اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات50
تعداد شماره‌ها1,970
تعداد مقالات20,253
تعداد مشاهده مقاله19,549,053
تعداد دریافت فایل اصل مقاله10,921,283
صفایی, الهام, لشکری, حنان, انصاری, سارا, شیرازی نژاد, علیرضا. (1402). بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی فیلم‌ بایونانوکامپوزیت بر پایه‌ی موسیلاژ کتان و نانوکریستال سلولز. سامانه مدیریت نشریات علمی, 19(5), 711-721. doi: 10.22067/ifstrj.2023.79467.1214
الهام صفایی; حنان لشکری; سارا انصاری; علیرضا شیرازی نژاد. "بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی فیلم‌ بایونانوکامپوزیت بر پایه‌ی موسیلاژ کتان و نانوکریستال سلولز". سامانه مدیریت نشریات علمی, 19, 5, 1402, 711-721. doi: 10.22067/ifstrj.2023.79467.1214
صفایی, الهام, لشکری, حنان, انصاری, سارا, شیرازی نژاد, علیرضا. (1402). 'بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی فیلم‌ بایونانوکامپوزیت بر پایه‌ی موسیلاژ کتان و نانوکریستال سلولز', سامانه مدیریت نشریات علمی, 19(5), pp. 711-721. doi: 10.22067/ifstrj.2023.79467.1214
صفایی, الهام, لشکری, حنان, انصاری, سارا, شیرازی نژاد, علیرضا. بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی فیلم‌ بایونانوکامپوزیت بر پایه‌ی موسیلاژ کتان و نانوکریستال سلولز. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1402; 19(5): 711-721. doi: 10.22067/ifstrj.2023.79467.1214

بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی فیلم‌ بایونانوکامپوزیت بر پایه‌ی موسیلاژ کتان و نانوکریستال سلولز

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران
مقاله 10، دوره 19، شماره 5 - شماره پیاپی 83، آذر و دی 1402، صفحه 711-721    اصل مقاله (929.1 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.2023.79467.1214
نویسندگان
الهام صفایی1؛ حنان لشکری* 2؛ سارا انصاری3؛ علیرضا شیرازی نژاد1
1گروه علوم و صنایع غذایی، واحد سروستان، دانشگاه آزاد اسلامی، سروستان ایران
2گروه علوم و صنایع غذایی، واحد زرین دشت، دانشگاه آزاد اسلامی، زرین دشت، ایران
3گروه علوم و صنایع غذایی، واحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون، ایران
چکیده
تولیدکنندگان در تلاش هستند تا فیلم‌های زیست تخریب‌پذیر و خوراکی را جایگزین مواد پلاستیکی در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی کنند. هدف از این تحقیق، تولید و مشخصه‌سازی فیلم خوراکی و زیست تخریب‌پذیر بر پایه ترکیب صمغ دانه کتان و نانوکریستال سلولز بود. فیلم‌ها از نسبت‌های مختلف (0:100، 30:70، 50:50، 70:30 و 100:0) محلول‌های موسیلاژ دانه کتان (2 درصد وزنی/حجمی) و نانوکریستال سلولز (6 درصد وزنی/حجمی) تهیه شد و خصوصیات فیزیکی، رنگی و مکانیکی آنها مورد بررسی قرار گرفت و بهترین نسبت برای تهیه فیلم بایونانوکامپوزیت انتخاب گردید. ریزساختار فیلم تولیدی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. میانگین داده‌ها، توسط آنالیز تجزیه واریانس در طرح کاملاً تصادفی و با استفاده از نرم‌افزار SPSS 22.0 تجزیه و تحلیل شدند. تفاوت‌های بین تیمارها، در آزمون چنددامنه‌ای دانکن و در سطح احتمال 95 درصد بیان گردید (05/0>p) و نمودارهای مربوطه با Excel 2013 رسم شدند. نتایج نشان داد که با افزودن نانوکریستال سلولز به فیلم بر پایه موسیلاژ دانه کتان و افزایش میزان آن، شدت روشنایی فیلم‌ها کاهش و شدت قرمزی، زردی و کدورت فیلم‌ها به‌طور معنی‌داری افزایش یافت (05/0>p). نتایج حاصل در نهایت نشان داد که ترکیب موسیلاژ دانه کتان و نانوکریستال سلولز در نسبت 30:70 توانست بهترین فیلم از لحاظ استحکام مکانیکی و پایداری در مقابل رطوبت و بخارآب را تولید کند. تصویر SEM این فیلم بیانگر سطح صاف، هموار و توزیع یکنواخت نانوکریستال‌ها در شبکه فیلم بود.
