مطالعه خواص مختلف لایه های نازک تشکیل شده از نشاسته واکسی ذرت - اسید سیتریک و نشاسته - متیل سلولز برای پوشش مواد غذایی

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 8، دوره 9، شماره 1 - شماره پیاپی 23، فروردین 1392   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v9i1.22975

نویسندگان

عبدالحسین آقابابائی^* ؛ رضا کسائی

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

آلودگی ناشی از استفاده از مواد پلاستیکی سنتزی موجب نگرانی علاقمندان به محیط زیست شده است. این امر پژوهشگران را به تحقیق بر روی بیو پلیمر ها به منظور استفاده در صنایع بسته بندی وا داشته است. مقاومت ضعیف در برابر رطوبت مهمترین نقص آن ها می باشد. فیلم های خوراکی از نشاسته واکسی با مقادیر متفاوتی از اسید سیتریک یا متیل سلولز به روش مرطوب تهیه شدند. تأثیر افزایش اسید سیتریک و متیل سلولز بر روی خواص فیزیکی فیلم ها شامل نفوذ پذیری نسبت به بخارآب واکسیژن و خواص مکانیکی فیلم ها شامل مقاومت کششی، درصد ازدیاد طول تا نقطه پارگی و مدول الاستیک مورد بررسی قرار گرفتند. نفوذ پذیری آن ها نسبت به بخار آب (WVP) با استفاده از روش مهاجرت رطوبت از فنجانک ها اندازه گیری شدند. سرعت مهاجرت اکسیژن ((OTR از طریق اندازه گیری عدد پراکسید روغن موجود در فنجانک ها اندازه گیری شدند. خواص مکانیکی فیلم ها با استفاده از دستگاه کشش اندازه گیری شدند. افزدون اسید سیتریک تا 5 درصد موجب کاهش نفوذ پذیری به بخار آب و اکسیژن شد. فیلم حاوی 5 درصد (وزنی/ وزنی) اسید سیتریک، کمترین WVP را نشان داد، در حالیکه با افزایش اسید سیتریک به میزان 20 درصد موجب افزایش نفوذ پذیری به بخار آب و ازدیاد طول فیلم ها تا نقطه پارگی و کاهش مقاومت کششی فیلم هاگردید. افزدون متیل سلولز تا 30 درصد (وزنی/ وزنی) نفوذ پذیری به بخار آب و اکسی‍ژن را کاهش داد.

کلیدواژه‌ها

نشاستة واکسی؛ اسید سیتریک؛ متیل سلولز؛ نفوذ پذیری به بخار آب؛ خواص مکانیکی

مراجع

Ban, W., Song, J., Argyropoulos, D. S., and Lucia, L. A., 2006, Improving the Physical and Chemical Functionality of Starch-Derived Films with Biopolymers. Journal of Applied Polymer Science. 100, 2542–2548.

Borredon, E., Bikiaris, D., Prinos, J., Panayiotou, C., 1997, Properties of fattyacid esters of starch and their blends with LDPE. Journal of Applied Polymer Science. 65, 705–721.

Gaspar, M., Benko, Z. S., Dogossy, G., Reczey, K., and Czigany, T. 2005. Reducing water absorption in compostable starch-based plastics. Polymer Degradation and Stability. 90, 563-569.

Guilbert, S. 1986 .Technology and application of edible protective films. In Food Packaging and Preservation. Mathlouthi, M., Ed., Elsevier Applied Science: London, UK. pp. 371- 394.

Kristo, E., and Biliaderis, C. G., 2007, Physical properties of starch nanocrystalre in forced films. Carbohydrate Polymers. 29(1), 254–259.

Krumova, M., Lopez, D., Benavente, R., Mijangos, C., Perena, J. M., 2000, Effect of crosslinking on the mechanical and thermal properties of poly(vinyl alcohol). Polymer. 41, 9265.

