
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,616,281 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,206,272 |
تاثیر کیتوزان بر ویژگی های فیلم میکروفیبریل سلولز (MFC ) مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
دوره 30، شماره 2، تیر 1402، صفحه 109-123 اصل مقاله (1020.12 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2023.21101.2009 | ||
نویسندگان | ||
میثم علیآبادی1؛ محمدرضا دهقانی فیروزآبادی* 2؛ الیاس افرا3؛ واشینگتون لوئیز استیوز ماگالس4؛ گابریل گوتن د لیما5 | ||
1دانشجوی دکتری صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
2دانشیار، گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
3دانشیار ، گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
4موسسه تحقیقات کشاورزی برزیل، مرکز ملی تحقیقات جنگل، دانشگاه پارانا، کوریتیبا، برزیل | ||
5دانش آموخته دکتری در رشته علوم و مهندسی مواد، دانشگاه پارانا، کوریتیبا، برزیل | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: امروزه، بستهبندی ایمن مواد غذایی برای مصرفکنندگان اهمیت زیادی دارد؛ زیرا بهطور مستقیم با سلامت افراد در ارتباط است. مسائل زیستمحیطی نیز بیش از پیش در تولید بستهبندی مواد غذایی اهمیت یافته است. مواد پلاستیکی تهیه شده از بسپارهای فسیلی باعث آلودگی محیط زیست میشوند. بههمین دلیل، استفاده از بسپارهای سبز (دوستدار محیط زیست) بهعنوان جایگزین مناسب بسپارهای فسیلی در صنعت بستهبندی بهسرعت در حال افزایش است. میکروفیبریلسلولز بهعنوان یک ماده دوستدار محیط زیست، برخی از ویژگیهای مورد نیاز بستهبندی فعال مواد غذایی از قبیل نفوذپذیری کم در برابر اکسیژن و مقاومت کششی زیاد را دارد. کیتوزان نیز مادهای زیستتخریبپذیر است که اثر آنتیاکسیدانی و آنتیباکتریال آن اخیراً در بستهبندی مواد غذایی مورد توجه قرار گرفته است. این تحقیق با هدف بررسی اثر افزودن کیتوزان بر ویژگیهای فیلم MFC مورد استفاده در بستهبندی مواد غذایی انجام شده است. مواد و روشها: در ابتدا خمیر کاغذ رنگبری شده اکالیپتوس با استفاده از دستگاه سوپرآسیاب دیسکی به MFC با درصد خشکی 3 درصد تبدیل شد. برای تهیه ژل نشاسته، مقدار 40 گرم نشاسته به 1000 میلیلیتر آب اضافه و حرارتدهی گردید. سپس، ژل نشاسته با نسبت 40 به 60 درصد به خمیر کاغذ اکالیپتوس رنگبری شده اضافه و پس از عبور از دستگاه سوپرآسیاب دیسکی، ژل بهدست آمده در یخچال نگهداری شد. یک گرم کیتوزان در 100 میلیلیتر استیکاسید 5/1 مولار بهمدت 24 ساعت همزده شد و سپس به خمیر کاغذ رنگبری شده اکالیپتوس اضافه و از دستگاه سوپرآسیاب دیسکی عبور داده شد. گلیسرول نیز بهعنوان عامل نرمکننده به ژلها اضافه گردید. پس از تهیه فیلمها با ترکیبات مختلف به روش قالبگیری، آزمونهای آنتیاکسیدان، آنتیباکتریال، مقاومت کششی، میزان عبور اکسیژن، بخار آب و بررسی ریختشناسی با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM) و طیفسنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) انجام شد. یافتهها: نتایج آزمون آنتیاکسیدان به دو روش احیاء رادیکال آزاد (DPPH) و ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ ﻣﻬﺎرﮐﻨﻨﺪﮔﯽ رادﯾﮑﺎل (ABTS) نشان داد که فیلمهای حاوی کیتوزان قدرت مهارکنندگی رادیکالهای آزاد را دارند. همچنین، فیلمهای حاوی این ماده در برابر دو باکتری گرم منفی و گرم مثبت اشرشیا کولای و استافیلوکوکوس اورئوس اثر بازدارندگی معنیداری داشتند. مقاومت کششی فیلمهای MFC خالص نسبت به فیلمهای دیگر بیشتر بود و فیلمهای حاوی کیتوزان و نشاسته مقاومت کششی کمتری نسبت به فیلم MFC خالص داشتند.افزودن گلیسرول نیز به فیلمها باعث کاهش قابل توجه و معنیدار مقاومت کششی شد. میزان عبور اکسیژن و بخار آب نیز در فیلم MFC خالص از دیگر فیلمها کمتر بود. فیلمهای حاوی کیتوزان، نشاسته و بهویژه گلیسرول میزان عبور اکسیژن و بخار آب بیشتری داشتند. نتیجهگیری: نتایج این مطالعه نشان داد که فیلم MFC/کیتوزان یک فیلم با ویژگی فعال است و میتوان فیلمهای بستهبندی مواد غذایی فعال دوستدار محیط زیست را با استفاده از این مواد تهیه نمود. | ||
کلیدواژهها | ||
فیلم میکروفیبریلسلولز؛ بستهبندی فعال؛ دوستدار محیط زیست؛ زیستتخریبپذیر؛ کیتوزان | ||
مراجع | ||
1.Chen, G., Qi, X., Guan, Y., Peng, F., Yao, Ch., & Cang-Sun, R. (2016). High-strength hemicellulose-based nanocomposite film for food packaging applications. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 4 (4), 1985-1993.
2.Cazón, P., Vázquez, M., & Velazquez, G. (2018). Cellulose-glycerol-polyvinyl alcohol composite films for food packaging: Evaluation of water adsorption, mechanical properties, light-barrier properties, and transparency. Carbohydrate Polymers. 195, 432-443.
3.Lin, L., Abdel-Samie, M., & Cui, H. (2019). Novel packaging systems in foods. Encyclopedia of Food Security and Sustainability. 1, 484-491.
4.Ahmadzadeh, S., & Khaneghah, A. (2020). Role of green polymers in food packaging. Encyclopedia of Renewable and Sustainable Materials. 2, 305-319.
5.Gao, Q., Min, L., Zhao, K., Liu, X., Wang, S., & Li, H. (2020). Preparation of a microfibrillated cellulose/ Chitosan/ polypyrrole film for active food packaging. Progress in Organic Coatings. 149, 105907.
6.Bideau, B., Bras, J., Adoui, N., Loranger, E., & Daneault C. (2017). Polypyrrole /nano cellulose composite for food preservation: Barrier and antioxidant characterization. Food Packaging and Shelf Life. 12, 1-8.
7.Muzzarelli, R. A. A., Boudrant, J., Meyer, D., Manno, N., DeMarchis, M., & Paoletti, M. (2012). Current views on fungal chitin/chitosan, human chitinases, food preservation, glucans, pectins, and inulin: a tribute to Henri Braconnot, the precursor of the carbohydrate polymers science, on the chitin bicentennial. Carbohydrate Polymers. 87, 995-1012.
8.Rodriguez, M., Oses, J., Ziani, K., and Mate, J. (2006). Combined effect of plasticizers and surfactants on the physical properties of starch-based edible films. Food Research International. 39, 840-846.
9.Tirtashi, F., Moradi, M., Tajik, H., Forough, M., Ezati, P., & Kuswandi, B. (2019). Cellulose/chitosan pH-responsive indicator incorporated with carrot anthocyanins for intelligent food packaging. International J. of Biological Macromolecules. 136, 920-926.
10.Nguyen, S., & Lee, B. (2021). Microfibrillated cellulose film with enhanced mechanical and water-resistant properties by glycerol and hot-pressing treatment. Cellulose. 28, 5693-5705.
11.Abdul Halim, A., Kamari, A., & Phillip, E. (2018). Chitosan, gelatin, and methylcellulose films are incorporated with tannic acid for food packaging. International J. of Biological Macromolecules. 120, 1119-1126.
12.Atykyan, N., Revin, V., & Shutova, V. (2020). Raman and FT‑IR Spectroscopy investigation the cellulose structural differences from bacteria Gluconacetobacter sucrofermentans during the different regimes of cultivation on a molasses media. AMB Express. 10, 84.
13.Shakeri, A., Imani, M., & Miraki, F. (2015). Preparation and characterization of microcrystalline cellulose (MCC) and nanocrystalline cellulose (NCC) from cotton stem. Iranian J. of Wood and Paper Science Research. 30 (2), 299-307. [In Persian]
14.Yu, T., Puxin, Zh., Mi, Zh., Yi, L., & Fei, C. (2020). Effect of microfibrillated cellulose loading on physical properties of starch/polyvinyl alcohol composite films. J. of Wuhan University of Technology-Mater. 35, 825-831.
15.Boa, Y., Zhang, H., Luon, Q., Zheng, M., Tang, H., & Huang F. (2018). Fabrication of cellulose nanowhiskers reinforced chitosan-xylan nanocomposite films with antibacterial and antioxidant activities. Carbohydrate Polymers. 184, 66-73.
16.Ismail, M., Patanen, M., Sirvio, J., Visanko, M., Ohigashi, T., Kosugi, N., Huttula, M., & Liimatainen, H. (2019). Hybrid films of cellulose nanofibrils, chitosan, and nano-silica structural, thermal, optical, and mechanical properties. Carbohydrate Polymers.218, 87-94.
17.Kumar, V., Bollstrom, R., Yang, A., Chen, Q., Chen, G., Salminen, P., Bousfield, D., & Toivakka, M. (2014). Comparison of nano- and microfibrillated cellulose films. Cellulose. 21, 3443-3456.
18.Souza, A., Benze, R., Ferrao, E., Ditchfield, C., Coelho, A., & Tadini, C. (2012). Cassava starch biodegradable films: Influence of glycerol and clay nanoparticles content on tensile and barrier properties and glass transition temperature. LWT - Food Science and Technology. 46, 110-117.
19.Rodriguez, M., Oses, J., Ziani, K., & Mate, J. (2006). Combined effect of plasticizers and surfactants on the physical properties of starch-based edible films. Food Research International. 39, 840-846. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 227 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 265 |