طراحی و ساخت فیلم ضد میکروبی حاوی تیمول بر پایه زئین و اتیل سلولز جهت بسته بندی فعال برای مواد غذایی
چکیده
چکیده فارسی
مقدمه : با توجه به تقاضای روزافزون صنعت بسته‌بندی به جایگزینی فیلم‌های پلیمری سنتتیک با پلیمرهای طبیعی با هدف حفظ محیط زیست و نیز افزایش ایمنی و عمر ماندگاری محصولات غذایی تحقیقات گسترده‌ای در زمینه تهیه و تولید فیلم‌های بیو پلیمری فعال و هوشمند مورد نیاز می‌باشد.
هدف: هدف از این مطالعه طراحی و تولید فیلم بسته‌بندی نامحلول در آب بر پایه زئین و اتیل سلولز و بررسی اثرات نسبت غلظت پلیمر، نوع حلال، تیمار هیدرولیز و نوع پلاستی‌سایزر بر خواص فیلم شوندگی پلیمرها و انتخاب بهترین تیمار از نظر خواص مکانیکی و ممانعتی و نیز بررسی تاثیرات افزودن تیمول و کورکومین به فیلم بر خواص آنتی‌اکسیدانی و ضد میکربی فیلم‌ها می‌باشد. .
مواد و روش کار: در ابتدا تاثیر غلظت‌های متغیر از پلیمرها، استفاده از حلال‌های مختلف و نیز تاثیر هیدرولیز پلیمرها بر فیلم پذیری پلیمرها مورد بررسی قرار گرفت تا بهترین نمونه فیلم از نظر یکنواختی و مقاومت ظاهری بدست آید. برای انجام تیمار هیدرولیز، زئین و اتیل سلولز به صورت جداگانه با استفاده از حلال‌های اسید استیک و اتانول 70 درصد به نسبت 30 به 70 به مدت دو ساعت تحت حرارت 75 درجه سانتی گراد قرار گرفتند سپس آزمایشات انتخاب مناسب‌ترین ترکیب پلاستی سایزر برای به دست آوردن بهترین فیلم انجام شد و به نمونه بهینه سازی شده تیمول (25% وزن ماده خشک) و کورکومین (1% وزن ماده خشک) بعنوان ماده ضد میکروبی و آنتی‌اکسیدانی استفاده شد، بعد از حل شدن کامل این مواد روی هیتر بدون حرارت، داخل ظروف تفلونی ریخته شد. فیلم‌های تولید شده برای تعیین ضخامت فیلم، حل‌پذیری، میزان نفوذپذیری به بخار آب، ویژگی‌های مکانیکی، ساختاری، مورفولوژیکی و همچنین خاصیت آنتی‌اکسیدانی و ضدمیکروبی مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته‌ها: براساس نتایج آزمون FTIR از فیلم بهینه پیوندهای هیدروژنی بیشتری پس از هیدرولیز ایجاد شده بود که می‌تواند به دلیل بهبود شاخص‌های فیلم‌پذیری از جمله شاخص‌های مقاومت به کشش و ازدیاد طول تا نقطه شکست، نسبت به نمونه هیدرولیز نشده باشد. افزودن کورکومین و تیمول باعث ایجاد ساختار اسفنجی در مقطع عرضی فیلم بسته‌بندی و نیز باعث بهبود قابلیت کشسانی فیلم شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی مبنی بر ایجاد ساختار متخلخل در فیلم‌های حاوی کورکومین و تیمول، جذب آب و افزایش خاصیت تورم و حل‌شوندگی درآب را تایید کرد. اثرات ضدمیکروبی فیلم‌های حاوی تیمول بصورت آزاد سازی آهسته بود و تاثیر مهاری بیشتری بر استافیلوکوکوس اروئوس نسبت به اشرشیا کلی و نیز خاصیت مهارکنندگی قابل توجهی در برابر رشد کپک آسپرژیلوس فلاووس داشتند. خاصیت آنتی‌اکسیدانی اندازه‌گیری شده در فیلم‌های حاوی کورکومین پس از چهار ماه نزدیک 30 درصد بود که حاکی از اثرات محافظتی ماتریکس فیلم در حفظ کورکومین و رهایش کنترل شده این ترکیب در طول زمان بود.
نتیجه‌گیری: فیلم‌پذیری مخلوط زئین و اتیل سلولز پس از تیمار هیدرولیز و انتخاب گلیسرول و مونو اتیلن گلیکول بعنوان پلاستی‌سایزر بطور قابل توجهی بهبودیافت. فیلم تهیه شده حاوی کورکومین و تیمول علاوه بر داشتن اثرات ضدباکتریایی و ضدقارچی، خواص آنتی اکسیدانی قابل قبول و معنی‌داری در طی مدت زمان نگهداری حتی پس از 4 ماه از خود نشان دادند. فیلم‌های تهیه شده با مشخصات مکانیکی و ممانعتی قابل قبول پتانسیل خوبی در بسته‌بندی فعال مواد غذایی با خواص ضدمیکروبی و آنتی‌اکسیدانی دارند.
کلید واژه ها : زئین- اتیل سلولز- هیدرولیز- تیمول- کورکوم