Ma, X., Chang, P. R., Yu, J., and Stumborg, M., 2009, Properties of biodegradable citric acid-modified granular starch/thermoplastic pea starch composites. Carbohydrate Polymers. 75, 1–8.

Mali, S., Sakanaka, L. S., Yamashita, F., and Grossmann, M. V. E., 2005, Water sorption and mechanical properties of cassava starch films and their relation to plasticizing effect. Carbohydrate Polymers. 60, 283–289.

Mohanty, A. K., Misra, M., and Hinrichsen, G., 2000, Biofibres, biodegradable polymer and composites: An overview. Journal of Macromolecular Materials and Engineering.; 276, 277- 1–24.

Ning, W., Jiugao, Y., Xiaofei, M., and Ying, W., 2007, The influence of citric acid on the properties of thermoplastic starch/linear low-density polyethylene blends. Carbohydrate Polymers. 67, 446–453.

Ou, S., Wang, Y., Tang, S., Huang, C., and Jackson, M. G., 2005, Role of ferulic acid in preparing edible films from soy protein isolate. Journal of Food Engineering. 70, 205–210.

Park, S. K., Hettiarachchy, N. S., and Were, L., 2000, Degradation Behavior of Soy Protein Wheat Gluten Film in Simulated Soil Conditions. J. Agric. Food Chem., 48, 3027-3031.

Psomiadou, E., Arvanitoyannis, I., and Yamamoto, N., 1996, Edible films made from natural resources; microcrystalline cellulose (MCC), methylcellulose (MC) and corn starch and polyols—Part 2. Carbohydrate Polymers. 31, 193-204.

Ramaraj, B., 2007, Crosslinked poly (vinyl alcohol) and starch composite films. II. Physicomechanical, thermal properties and swelling studies. Journal of Applied Polymer Science. 103, 909–916.

Reddy, N., & Yang, Y., 2010, Citric acid cross-linking of starch films. Food Chemistry. 118, 702-711.

Shi, R., Bi, J., Zhang, Z., Zhu, A., Chen, D., Zhou, X., et al. 2008. The effect of citric acid on the structural properties and cytotoxicity of the polyvinyl alcohol/starch films when molding at high temperature. Carbohydrate Polymers. 74, 763–770.

Sreedhar, B., Chattopadhyay, D. K., Karunakar, M. S. H., and Sastry, A. R. K., 2006, Thermal and surface characterizationof plasticized starch polyvinyl alcohol blends crosslinked with epichlorohydrin". Journal of Applied Polymer Science. 101, 25–34.

Sreedhar, B., Sairam, M., Chattopadhyay, D. K., Syamala Rathnam, P. A., Mohan Rao, D. V., 2005, Thermal, mechanical, and surface characterization of starch poly(vinyl alcohol) blends and borax cross-linked films. Journal of Applied Polymer Science. 96, 1313–1322.

Standard test method for water vapor transmission of material. Standard Designation: E96. In Annual Book of ASTM , ASTM,. 2002

Standard Test Methods for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting. Standard Designation: D 882 - 02. Annual Book of ASTM Standards, 14.02, United States, ASTM 2007a.

Vilaseca, F., Mendez, J. A., Pelach, A., Llop, M., Canigueral, N., Girones., J, et al., 2007, Composite materials derived from biodegradable starch polymer and jute strands. Process Biochemistry, 42, 329–334.

Yang, C. Q., and Andrews, B. A. K., 1991, Infrared spectroscopic studies of the non-formaldehyde durable press finishing of cotton fabrics by use of polycarboxylic acids. Journal of Applied Polymer Science. 43, 1609–1616.

Yang, J., Webb, A., and Ameer, G., 2004, Novel citric acid-based biodegradable elastomers for tissue engineering. Advanced Materials. 16, 511–516.

Yin, Y., Li, J., Liu, Y., Li, Z., 2005, Starch crosslinked with poly(vinyl alcohol) by boric acid. Journal of Applied Polymer Science. 96, 1394–1397.