کلیدواژه‌ها
رنگ سنجی؛ ریز ساختار؛ زیست تخریب پذیر؛ مقاومت در برابر آب؛ مقاومت کششی
مراجع
  1. Abdollahi, M., Alboofetileh, M., Rezaei, M., & Behrooz, R. (2013). Comparing physico-mechanical and thermal properties of alginate nanocomposite films reinforced with organic and/or inorganic nanofillers. Food Hydrocolloids, 32(2), 416-424. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2013.02.006
  2. Agustin, M.B., Ahmmad, B., De Leon, E.R.P., Buenaobra, J.L., Salazar, J.R., & Hirose, F. (2013). Starch‐based biocomposite films reinforced with cellulose nanocrystals from garlic stalks. Polymer Composites, 34(8), 1325-1332. https://doi.org/10.1002/pc.22546
  3. American Society for Testing and Materials (ASTM), (2002). Standard test methods for water vapor transmission of materials (E 96-00). In: Annual book of ASTM Standards (pp. 1048-1053). Philadelphia, PA: American Society for Testing and Materials.
  4. American society standard testing and materials (ASTM), (2008). Standard test method for tensile properties of plastics: D 638-08. Philadelphia.
  5. Bayzavi, T., Ansari, S., & Danesh, N. (2020). Preparation of composite films from quince seed mucilage and nanocrystalline cellulose and studying their properties. Journal of Food Technology and Nutrition, 17, 93-108.
  6. Cao, X., Chen, Y., Chang, P.R., Muir, A.D., & Falk, G. (2008). Starch-based nanocomposites reinforced with flax cellulose nanocrystals. Express Polymer Letters, 2(7), 502-510. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2008.60
  7. Cerqueira, J.C., Penha, J.D.S., Oliveira, R.S., Guarieiro, L.L.N., Melo, P.D.S., Viana, J.D., & Machado, B.A.S. (2017). Production of biodegradable starch nanocomposites using cellulose nanocrystals extracted from coconut fibers. Polímeros, 27, 320-329.
  8. Chang, P.R., Jian, R., Zheng, P., Yu, J., & Ma, X. (2010). Preparation and properties of glycerol plasticized-starch (GPS)/cellulose nanoparticle (CN) composites. Carbohydrate Polymers, 79(2), 301-305. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2009.08.007
  9. Criado, P., Fraschini, C., Salmieri, S., & Lacroix, M. (2020). Cellulose nanocrystals (CNCs) loaded alginate films against lipid oxidation of chicken breast. Food Research International, 132, 109110. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109110
  10. Criado, P., Fraschini, C., Shankar, S., Salmieri, S., & Lacroix, M. (2021). Influence of cellulose nanocrystals gellan gum‐based coating on color and respiration rate of Agaricus bisporus mushrooms. Journal of Food Science, 86(2), 420-425. https://doi.org/10.1111/1750-3841.15580
  11. de Oliveira Filho, J.G., Albiero, B.R., Cipriano, L., de Oliveira Nobre Bezerra, C.C., Oldoni, F.C.A., Egea, M.B., & Ferreira, M.D. (2021). Arrowroot starch-based films incorporated with a carnauba wax nanoemulsion, cellulose nanocrystals, and essential oils: A new functional material for food packaging applications. Cellulose, 28(10), 6499-6511. https://doi.org/10.1007/s10570-021-03945-0
  12. de Souza Coelho, C.C., Silva, R.B.S., Carvalho, C.W.P., Rossi, A.L., Teixeira, J.A., Freitas-Silva, O., & Cabral, L.M.C. (2020). Cellulose nanocrystals from grape pomace and their use for the development of starch-based nanocomposite films. International Journal of Biological Macromolecules, 159, 1048-1061. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.05.046
