منابع پایان نامه ارشد درباره
رطوبت نسبی، مواد غذایی، انعطاف پذیری، امکان پذیری پایان نامه ها و مقالات

خواص کششی پایین تری دارد ]60[.
لی14 و همکارانش (2009) اثرات نانو ذرات ZnO بر خواص مکانیکی پوشش های پلی اورتان را بررسی کرده اند. پوشش های پلی اورتان غنی شده با نانو ذرات ZnOتا 2 درصد وزنی بهبود قابل توجهی در Young’s moduls و استحکام کششی (TS) نشان داده اند. پلی اورتان به دلیل خواص فیزیکی خوب مانند انعطاف پذیری در دمای پایین، استحکام کششی، قابلیت کنترل سختی و شفافیت به طور گسترده ای استفاده می شود اما از معایب آن مقاومت دمایی پایین و دوام مکانیکی پایین آن می باشد. اندازه نانومتر و بویژه سطح تماس زیاد نانو فیلرها واکنش سطح داخلی فیلر و پلیمر را افزایش داده و در نتیجه موجب بهبود خواص پلیمر می شود. آزمایش های متناوب نشان می دهد که نانوفیلر ذرات ZnO استحکام را افزایش می دهد اما تأثیری بر انعطاف پذیری فیلم های کامپوزیتی ندارد. بالا رفتنYoung’s moduls و استحکام کششی ممکن است به دلیل محدودیت نسبی حرکت اجزاء ساختاری زنجیرهPU با افزودن ZnO باشد. صاف کردن نیز می تواند سبب تراکم نانو ذرات ZnO در فیلم خشک شده و منجر به تنزل خاصیت مکانیکی فیلم شود ]56[.

2-16- خواص ضد میکروبی
بسته بندیهای فعال ضد میکروبی ساخته شده از نانوکامپوزیت های فلزی نسل جدیدی از بسته بندی با ساختار نانو هستند که از ترکیب مستقیم نانو ذرات فلزی با پلیمر پایه تولید میشوند. در بسته بندیهای فعال، انتشار مواد ضد میکروبی از ماتریکس پلیمری به سطح ماده غذایی به صورت آهسته و در زمان طولانی انجام میشود و در نتیجه برای مدت طولانی غلظت بالایی از ماده ضد میکروبی در سطح فرآورده وجود خواهد داشت. مواد ضد میکروبی از طریق کاهش سرعت رشد و طولانی کردن فاز تأخیری میکروارگانیسم ها و یا غیر فعال کردن و نابودی میکروب ها باعث افزایش ماندگاری فرآورده های غذایی میشوند. در مورد فیلم ها و پوشش های خوراکی انتخاب نوع ماده ضد میکروبی تنها به ترکیبات خوراکی محدود میشود. زیرا از آن جا که این مواد همراه ماده بسته بندی و ماده غذایی مصرف می شوند، خوراکی بودن و ایمنی آنها امری ضروری است. ویژگی هایی که یک ترکیب ضد میکروبی مورد استفاده در بسته بندی های فعال باید داشته باشد عبارتند از:
– مورد تأیید سازمان های نظارت کننده بوده و برای تماس با ماده غذای مجاز باشد.
– قیمت پایینی داشته باشد تا مقرون به صرفه باشد.
– بر طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها مؤثر باشد.
– در غلظت های کم بر میکروارگانیسم ها مؤثر باشد.
– بر خواص حسی مواد غذایی تأثیر منفی نداشته باشد.
استفاده از فیلم ها و پوششهای خوراکی ضد میکروبی و فیلم های سنتزی حاوی ترکیبات ضد میکروبی به زمان های خیلی دور بر می گردد. زمانیکه از مواد حاوی نگهدارنده های شیمیایی و اسیدهای آلی به عنوان پوشش سوسیس استفاده می شد این لفاف های طبیعی عمدتاً لوله هایی از جنس پروتئین خوراکی بودند که خمیر سوسیس در داخل آنها پر می شد. علاوه بر پوشش دادن سوسیس ها، قطعات و لاشه های گوشت نیز با ژل های حامل ترکیبات ضد میکروبی پوشش داده می شدند تا از رشد باکتریهای فسادزا و پاتوژن در آنها جلوگیری شود. تحقیقات اندکی در رابطه با استفاده از پوشش های پروتئینی(از جمله ژلاتین) حامل ترکیبات ضد میکروبی در مورد محصولات گوشتی گزارش شده است.
مطالعات بر روی استفاده از فیلم ها و پوشش های پروتئینی به عنوان حامل ترکیبات ضد میکروبی از سال 1980 شروع شد. گیلبرت15 اثر اسیدسوربیک اضافه شده به فیلم های کازئینی یا ژلاتینی را مورد بررسی قرار داد و مشاهده کرد پایداری میکروبی بهبود مییابد. از اواخر دهه 1990استفاده از ترکیبات ضدمیکروبی طبیعی نیز در فیلمهای خوراکی پروتئینی آغاز شد. فعالیت ضدمیکروبی فیلم های زئینی حاوی نایسین و فیلم زئینی یا پروتئین سویای حاوی لیزوزیمیا نایسین در مقابل لاکتوباسیلوس پلانتاروم کورد آزمایش قرار گرفت ]37[.
در مطالعات صورت گرفته نشان داده شده است که نانو ذراتی چون Zn,Ti,Ag,Cr و اکسید آن ها خاصیت باکتری کشی بالایی دارند ]55[. باکتری استافیلوکوکوس اورئوس (S.aureus) یکی از باکتری های بیماری زای مهم است. که مقاومت آنتی بیوتیکی یکی از مشکلاتی است که برای از بین بردن این باکتری بسیار مطرح است. لذا نانو مواد به عنوان مواد مناسب برای مهار و ازبین بردن این باکتری میتوانند مورد استفاده قرار گیرند ]33[. خاصیت ضد میکروبی ترکیبات اکسید روی از گذشته بسیار دور شناخته شده و کاربردهای فراوانی در ضدعفونی کردن وسایل پزشکی، تصفیه آب ، لوسیون ها و پمادهای ضد میکروبی دارد. نانو ذرات اکسید فلزی، بر اساس نسبت سطح به حجم، خاصیت ضد باکتریایی متفاوتی از خود نشان می دهند. باکتری های گرم مثبت در مقایسه با باکتری های گرم منفی در مقابل نانو ذرات فلزی، مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند که میتواند به ساختار دیواره سلولی ارتباط داشته باشد. مکانیسم ضد میکروبی نانوذرات فلزی حاصل از این فلز هنوز دقیقاً مشخص نیست. بر اساس مطالعات محققان این مکانیسم ممکن است به صورت القای تنش اکسیداتیو به غشای سلول میکروب به دلیل آزادسازی گونه های اکسیژن فعال (ROS) یا آزادسازییون از سطح ذره و اتصال به غشای سلول و انهدام آن باشد.احتمال داده میشود. یون های آزادشده از نانو مواد با گروه های تیول (-SH) پروتئین های سطحی سلول های باکتریایی واکنش دهند. تعدادی از این پروتئین های غشای سلول های باکتریایی عمل انتقال مواد معدنی از سطح دیواره را به عهده دارند، که نانو مواد با اثر بر روی این پروتئین ها باعث نفوذپذیری غ
شاء میشوند ]59[. غیر فعال شدن تراوایی غشا در نهایت باعث مرگ سلول می شود. همچنین نانو مواد چسبیدن سلول باکتری و تشکیل بیوفیل را به تأخیر میاندازد که این عمل باعث می شود گروهی از باکتری ها نتوانند تثبیت شوند و تکثیر یابند ]65[.
لی16 و همکارانش (2009) گزارش کردهاند که فیلم پلی اورتان غنی شده با نانو ذرات ZnO فعالیت ضد باکتریایی خیلی خوبی خصوصاً در برابر E.coliنشان دادند ]56[.
لی17 و همکارانش در سال 2010خواص ضد باکتریایی و عبوردهی بخار آب فیلم پلی وینیل کلرایدPVC پوشیده با نانوذرات ZnO را بررسی کردند و دریافتند فعالیت ضد باکتریایی فیلم پوشیده با ZnO برای غیرفعالسازی اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس به وسیله اشعه UV بهبود یافته است و این محققین نیز اعلام کردند که فعایت ضد میکروبی مشخصهای از نانو ذرات اکسید روی است. همچنین محققان فوق بیان داشتند که در مقایسه با بی ثباتی مواد ضدباکتریایی آلی، عوامل ضدباکتریایی معدنی پایداری و ثبات بهتری را در شرایط سخت فرآیند مانند فشار یا دمای بالا دارند. بنابراین عوامل ضدباکتریایی معدنی مانند اکسیدروی توجه زیادی را دردهه گذشته به خود جلب کرده است. فعالیت آنتی باکتریال نانوذرات ZnO بیشتر از میکروذراتZnO می باشد و همچنین به غلظت آن نیز بستگی دارد ]57[.
صوبرامانی18 و همکارانش (2007) رفتار عملکردی نانو کامپوزیتپلی پروپیلن/ ZnO و نشاسته محلول را مطالعه کردند. نشاسته محلول به عنوان یک تثبیت کننده ZnO در پلی پروپیلن به کار رفته است. ZnO سفیدی فیلم را افزایش داده و همچنین اشعهUV را جذب می کنند. نانو ZnO در فیلم پلی پروپیلن بطور قابل توجهی فعالیت ضدباکتریایی بر علیه دو باکتری پاتوژن انسانی استافیلوکوکوس اورئوس و کلبسیلا پنومونیا نشان داد ]94[.
جین19 و همکارانش درسال2009،اظهارنمودندکهنانواکسیدرویاثرات ضد میکروبی را علیهL.monocytogenes و S.enteritidis در سفیده تخم مرغ نشان میدهد ]46[.
ساوی 20و همکارانش بر روی پودر های شامل اکسید روی و اکسید کلسیم و اکسید منیزم اثرات رضایت بخشی را در طیف گسترده ای از میکروارگانیسم ها دارد و اما اکسید روی اثرات آنتی میکروبیال ضعیفی رویSaccharomyces cerevisiae و دیگر مخمرها و کپکها درمقایسه با باکتریهادارد ] 85[.
محققان دانشگاه لیدز انگلیس در حال توسعه مواد بسته بندی هستند که با استفاده از نانو ذرات روی و دی اکسید تیتانیوم و کلسیم و اکسید منیزیم ساخته شده اند. این مواد در مقایسه با نقره ارزان تر بوده و پیش بینی می شود در آینده نزدیک بتوان از آن به شکل گسترده در بسته بندی های آنتی باکتریال مواد غذایی استفاده کرد به نظر میرسد که تحقیق امکان پذیری تولید فیلم ضد میکروبی بوسیله پوشش دهی با نانوذرات ZnO خصوصاً جهت بسته بندی مواد غذایی یا دارویی حساس و با ارزش خیلی مهم باشد.
راجبدرا21 و همکارانش(2010)استفاده از نانوذرات اکسیدروی برای تولید پارچه های ضدمیکروبی را بررسی کردندو اظهار نمودند که پارچه های کتان پوشیده با نانوذرات ZnO اثر ضدباکتریایی بیشتری نسبت به پارچه های پوشیده با ZnO توده ای دارند و همچنین فعالیت ضدباکتریی در برابر S.aureus نسبت به E.coliدر هر آزمون های کیفی و کمی بیشتر بوده است ] 83[.

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   منابع پایان نامه دربارهنمونه برداری، معیار انحراف

فصل سوم
مواد و روش ها

3-1- مواد
نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم، نشاسته تاپیوکا از شرکت سیگما خریداری شد ( پنانگ مالزی22 ). گلیسرول و سوربیتول مایع و نیترات منیزیم برای کنترل رطوبت نسبی از آلدریچ سیگما23 خریداری شد. محیط کشت مولر هینتون آگار24 و محیط کشت نوترینت براث25 (مرک آلمان)، هود میکروبی (Beasat)، انکوباتور شرکت پارس طب نوین، سویه استاندارد میکروبی (13330 PTCC / ATCC 8739 ) اشرشیا کولی26 ، از آزمایشگاه مرکزی سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی، سایر مواد مورد استفاده از نوع آزمایشگاهی بوده است.

شکل 3- 1: تصویر ESEM نانو دی اکسید تیتانیوم

3-2- روش تهیه فیلمهای نانو بایوکامپوزیتی
محلول نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم با غلظت 1، 3،و 5% (وزنی/وزنی) پراکنده شدند و در 60 درجه سانتیگراد با تکان دادن مداوم برای 1 ساعت گرما داده شد و سپس برای 24 ساعت بدون حرارت بر روی شیکر قرارداده شد تا محلول هموژن تولید شود. جهت اطمینان از همگن شدن محلولهای نانو به مدت یک ساعت محلولها در حمام اولتراسونیک یکنواخت شدند. 4 گرم نشاسته تاپیوکا و طبق روش کاستینگ و با اضافه کردن نسبت 1به3 از سوربیتول-گلیسرول40% (w/w از نشاسته ) با هم ترکیب شده به عنوان پلاستیسایزر اضافه شد. انتخاب این نرم کنندهها بر اساس پایداری بالاترین حرارت که در آزمایش پیشین از آن گرفته شد مبتنی بود ]9[. این دیسپرسیون تا ℃85 حرارت داده شد و سپس برای کامل کردن ژلاتیناسیون به مدت یک ساعت در این دما نگهداری شد. سپس محلول تا دمای 30 درجه سانتیگراد سرد شد. مقدار 90 گرم از دیسپرسیون در پلیتها ریخته شدند. این فیلمها در دمای محیط خشک شدند. فیلمهای خشک شده از سطح پلیتها جدا شدند و در 2 ± 23 درجه سانتیگراد و با رطوبت نسبی (RH) 5 ± 50 درصد داخل دسیکاتور نگه داری شدند تا اینکه آزمایش شوند. تمام فیلمها (شامل کنترل) در سه مرتبه آماده شدند.

3-3 – ضخامت فیلم
ضخامت فیلم باریزسنج مدل insize با قدرت تفکیک01 /0 میلیمتر به طور تصادفی در 5 موقعیت تعیین و میانگین آنها برای محاسبات استفاده شد.

3-4- آنالیز فیلم
آزمونهای صورت گرفته در این تحقیق شامل اندازگیری ویژگیهای مکانیکی، ویژگیهای فیزیکوشیمیایی ( میزان جذب آب و حلالیت) و خواص ممانعتی (ن
فوذ پذیری نسبت به بخار آب و اکسیژن)، بررسی رنگ و بررسی پارامترهای رشد میکروبی باکتری اشریشیا کلی با تغییر غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم بر فیلمهای نشاسته تاپیوکا میباشد.

3-4-1- ویژگی های مکانیکی
یک آزمون برای ارزیابی تغییر شکل (کششی) در سرعت ثابت در یک نمونه با ابعاد استاندارد برای اندازهگیری نیروی لازم برای پارگی مواد مورد استفاده قرار گرفت. منحنی نیرو در مقابل جابجایی این پارامترها را تعیین میکند.
تنش کششی (Tensil stress) (استحکام کششی نیز نامیده میشود) که در واحد MPa بیان میشود. نیروی لازم برای پارگی (گسیختگی) قسمتی از نمونه را اندازهگیری میکند.
بیشترین نیرویی که سبب گسیختگی جسم میشود تقسیم بر سطح مقطع نمونه، نشان دهنده قدرت کششی فیلم (مقاومت فیلم) است.
σ=F/A
که در آن F نیرو بر حسب نیوتن و A مساحت قسمتی از فیلم که مورد آزمون قرار میگیرد (ضخامت × عرض در mm2)
کشیدگی Elongation (Strain هم نامیده میشود) که واحد آن درصد است. که این نسبت جابجایی به طول اولیه نمونه است:
بیشترین تغییر طول به طول اولیه، انعطافپذیری فیلم را بررسی میکند (چند درصد طولش میتواند کش بیاید ولی پاره نشود).
ε=∆l/L0×100
که در آن L جابجایی (mm) و L0 طول اولیه (mm) کشیدگی در نقطه شکست به صورت درصد نسبی است که مقیاسی از انعطافپذبری فیلمها است.
مدول یانگ (Yang’s Modulus) این پارامتر برابر است با شیب در ناحیه خطی منحنی تنش-کرنش (نسبت stress به strain) بیانگر میزان سختی فیلمها است.
E=σ/ε
ویژگیهای مکانیکی در هر شکست مشخص میشود. در هر شکستن تنش و کرنش (σ,ε) برای هر نمونه محاسبه شد. قسمتی از آزمون که متفاوت باشد در طول اندازهگیری خیلی قابل توجه نیست. شکل منحنی تنش -کرنش رفتار خاص مواد شکننده (شکستن در محدوده الاستیک) یا انعطافپذیر (شکست در پلاستیک) را تعریف کند.
ویژگیهای مکانیکی درهرپارگی مشخص شدند. استرس واسترین پارکنندگی (σ، ε) برای هرنمونه محاسبه شد. بخش آزمایش به طورچشمگیری درطی اندازهگیری تفاوتی نکرد. میتوان برای تعریف کردن رفتارخاص ماده به عنوان ترد (شکست درمحدوده الاستیک ) یاductile (شکست درپلاستیک)، از شکل منحنیهای stress strainاستفاده کرد. D882-10ASTM باتغییری (اصلاحی) برای تعیین کردن ویژگیها مکانیکی در شرایط استاندارد مورد استفاده قرار گرفت ]17[. نوارهای فیلم به طول100mm و عرض 20mm بریده شدو به مدت 48 ساعت در دمای℃ 23 و رطوبت نسبی 53 % تنظیم شد. آنالیز بافت مجهزشده بانرم افزارTexture Exponent 32 به منظور اندازهگیری ویژگیهای مکانیکی فیلم به کار گرفته شد. جداسازی سرعت اولیه و سرعت crosshead به ترتیب 50mmوmm/min 30 بود. Elongation و قدرت کشش در نقطه پاره شدن از تغییرشکل و نیروی داده ثبت شده توسط نرم افزارمحاسبه شد. 8 تکرار هر نمونه مورد ارزیابی قرار گرفت.

3-4-2- رنگ سنجی
رنگ سطح فیلم با استفاده از رنگسنجها مشخص شد (اسپکتروفتومتر مینولتا 3500 اوساکا- ژاپن) و مقادیرL*،a*، b* گزارش شد. قبل از آنالیز ابزار با اجسامی با عبور 100% و 0% کالیبر شد. آزمایشات در سه مرحله و با سیستم کامپیوتری و با استفاده از نرم افزار مجیک اسپکترا انجام گرفت (نسخه 11/2 شرکت سایبر کروم مینولتا ژاپن).
میزان رنگ در سه موقعی


دیدگاهتان را بنویسید