پایان نامه ارشد رشته صنایع غذایی : بررسی اثر نانو خاک رس روی فیلمهای ترکیبی زیست تخریب … |
2-5- نشاسته و نشاستهسیب زمینی.. 23
1-5-2- تولید فیلم نشاسته. 24
2-5-2- خواص کاربردی فیلمهای نشاسته ای.. 28
2-5-2-1- بازدارندگی نسبت به بخار آب.. 28
2-5-2-2- بازدارندگی نسبت به گازها و ترکیبات فرار. 29
2-5-2-3- خواص مکانیکی.. 29
2-5-2-4- رنگ… 32
2-5-2-5- پلاستی سایزرها 32
2-5-3- نشاسته سیب زمینی.. 33
2-6- ژلاتین.. 36
2-6-1- پوششها و فیلمهای بر پایه ژلاتین.. 36
2-6-2- تعریف ژلاتین.. 36
2-6-3- کاربردهای ژلاتین در صنایع مختلف… 38
2-6-4- کلاژن. 38
2-6-5- تبدیل کلاژن به ژلاتین.. 39
2-6-6- شیمی ژلاتین.. 42
2-6-7- ترکیب آمینو اسیدی ژلاتین.. 43
2-6-8- نقطه ایزوالکتریک ژلاتین.. 45
2-6-9- تولید ژلاتین.. 46
2-6-9-1- روش اسیدی.. 47
2-6-9-2- روش قلیایی.. 47
2-6-10- تشکیل فیلم و خصوصیات.. 48
فصل سوم: مواد و روش ها 49
3-1- مواد. 50
3-2 روش تهیه فیلمهای نانوبایوکامپوزیتی.. 51
3-3 ضخامت فیلم. 52
3-4 آنالیز فیلم. 53
3-4-1- ویژگی های مکانیکی.. 53
3-4-2- رنگ سنجی.. 55
3-4-3- نفوذ پذیری بخار آب (WVP) 56
3-4-4- بررسی تعامل مواد شیمیاییFTIR.. 56
3-4-5- حلالیت فیلم ها 57
3-4-6- ظرفیت جذب آب (WAC) 57
3-4-7- ایزوترم جذب.. 58
3-4-8- اشعه مرئی – UV.. 59
3-4-9- نفوذ پذیری به اکسیژن. 59
3-5- تجزیه و تحلیل آماری.. 60
فصل چهارم: نتایج و بحث… 60
4-1- ارزیابی کیفی فیلمها 61
4-2-اندازه گیری رطوبت.. 62
4-3- اندازه گیری حلالیت.. 63
4-4-اندازه گیری میزان جذب آب.. 64
4-5- تعیین میزان نفوذ پذیری به بخار آب.. 65
4-6- نفوذ پذیری به اکسیژن. 70
4-7- اندازه گیری ویژگیهای مکانیکی.. 76
4-8- رنگ… 82
4-9- uv. 85
4-11- مدلسازی ایزوترم جذب.. 89
4-11-2- بررسی اثر ژلاتین بر ایزوترم جذب تعادلی فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی.. 91
4-11-3- بررسی اثر نانو ذرات خاک رس بر ایزوترم جذب تعادلی فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی/ژلاتین.. 92
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات… 93
5-1- نتیجه گیری.. 94
5-2- پیشنهادات.. 96
منابع و مراجع.. 98
English Abstarct: 104
چکیده
در این کار تحقیقاتی تولید و بررسی خصوصیات فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی و ژلاتین/ نانو خاک رس مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور نانو خاک رس در نسبتهای 1%، 3% و 5% پلاستیسایزر40% به فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی و ژلاتین اضافه شد. پس از آماده شدن محلول نانو و اضافه شدن به فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی و ژلاتین، این فیلمها به روش کاستینگ تحت شرایط کنترل شده تهیه شد. خواص فیزیکوشیمیایی، مکانیکی، عبور دهی در برابر بخار آب و اکسیژن و ایزوترم فیلمها تحت شرایط استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمون مکانیکی فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی و ژلاتین/ نانو خاک رس نشان داد که استحکام کششی از 08/26 تا 39/34 مگاپاسکال افزایش، درصد کشیدگی از 35/12 تا 03/7 درصد کاهش و مدول یانگ از1133/17 تا 1395/03 مگاپاسکال افزایش معنی دار داشت. برای فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی و ژلاتین/ نانو خاک رس، کاهش نفوذ پذیری به بخار آب از 15/5 تا 77/4 (g/m.s.pa 10-7) و نفوذ یذیری به اکسیژن از 06/4 تا 05/4 cc–mil [m2. day]، میزان جذب آب، حلالیت و محتوای رطوبت فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی و ژلاتین/ نانو خاک رس، نشان داده شد. بررسی پارامترهای رنگی نشان داد که با افزایش غلظت شفافیت از 80/94 تا 25/94 کاهش یافت. رنگ فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی و ژلاتین/ نانو خاک رس، با افزایش غلظت رو به زردی و همچنین از سبزی کاسته شده و رو به قرمزی افزایش داشت. نمودارهای FTIR نشان داد که تعاملات انجام شده تماماً فیزیکی بوده و واکنشهای شیمیایی رخ نداده است. با بررسی ایزوترمهای جذب نانو بایوکامپوزیت حاصل مشخص شد که مقدار رطوبت آب تک لایه کاهش یافته و نمودار به سمت پایین جابجا شده است و این حاکی از آن است که ذرات نانو خاک رس روی توانایی آبگریز کردن فیلم را دارند. به طور کلی با توجه به بررسی های انجام شده نانو خاک رس روی توانایی بهبود خواص اساسی فیلمهای ترکیبی نشاسته سیب زمینی و ژلاتین را دارا میباشند و میتوانند به عنوان فیلرهای جاذب اشعه ماورا بنفش و فیلمهای بسته بندی مواد غذایی در صنایع غذایی مورد استفاده قرار گیرند.
واژگان کلیدی: نشاسته سیب زمینی، ژلاتین، نانو خاک رس، نفوذ پذیری به اکسیژن، نفوذ به بخار آب، حلالیت، میزان جذب آب، خواص مکانیکی،
1-1- پیش زمینه
از سال 1970 مصرف پلاستیکها هر 4 یا 5 سال 2 برابر میشود. حدود 30% پلاستیکهای تولیدی یک بار مصرف هستند. میزان پلاستیکهای یک بار مصرف در امریکا سالانه 8 میلیون تن است. همچنین بسیاری از پلاستیکهای مورد استفاده در بستهبندی بعد از استفاده، استفاده مجدد نمیشوند. علت این امر آلودگی بالای این مواد و نیاز به تمیز کردن قبل از استفاده مجدد است که به دلیل هزینه بر بودن، غیر اقتصادی است بر اساس یک بررسی 28- 14% حجم کل زبالههای جامد شهری و حدود 12- 9% حجم کل زبالههای جامد و فاضلاب شهری را پلاستیک ها تشکیل میدهند. از طرفی با توجه به طول عمر بالای پلاستیکها و تقریبا زیست تخریب پذیر نبودن این پلیمرها، دچار یک بحران زیست محیطی شدهایم و باید این مشکل به نحوی حل گردد یکی از راه حلهای این مشکل، سنتز و طراحی پلیمرهای زیست تخریب پذیر[1] است (امینی و همکاران، 1391).
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1399-10-17] [ 11:04:00 ب.ظ ]
|