  13. Diem, L.N., Banerjee, I., Pal, K., Sukatta, U., Rugthaworn, P., & Sukyai, P. (2021). Evaluation in cellulose nanocrystals effectiveness on composite film based wound dressing from poly (vinyl alcohol) and gum tragacanth, https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1094285/v1
  14. El Miri, N., Abdelouahdi, K., Barakat, A., Zahouily, M., Fihri, A., Solhy, A., & El Achaby, M. (2015). Bio-nanocomposite films reinforced with cellulose nanocrystals: Rheology of film-forming solutions, transparency, water vapor barrier and tensile properties of films. Carbohydrate Polymers, 129, 156-167. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.04.051
  15. Espitia, P.J.P., Du, W., de Avena-Bustillos, R.J., de Soares, N.F.F., & McHugh, T.H. (2014). Edible films from pectin: Physical-mechanical and antimicrobial properties: A review. Food Hydrocolloids, 35, 287-296. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2013.06.005
  16. Gohargani, M., Lashkari, H., & Shirazinejad, A. (2020). Study on biodegradable chitosan-whey protein-based film containing bionanocomposite TiO2 and Zataria multiflora essential oil. Journal of Food Quality, 2020, 8844167. https://doi.org/10.1155/2020/8844167
  17. Hernández, C., Pérez-Cabrera, L.E., & González-Martínez, C. (2010). Development of linseed-mucilage edible coatings and its application to extend fresh-cut cucumber shelf-life. In Innovations in Food Science and Food Biotechnology in Developing Countries; AMECA Inc.: Queretaro, Mexico, pp. 321-334.
  18. Jensen, A., Lim, L.T., Barbut, S., & Marcone, M. (2015). Development and characterization of soy protein films incorporated with cellulose fibers using a hot surface casting technique. LWT- Food Science and Technology, 60, 162-170. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.09.027
  19. Kumar, P., Sandeep, K.P., Alavi, S., Truong, V.D., & Gorga, R.E. (2010). Preparation and characterization of bio-nanocomposite films based on soy protein isolate and montmorillonite using melt extrusion, Journal of Food Engineering, 100(3), 480-489. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.04.035
  20. Kumar, A., Rao, K.M., & Han, S.S. (2017). Development of sodium alginate-xanthan gum based nanocomposite scaffolds reinforced with cellulose nanocrystals and halloysite nanotubes. Polymer Testing, 63, 214-225. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2017.08.030
  21. Oun, A.A., & Rhim, J.W. (2016). Isolation of cellulose nanocrystals from grain straws and their use for the preparation of carboxymethyl cellulose-based nanocomposite films. Carbohydrate Polymers, 150, 187-200. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.05.020
  22. Panaitescu, D. M., Frone, A. N., Ghiurea, M. & Chiulan, I. (2015). Influence of storage conditions on starch/PVA films containing cellulose nanofibers. Indian Crop Products, 70, 170-177. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.03.028
  23. Peng, B.L., Dhar, N., Liu, H.L., & Tam, K.C. (2011). Chemistry and applications of nanocrystalline cellulose and its derivatives: a nanotechnology perspective. Canadian Journal of Chemistry and Engineering, 89, 1191-1206. https://doi.org/10.1002/cjce.20554
  24. Prado, N.S., da Silva, I.S.V., Silva, T.A.L., de Oliveira, W.J., de Castro Motta, L.A., Pasquini, D., & Otaguro, H. (2018). Nanocomposite films based on flaxseed gum and cellulose nanocrystals. Materials Research, 21(6), 1-9.
  25. Qazanfarzadeh, Z., & Kadivar, M. (2015) Investigation of the effect of cellulose nanocrystal on physical properties of whey protein isolates bionanocomposite films. Innovative Food Technologies, 2(4), 75-85. https://doi.org/10.22104/jift.2015.205
  26. Ramos, M., Valdes, A., Beltran, A., & Garrigos, M.C. (2016). Gelatin-based films and coatings for food packaging application: A review. Coatings, 6, 41. https://doi.org/10.3390/coatings6040041
  27. Rhim, J.W., Park, H.M., & Ha, C.S. (2013). Bionanocomposites for food packaging applications. Progress Polymer Science, 38, 1629-1652. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2013.05.008
  28. Roohani, M., Habibi, Y., Belgacem Naceur, M., Ebrahim, G., Karimi, A.N., & Dufresne, A. (2008) Cellulose whiskers reinforced polyvinyl alcohol copolymers nanocomposites. European Polymer Journal, 44: 2489-2498. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2008.05.024
  29. Sagnelli, D., Hooshmand, K., Kemmer, G.C., Kirkensgaard, J.J.K., Mortensen, K., Giosafatto, C.V.L., Holse, M., Hebelstrup, K.H., Bao, J., & Stelte, W. (2017) Cross-linked amylose bio-plastic: A transgenic-based compostable plastic alternative. International Journal of Molecule Science, 18, 2075. https://doi.org/10.3390/ijms18102075
  30. Savadekar, N.R., Karande, V.S., Vigneshwaran, N., Bharimalla, A.K., & Mhaske, S.T., (2012). Preparation of nano cellulose fibers and its application in kappacarrageenan based film. International Journal of Biology and Macromolecules, 51, 1008-1013. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2012.08.014
  31. Sharmin, N., Khan, R., Salmieri, S., Dussault, D., Bouchard, J., & Lacroix, M. (2012). Mechanical and barrier properties of methylcellulose- based films grafted with trimethylolpropane trimethacrylate by gamma radiation: effect of filling with cellulose nanocrystals. JFOR, 2, 24-31.
  32. Stewart, S., & Mazza, G. (2000). Effect of flaxseed gum on quality and stability of a model salad dressing. Journal of Food Quality, 23, 373-390. https://doi.org/10.1111/j.1745-4557.2000.tb00565.x
  33. Sukyai, P., Anongjanya, P., Bunyahwuthakul, N., Kongsin, K., Harnkarnsujarit, N., Sukatta, U., & Chollakup, R.J.F.R.I., (2018). Effect of cellulose nanocrystals from sugarcane bagasse on whey protein isolate-based films. Food Research International, 107, 528-535. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.02.052
  34. Tabibloghmany, F., Hojjatoleslamy, M., Farhadian, F., & Ehsandoost, E. (2013). Effect of Linseed (Linum usitatissimum) hydrocolloid as edible coating on decreasing oil absorption in potato chips during Deep-fat frying. International Journal of Agricultural Crop Science, 6, 63-69.
  35. Tee, Y., Wong, J., Ching Tan, M., & Talib, R.A. (2017) Development of edible film from flaxseed mucilage. Bioresources, 11, 10286-10295.
  36. Teymourpour, Sh., Abdorreza, M.N. & Fariborz, N. (2015) Functional, thermal, and antimicrobial properties of soluble soybean polysaccharide biocomposites reinforced by nano TiO2. Carbohydrate Polymers, 134, 726-731. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.08.073
  37. Torabi, Z., & MohammadiNafchi, A. (2013). The effects of SiO2 nanoparticles on mechanical and physicochemical properties of potato starch films. Journal of Chemical Health Risks, 3(1). https://doi.org/10.22034/jchr.2018.544018
  38. Wang, Y., Li, D., Wang, L., Yang, L. & Ozkan, N. (2011). Dynamic mechanical properties of flaxseed gum based edible films. Carbohydrate Polymers, 86, 499-504. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2011.04.079
  39. Wardhono, E.Y., Pinem, M.P., Kustiningsih, I., Agustina, S., Oudet, F., Lefebvre, C., & Guénin, E. (2019). Cellulose nanocrystals to improve stability and functional properties of emulsified film based on chitosan nanoparticles and beeswax. Nanomaterials, 9(12), 1707. https://doi.org/10.3390/nano9121707
  40. Yan, Q., Hou, H., Guo, P., & Dong, H. (2011). Effects of extrusion and glycerol content on properties of oxidized and acetylated corn starch-based films. Carbohydrate Polymers, 87(1), 707-712. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2011.08.048
 

 

 

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 3,873
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 291


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب