوکامپوزیت‌ها نشان دهنده مورفولوژی سطح شکست تقریبا ناهمگن‌تری نسبت به پلی‌اتیلن خالص هستند .همچنین خواص ضدمیکروبی این فیلم‌ها در مقابل اشرشیاکلای به عنوان باکتری گرم منفی و استافیلوکوکوس‌ارئوس به عنوان باکتری گرم مثبت نیز مشاهده گردید .بر اساس آنالیزهای آماری انجام شده با نرم افزار ‮‭Design Expert‬ طرح‮‭Mixture Design‬ ، رابطه‌هایی برای پیش‌بینی متغیرهای پاسخ پیشنهاد شده‌است ‮‭R۲‬ .در حدود ‮‭۹۶/۰‬ برای باکتری استافیلوکوکوس اورئوس و ‮‭۹۷/۰‬ برای باکتری اشرشیاکلای، ضریب سطح معنی‌داری و عدم برازش کمتر از ‮‭۵‬ و کفایت دقت بیش از ‮‭۴‬ در روابط پیشنهادی آنالیز آماری، نشان دهنده کفایت و صحت مدل‌های پیشنهادی برای تولید فیلم‌های ضدمیکروبی حاوی نانوذرات فلزی است .نانوذرات اکسید روی موجب کاهش غیرمعنی‌دار استحکام کششی فیلم شده ولی نانوذرات نقره و اکسید مس موجب افزایش معنی‌دار در پارامتر ازدیاد طول تا نقطه شکست شدند .تأثیر ناچیز این نانوذرات بر خواص مکانیکی فیلم می‌تواند ناشی از عدم تشکیل پیوند شیمیایی قوی بین ماتریس پلیمر و نانوذرات فلزی باشد .فیلم‌های حاوی نانوذرات اکسید روی عبور اشعه ماوراءبنفش را بسیار کاهش دادند که نشان از خواص حفاظتی این فیلم‌ها در برابر اثرات مخرب این اشعه در تسریع فساد مواد غذایی است .لذا به طور کلی این پژوهش به منظور کاهش شدت فرآیندهای انجام شده در صنایع غذایی که موجب آسیب بافتی و تغذیه‌ای در غذا می‌شود، همچنین به منظور کاهش میزان مواد افزودنی و نگهدارنده شیمیایی در غذا، کاهش مقدار مصرفی هریک از نانوذرات به منظور به حداقل‌رسانی اثرات سوء احتمالی و در نهایت بررسی خواص هم‌افزایی این نانوذرات انجام شد

Text of Note

significant decrease in tensile strength of nanocomposite films containing zinc oxide nanoparticles, were observed, but silver and copper oxide nanoparticlein films increased the elongation to break point significantly. Negligible effect on the mechanical properties of the nanocomposite films can be due to the lack of strong chemical bonds between the polymer matrix and metal nanoparticles. The film containing ZnO nanoparticles reduced the transition of UV indicating the protective properties of the films against the damaging effects of radiation accelerate the decay of the food. In general, this study was conducted to reduce the severity of different processes that lead to tissue and nutritional damage in food industry, as well to reduce the amount of chemical additives and preservatives in foods in addition to reduce the dose of each particle in order to minimize the side effect of them and finally to evaluate the synergistic effect of these nanoparticles-life, or to enhance safety or sensory properties, while maintaining the quality of the food product. Many types of such packagings have been developed which antimicrobial packaging is the most common one. Antimicrobial packaging system restricts the growth of pathogens and the decay of food. Antimicrobial property can be added to the packaging system by using antimicrobial reagents or by using antimicrobial polymers in packaging system. Active packaging based on metal nanocomposites is a new application of nanotechnology in food packaging industry. Nanoparticles besides antimicrobial activity could affect toughness and other physical properties such as thermal stability, gas and water barrier properties and processability. There are different organic and inorganic antimicrobial reagents but in the last few decades, a great deal of attention has been devoted to inorganic clay and metallic nanoparticles. The main purpose of this study was to prepare low density polyethylene (LDPE) nanocomposite films containing metallic nanoparticles as active food packaging and to evaluate the physical and antimicrobial properties of these films and to enhance the latter by mixture use of metallic nanoparticles. In this study first the silver (Ag), copper oxide (CuO) and zinc oxide (ZnO) nanoparticles mixed in a combine proposed by design of experiments with LDPE pellets and the initial nanocomposites were prepared by melt extrusion then final films were produced by another extruder. Scanning electron microscope (SEM) is used to evaluating the distribution of nanoparticles in the fracture surface of the nanocomposite. The colony counting method is used for the measuring of antimicrobial properties. Also mechanical tests and assessment of the transmition of UV are the criterion of physical properties. SEM images indicated the more heterogeneous surface morphology for nanocomposites than that of pure LDPE. Also the antimicrobial activity of this films against Escherichia coli as a gram negative, and Staphylococcus aureus as gram positive bacteria was approved. Based on the statistical analysis performed using Design Expert software, Mixture Design, some equations have been suggested to predict the response variable. The R2 in the vicinity of 0.96 for S.aureus and 0.97 for E.coli, coefficient of significance level and the lack of fit less than 5 and the adequate precision of more than 4 for proposed correlations of statistical analysis, indicating the adequacy and accuracy of the proposed models for the production of antimicrobial films containing metallic nanoparticles. Non-Active packaging is an innovative concept in which the package, the product, and the environment interact to prolong the shelf

دهقانی، سمیرا

پیغمبردوست، سید هادی، استاد راهنما

پیغمبردوست، سید جمال الدین، استاد راهنما

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی