مقالات و پایان نامه های سری دوازدهم

بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص فیزیکو شیمیایی، عبوردهی و معادلات …

از دیدگاه گیاه شناسی لوبیا روغنی با نام علمی Glycine max گیاهی است از تیره نخود) لگومینوز) که به صورت بوته‌ای استوار و با شاخ بر گ زیاد رشد می‌کند. ریشه سویا مستقیم و با انشعاب زیاد است اما در شرایط ایران ریشه در عمق ۳۰ سانتی متر خاک پراکنده است. بر روی ریشه سویا نوعی باکتری همزیست Rhizobium japonicum مشاهده می‌شود. باکتری‌های ریزو بیوم، کربوهیدرات‌ها و سایر مواد غذایی را از آوند ابکشی گرفته و انرژی دریافتی را صرف تبدیل نیتروژن هوا به یون آمونیوم و در نهایت اسیدهای آمینه می‌کند. مقداری از نیتروژن تولید شده که مازاد مصرف باکتری است در اختیار گیاه قرار می‌گیرد و مقداری نیتروژن هم از تجزیه بافت گره‌های مرده (قطع در اثر پیری و رشد ثانویه ریشه) آزاد گردیده و در اختیار گیاه قرار می‌گیرد. سویا دارای دو فرم رشد محدود و نامحدود است. در گیاهان با فرم محدود گل‌ها در ابتدای گره‌های فوقانی به ظهور رسیده و به طرف پایین ادامه می‌یابد. در ارقام رشد نامحدود گل دهی در گره‌های پایینی آغاز گردیده و به طرف بالا پیش می‌رود. در سویا اشکال رشد نامحدود بزرگ ترین بر گ‌ها در وسط بوته قرار دارند و در بخش‌های بالایی و پایینی بوته از سطح برگ‌ها و طول دمبرگ کاسته می‌شود. در ارقام رشد محدود برگ‌های قسمت انتهایی بوته دارای سطح برگ کمتر و دمبرگ کوتاهتر می‌باشند، ولی نزدیک شدن به طرف پایین بوته، سطح برگها و طول دمبر گ افزایش می‌یابد ( تاجیک[۴۵] و همکاران، ۲۰۱۳).
با افزایش محبوبیت گیاه خواری در دهه ۷٠ میلادی قرن بیستم و به اوج رسیدن آن در دهه ۹٠، سویا توسط حامیان آن بعنوان “ماده غذایی سالم” معرفی گردید و از مزایای آن میتوان موارد زیر را برشمرد: منبعی ایده آل از پروتئین، کاهنده کلسترول، محافظت کننده در برابر سرطان، کاهنده علائم یائسگی و خطر ابتلا پوکی استخوان، تاثیر بر سطوح تستسترون در مردان به دلیل محتوای فیتواسترون، کمک به هضم غذا و حفظ سلامت روده و معده، جلوگیری از ابتلا به بیماری های قلبی، تقویت سیستم ایمنی بدن، حفظ سلامت پوست و مو بدلیل وجود ویتامینE، کاهش خطر ابتلا به سرطان پروستات و طاسی در مردان، تقویت استخوانها، منبع آنتی اکسیدان، پیشگیری از ابتلا به آلزایمر به شرط استفاده متعادل از سویا، کمک به بازسازی ماهیچه ها با مصرف یک مشت سویا در روز.
۲-۲-۱- پلی ساکارید محلول در سویا
به تازگی یک پلی ساکارید از مواد دیواره سلولی لپه سویا استخراج شده است. SSPSاز خانواده پکتین مانند از بیوپلیمر اسیدی استخراج شده از محصول فرعی کربوهیدرات باقی مانده از تولید پروتئین سویا جدا شده (SPI) تولید میشود. مزایای SSPS برای سلامتی انسان، پایین آوردن کلسترول خون، بهبود رخوت و کاهش خطر ابتلا به دیابت گزارش شده است ( شوری[۴۶] و همکاران، ۱۹۸۵). به غیر از ارزش غذایی آن، عملکردهای مختلفی از جمله پراکندگی، تثبیت کننده، امولسیون و چسبندگی، ویسکوزیته کم، و قادر به تشکیل فیلم سطحی قوی با ضخامت ۱۷-۳۰ نانومتر نیز دارد ( آی سای[۴۷] و همکاران، ۱۹۹۴). امروزه محبوبیت پروتئین سویا به عنوان امولسیفایر در حال افزایش است زیرا میتواند یک جایگزین vegetable-based به جای پروتئینهای روزانه باشد. نتایج حاصل از مطالعات گوناگون نشان داد که SSPS میتواند فیلمهای زیست تجزیه پذیر با ظاهر خوب و خواص مکانیکی رضایت بخش تولید کنند. ( سالار باش[۴۸] و همکاران، ۲۰۱۳).
۲-۲-۲- ساختار SSPS
پلی ساکارید محلول در سویاSSPS ، دارای یک ساختار پکتین مانند است که متشکل از ستون اصلی نام برده در زیر میباشد ( ناکامورا[۴۹] و همکاران، ۲۰۰۲).
۱- Homogalacturonan
Rhamnogalacturonan
۲- (واحد های تکراری تشکیل شده از و )
۳- منشعب شده توسط و
galactan .
۲-۳- نانو تکنولوژی
علم نانو و علوم مرتبط با آن جدید نیستند چرا که صدها سال است شیمیدانان از تکنیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های علم نانو در کار خود استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند. از پنجره های رنگارنگ کلیساهای قرون وسطی گرفته تا شمشیرهای یافت شده در حفاری های سرزمینهای مسلمان همگی گویای این مطلب هستند که بشر مدت هاست که از برخی شگردهای این فناوری در بهینه کردن فرایندها و ساخت با کیفیت تر اشیاء بهره میبرده است اما تنها به دلیل پیشرفت کم فناوری و نبود امکانات امروزی نتوانسته حوزه مشخصی برای این فناوری تعیین کند. اولین بار ریچارد فیمن در سال ۱۹۵۹ طی سخنرانی خود با بیان امکان به راه اندازی فرآیندی برای دستکاری اتمها و مولکولها با استفاده از ابزارهای دقیق سبب شده تا افکار به سمت توسعه چنین امکانی متمایل شوند. در سال ۱۹۷۴، پروفسور نوریو تانیگوشی، مدرس دانشگاه علوم توکیو، نخستین بار واژه “فناوری نانو” را بکار گرفت. او در مقاله ای با نام “مفهوم اساسی فناوری نانو” اشاره میکند که فناوری نانو اساسا مجموعه ای از فرایندهای تفکیک، ادغام و تشکیل مواد در حد یک اتم یا یک مولکول است. در دهه ۱۹۸۰ این تعریف به طور وسیع تر توسط دکتر درکسلر (نویسنده کتاب های موتور خلقت) مورد بررسی قرار گرفت. فناوری نانو و نانوعلوم در اوایل دهه ۱۹۸۰ با تولد علم کلاستر آغاز به کار کرد. این توسعه سبب کشف فلورین در سال ۱۹۸۶ و نانولوله های کربنی در مدت چند سال بعد شد. مقیاس نانو، ابعادی کمتر ازnm 100 (معمولا nm 1/0 تا nm 100) را شامل میشود، که شامل موادی یا سطوح خارجی بسیار زیاد و ناهمگونی کم که پدیدههای کوانتومی بروز میدهند میباشد. علم نانو، مطالعه پدیدهها و خواص نوین مواد، در این مقیاس (در حد اتم ها و مولکولها ) میباشد. فناوری نانو، کاربرد دانش ، مهندسی و فناوری در مقیاس نانو در جهت تولید مواد و سیستمهایی است که وظایف خاص الکتریکی، مکانیکی، بیولوژیکی، شیمیایی یا محاسباتی را انجام میدهند. نانو تکنولوژی بر اساس ارائه خواص و عملکردهای نوینی از نانو ساختارها، دستگاه ها و سیستم ها به علت ساختار بسیار کوچک آنهاست. این دستگاه ها عموما کاربردهای بیولوژیکی و پزشکی دارند به طور کلی نانوتکنولوژی، فن آوری تغییر در خواص مولکولهای تشکیل دهنده مواد است. و به همین دلیل مقیاس نانو بهترین تعریف برای تکنولوژی میباشد (سورنتینو[۵۰] و همکاران، ۲۰۰۷).
۲-۳-۱- بایو نانو تکنولوژی
نانو بایو تکنولوژی حوزه نوظهور علمی و فنی است که گرایش چند رشته ای از علوم (شیمی ، زیست شناسی، فیزیک، علم مواد) است. این حوزه از یک سو، به فعالیتهای همگام علم مواد و بیولوژی اشاره دارد و از سوی دیگر حد فاصل علم فیزیک و بیولوژی است. نانو بایوتکنولوژی با سیستمهایی در مقیاس نانو که با راهکار بالا به پائین ساخته شدهاند (خرد کردن واحدهای بزرگتر به اجزای کوچکتر ) یا از روش پائین به بالا برای سامان دادن اجزا بهره میبرند، سرکار دارند. نانو بایو تکنولوژی بیش از آنکه شاخه ای از بایوتکنولوژی باشد شاخه ای از نانو تکنولوژی است. بایوتکنولوژی از سازوارههای زنده در کاربردهای صنعتی مختلف است، ولی نانو بایوتکنولوژی استفاده از قابلیتهای نانوتکنولوژی در کاربردهای زیستی است. بنابراین واژه نانو بایوتکنولوژی نیز مانند واژههایی چون بیومکانیک و بیومتریال به استفاده از تکنولوژیهای مختلف، در کاربردهای زیستی اشاره دارد و نه به استفاده از قابلیتهای ارگانیزمهای حیاتی در کاربردهای مختلف صنعتی. نانو کامپوزیتها جایگزین خوبی برای بطریهای پلاستیکی نوشیدنیها هستند استفاده از پلاستیک برای ساخت بطری باعث فساد و تغییر طعم نوشیدنی میشوند، نانوکامپوزیتها میتوانند به عنوان مواد بسته بندی جدید استفاده شوند، یک مثال نانوکامپوزیتهای تشکیل شده از نشاسته سیب زمینی و کلسیم کربنات است، این فوم مقاومت خوبی به حرارت دارد، سبک و زیست تخریب پذیر است و میتواند برای بسته بندی مواد غذایی به کار رود. افزودن ۵-۳% از نانو خاک رس به ماده پلاستیک آن را سبک تر، قویتر و مقاومتر به حرارت می کند و خواص ممانعت کنندگی بهتر در برابر اکسیژن، دی اکسید کربن، رطوبت و مواد فرار دارد (پاپر[۵۱]، ۱۹۹۹)
۲-۳-۲- کامپوزیت
رشد فزاینده تکنولوژی در سال‌های اخیر باعث شد تا موادی که در دسترس بشر بود برای جامه حقیقت پوشاندن بر رویاهای مدرن کافی نباشد و از این رو تلاش برای رسیدن به مواد جدید آغاز شد. امروزه در بیشتر کاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز داریم. موادی که ضمن داشتن استحکام بالا، سبک باشند، مقاومت سایشی وجذب خوبی داشته باشند که از جمله آن انواع کامپوزیت ها را میتوان نام برد.
کامپوزیتها، ترکیبات ساخته شده از پلیمر و پر کننده آلی یا غیر آلی هستند. استفاده از پر کنندهای غیرآلی در ماتریکس پلیمر، استحکام و سفتی پلیمر را افزایش میدهد و تولید آنها به صورت بالقوه میتواند باعث بهبود ویژگیهای مکانیکی مواد بسته بندی و ظروف نشاستهای گردد.
کامپوزیت‌ها از دیدگاه زیستی به دو دسته کامپوزیت‌های طبیعی. مانند استخوان، ماهیچه، چوب و …
و کامپوزیت‌های مصنوعی(مهندسی) تقسیم میشود.
کامپوزیت‌های سبز(کامپوزیت‌های زیست‌تجزیه‌پذیر)
در اینگونه کامپوزیت‌ها، فاز زمینه و تقویت کننده، از موادی که در طبیعت تجزیه می‌شوند، ساخته می‌شوند. در کامپوزیت‌های سبز، معمولاً فاز زمینه از پلیمرهای سنتزی قابل جذب بیولوژیکی و تقویت کننده‌ها از فیبرهای گیاهی ساخته می‌شوند (سورنتینو[۵۲] و همکاران، ۲۰۰۷).
۲-۳-۳- تعریف نانو کامپوزیت
فناوری نانو به دلیل تعامل نزدیکی که با سایر رشتههای علوم دارد به سرعت در حال گسترش است و در این علم پلیمر را نیز از مزایای خود بی بهره نگذاشته است. استفاده از فناوری نانو در زمینهی علم پلیمر به تولید پلیمرهای نانوکامپوزیت منجر شده است. نانوکامپوزیتها پلیمرهایی هستند که در آنها از ترکیبات آلی یا غیرآلی مختلفی که دارای اشکال مختلف صفحه ای، کروی و یا به صورت ذرات ریز بوده و اندازه ای در حد ابعاد نانو دارند به عنوان فیلر یا پرکننده استفاده میشود. فیلمهای حاصل از ترکیب نانو مواد و بیوپلیمرها و یا به اصطلاح نانو کامپوزیتهای بیوپلیمری خواص کاربردی مطلوبتری از خود نشان میدهند که مهمترین آنها افزایش مقاومت مکانیکی و کاهش نفوذپذیری نسبت به بخار آب میباشد. افزایش بازدارندگی در برابر نفوذ گازها، افزایش کارایی فیلم در استفاده به عنوان بسته بندی فعال، افزایش مقاومت حرارتی ماده بسته بندی و ایجاد شفافیت و بهبود خواص ظاهری فیلم از دیگر مزایای نانوکامپوزیتهای بیوپلیمری است (قنبرزاده، ۱۳۸۸).
۲-۳-۴- تعریف بایو نانو کامپوزیت
در طول چند سال اخیر “بایونانوکامپوزیت” تبدیل به یک اصطلاح رایج برای تعیین نانوکامپوزیتها که شامل پلیمرهای طبیعی در ترکیب با مواد معدنی هستند و نشان دهنده حداقل یک بعد در مقیاس نانومتر است ( سالمیدی و لاکروکس[۵۳]، ۲۰۰۶؛ دمورا[۵۴] و همکاران، ۲۰۱۲). که ویژگیهای آنها در مقایسه با نانوکامپوزیتهای مشتق شده از پلیمرهای سنتزی بسیار مطلوب تر است ( اوتارا[۵۵] و همکاران، ۲۰۰۰). علاوه بر این بایونانوکامپوزیت ها مزیت قابل توجه ای از زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری و بهبود ویژگیهای عملکردی به وسیله ارائه بایولوژی یا بخش معدنی نشان دادند. موجودات زنده تولید کننده نانوکامپوزیتهای طبیعی هستند که آرایش ترکیبی از ترکیبات آلی و معدنی در مقیاس نانو نشان میدهد ( فیگویرو[۵۶] و همکاران، ۲۰۰۴).
در واقع بایو نانو کامپوزیتها نسل جدیدی از نانوکامپوزیتها هستند که شامل ترکیبی از بیوپلیمرها و مواد معدنی هستند که حداقل یکی از ابعاد آنها در مقیاس نانومتری باشد ( لیو[۵۷] و همکاران، ۲۰۰۴). علاوه بر این، مواد بیوپلیمر به عنوان یک فن آوری سبز شناخته شده ( میر[۵۸] و همکاران، ۱۹۵۹). و در صنایع دارویی، بسته بندی مواد غذایی و تکنولوژیهای کشاورزی قابلیت تجزیه بیولوژیک و زیست سازگاری از خود نشان داده اند ( رایس[۵۹]، ۱۹۹۴).
۲-۳-۵- فلز تیتانیوم
بسیاری از مهندسین و طراحان هنوز تیتانیوم را فلزی گران و ناشناخته قلمداد میکنند اما پیشرفت های اخیری که در زمینه تولید این فلز صورت گرفته است نشان می دهد که تیتانیوم ماده ای بسیار فوق العاده برای استفاده های مهندسی است. تیتانیوم با عدد اتمی ۲۲ و نماد Ti از عناصر گروه فلزات واسطه میباشد. نقطه ذوب ۱۶۶۸درجه سانتیگراد، نقطه جوش ۳۲۸۷ درجه سانتیگراد و وزن اتمی ۸۸/۴۷ دارد. یکی از ویژگی های مهم تیتانیوم چگالی پایین آن ۵۰۶/۴ گرم بر سانتیمتر مکعب می باشد. این ویژگی همراه با استحکام و مقاومت بالا در برابر خراشیدگی تیتانیوم را به فلزی ایده آل تبدیل کرده است. تیتانیوم عمدتاً در صنایع هوا فضا و همینطور در کارخانه ها و تجهیزات صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز همچنین در ساخت عینک ها، مهندسی کنترل و فناوری پزشکی خصوصاً مواردی که حد تحمل بیولوژیک از اهمیت زیادی برخوردار است مورد استفاده قرار می گیرد. تیانیوم ماده ای غیر سمی حتی در مقادیر بالا می باشد. همچنین این ماده هیچ نقشی در سیستم طبیعی بدن انسان ایفا نمی کند. بطور تخمینی روزانه ۸ میلی گرم تیتانیوم وارد بدن انسان می شود. اگر چه تقریباً بدون جذب شدن از بدن دفع میگردد ( بهاور و همکاران، ۱۳۹۲).
۲-۳-۵-۱- نانو دی اکسید تیتانیوم
دی اکسید تیتانیوم در اندازه نانومتری یک فوتو کاتالیست ایده آل است که مهم ترین دلیل وجود این خاصیت در این ماده قابلیت جذب اشعه فرابنفش است. فوتون های فرابنفش بسیار پرانرژی هستند و در بیشتر موارد می توانند به سادگی باعث تخریب اجسام گردند. دی اکسید تیتانیوم با جذب اشعه فرابنفش و به واسطه خاصیت فوتوکاتالیستی خود می تواند پوششی ضد باکتری روی سطوح ایجاد کند و هم چنین مانع از عبور اشعه گردد. وجود همین خواص ویژه، نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم را تبدیل به گزینه ای مناسب برای استفاده در کرم های ضدآفتاب نموده است. حذف بوی نامطبوع و تجزیه سموم آلی و معدنی و میکروارگانیسم های مضر و بیماری زای موجود در آب و فاضلاب کاربرد عمده دیگر این ماده است. نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم خاصیت آب دوستی بالایی دارند ( بهاور و همکاران، ۱۳۹۲).
۲-۳-۶- فیلمهای خوراکی
امروزه آلودگیهای ناشی از پلیمرهای سنتزی، توجه همگان را به استفاده از مواد زیست تخریب پذیر معطوف کرده است و در طی دو دهه اخیر مطالعه بر روی مواد زیست تخریب پذیر حاصل از پروتئین ها و کربوهیدارت ها گسترش وسیعی یافته است. این ماکرومولکول ها به طور بالقوه میتوانند جایگزینی مناسب برای پلیمرهای سنتزی حاصل از مشتقات نفتی به شمار روند. بسته بندی های زیست تخریب پذیر که قابلیت خوراکی بودن و مصرف به همراه ماده غذایی را دارند به دو دسته فیلمها و پوشش های خوراکی تقسیم میشوند. فیلمهای خوراکی قبل از کاربرد در بسته بندی ماده غذایی به صورت لایه ای نازک تولید میشوند و بعد همانند پلیمرهای سنتزی برای بسته بندی به کار میروند. فیلم پوششی یکنواخت و یکپارچه با ضخامت کمتر از ۰۱/۰ اینچ است. فیلم ها می توانند به شکل لفاف، کپسول و کیسه تولید شوند که این محصولات با ضخامت مشخصی قالب گیری میشوند. پوششهای خوراکی بر خلاف فیلمها بر روی ماده غذایی تشکیل میشوند. بنابراین پوشش به عنوان بخشی از محصول بوده و موقع استفاده روی محصول باقی میماند. این کار توسط روش هایی نظیر واکس زدن، اسپری کردن و غوطه ور کردن صورت می گیرد. فیلم ها و پوشش های خوراکی در مقایسه با پلیمرهای سنتی دارای مزایای منحصر به فردی میباشند. زیست تخریب پذیری، بازدارندگی خوب از تبادل گازهای تنفسی CO2 و O2 و در نتیجه کنترل تنفس میوهها و سبزیها، بازندارندگی از انتقال و تبادل ترکیبات بودار و طعم دار و همچنین حفاظت محصول در مقابل صدمات مکانیکی از جمله مهمترین مزایای فیلم ها و پوشش های خوراکی می باشند. زمان ماندگاری مواد غذایی از طریق برهمکنش های متعدد آنها با محیط اطراف کنترل شده و با استفاده از فیلم های محافظ افزایش مییابد. فیلمهای خورکی میتوانند با ایفای نقش با عنوان غشاهای انتخابی در برابر انتقال رطوبت، انتقال اکسیژن، اکسیداسیون لیپیدها و از دست رفتن ترکیبات فرار مؤثر در بو و طعم زمان ماندگاری و کیفیت ماده غذایی بهبود بخشند. یکی دیگر از مزایای فیلمها این است که می توانند به عنوان حامل برای افزودنیها و ترکیبات مختلف مانند مواد ضد میکروبی، آنتی اکسیدانها و غیره عمل کنند که در این حالت به آنها بسته بندی فعال گفته می شود ( کوآنگ یئون لی[۶۰] و همکاران، ۲۰۰۴).
کاربرد فیلمهای خوراکی در محصولات غذایی به سال های بسیار دور بر میگردد. چینی ها در قرن دوازدهم و سیزدهم میلادی مرکبات را با موم پوشش میدادند تا از افت وزن و کاهش رطوبت آنها جلوگیری شود. در قرن شانزدهم میلادی گوشت را با چربی پوشش میدادند تا از چروکیدگی آن جلوگیری شود. در همان زمان برای نگهداری گوشت گوشت و سایر مواد غذایی آنها را با فیلم های ژلاتین پوشش میدادند. یوبانوعی فیلم ترکیبی از چربی و پروتئین خوراکی است که از قرن پانزدهم در شرق آسیا به طور سنتی از شیر سویا تهیه میشده است. در قرن نوزدهم فندق و بادام را با ساکاروز پوشش میدادند تا از اکسید شدن و تندی آنها جلوگیری شود. از دهه ۱۹۳۰ تا کنون صطح میوه ها را با موم ها و امولسیون روغن در آب پوشش میدهند. طی ۴۰ سال گذشته تحقیقات متعدی در زمینه تهیه، کاربرد و ویژگیهای فیلمها و پوششهای خوراکی انجام شده است. یکی از روشهای تولید فیلمهای تجزیه پذیر استفاده از بایو پلیمرهایی بر پایه نشاسته، پروتئین و سلولز است. در این میان موارد استفاده از پروتئین بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. این فیلم ها علاوه بر بهبود ارزش تغذیه ای ماده غذایی ویژگی های مکانیکی و تراوایی بهتری نسبت به فیلمهای تهیه شده از کربوهیدارت ها و چربی ها دارند. تاکنون پروتئین های فراوانی از جمله ژلاتین، کازئین، پرونتئین آب پنیر، زئین ذرت، گلوتن گندم و ایزوله پروتئین سویا برای این منظور بررسی شده اند. فیلم های پروتئینی به خوبی به سطوح هیدروفیل متصل می شوند و مانع خوب اکسیژن و دی اکسید کربن میباشند اما به نفوذ آب مقاوم نمیباشند ( کوآنگ یئون لی[۶۱] و همکاران، ۲۰۰۴). فیلمهای حاصل از نانو مواد و بیوپلیمر ها یا به اصطلاح نانو کامپوزیت های بیوپلیمری خواص کاربردی مطلوب تری نشان میدهند که مهم ترین آنها افزایش مقاومت مکانیکی و کاهش نفوذ پذیری به بخار آب، افزایش بازدارندگی در برابر نفوذ گازها، افزایش کارائی فیلم به عنوان بسته بندی فعال، افزایش مقاومت گرمایی ماده بسته بندی و بهبود خواص ظاهری فیلم از دیگر مزایای نانوکامپوزیت های بیوپلیمری می باشد ( کستر و فنما[۶۲]، ۱۹۹۸).
۲-۳-۷- پلاستی سایزرها[۶۳]
فیلمها و پوشش های خوراکی نیاز به کشش خوب وانعطاف پذیری، شکنندگی پائین، برای جلوگیری از ترک خوردن در طول حمل و نقل و ذخیره سازی هستند. بنابراین پلاستسسایزرها با وزن مولکولی پائین برای بهبود انعطافپذیری فیلمهای خوراکی به فیلم ها افزوده میشود. افزودن نرم کنندهها به ترکیبات اصلی سازنده فیلم ها و یا پراکنده شدن بین زنجیره های پلیمر، موجب جدا شدن زنجیرهای پلیمر، کاهش سفتی ساختمان و افزایش انعطاف پذیری فیلم میشود. بعلاوه پلاستیسایزرهای موجب کاهش شکنندگی، کاهش پیوندهای هیدروژنی بین زنجیره های پلیمر و افزایش فضاهای بین مولکولی آنها میشود. معمولاً بیشترین پلاستیسایزرهای استفاده شده پروپیلن گلایکول، گلیسرول، سوربیتول، الیگوساکارید (سوکروز) و آب هستند. اضافه کردن پلاستیسایزرهای ممکن است ممکن است سبب تغییرات قابل توجهی در خواص ممانعتی فیلم ها به عنوان مثال افزایش نفوذپذیری فیلم به گازها (یا ترکیبات آروما)، کاهش توانایی فیلم در جذب آب و یا کاهش استحکام کششی شود ( بارتو[۶۴] و همکاران، ۲۰۰۳).
تالجا[۶۵] و همکاران (۲۰۰۷)، اعلام کرده اند که گلیسرول به منظور نرم کنندگی به فرمولاسیون فیلم افزوده می شود. پلاستیسایزرها تحرک زنجیره های پلیمر را با پرکردن فضاهای خالی بین شبکه پلیمر، افزایش می دهند و نیروهای پیوندی درون مولکولی کاهش یافته، شکنندگی کم، آبدوستیو قابلیت انتقال گاز و بخار آب زیاد می شود.
بنابه گزارش ( گیلبرت[۶۶] و همکاران، ۱۹۹۶)، افزودن پلاستیسایزر با کاهش پیوندهای درون مولکولی بین زنجیره های پلیمر، خواص فیلم را اصلاح کره و WVP را افزایش میدهد. علیرغم این یافته فیلم های دارای فروکتوز و سوربیتولWVP کمتری را نسبت به فیلمهای بدون پلاستیسایزر نشان دادند. از آنجائیکه فیلم های بدون پلاستیسایزر بسیار شکننده اند، این امکان وجود دارد که منافذ بسیار ریزی داشته باشند که سرعت انتقال بخار آب را افزایش دهند.
۲-۳-۸- بسته بندی فعال
تکنولوژی جدید در بسته بندی مواد غذایی در پاسخ به نیازهای مشتریان یا در راستای تولید صنعتی محصولات غذایی محافظت شده با روش های ملایم تر، تازه، لذیذ و راحت با عمر انباری زیاد و کیفیت کنترل شده توسعه می یابند. علاوه بر این تغییرات در نحوه توزیع(مثل جهانی سازی بازاردر نتیجه توزیع غذا در مسافت های طولانی) یا روش زندگی مصرف کنندگان ( بدلیل صرف زمان کمتر برای خرید غذای تازه از بازارو پخت و پز) مهمترین چالش ها در زمینه صنعت بسته بندی می باشد و به عنوان نیروی پیش برنده در جهت توسعه مفاهیم جدید بسته بندی و بهبود یافته می باشند که میزان مدت زمان نگهداری را افزایش داده در حالیکه موجب حفظ ایمنی و کیفیت مواد غذایی شده و آن را تحت نظارت دارد. در بسته بندی فعال به بسته بندی اجازه داده می شود تا با غذا و محیط اطرافش واکنش متقابل داشته باشد و نقش دینامیکی در نگهداری ماده غذایی بازی نماید.

دانلود متن کامل پایان نامه در سایت jemo.ir موجود است