شماره مدرك :
17844
شماره راهنما :
15578
پديد آورنده :
تاجي، كيميا
عنوان :

بررسي خواص ضد ميكروبي و مهار كنندگي امواج فرابنفش فيلم اروژل اگار حاوي گرافن كوانتوم دات

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي صنايع غذايي (فناوري مواد غذايي)
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1401
صفحه شمار :
چهارده، 78ص: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
هاجر شكرچي زاده
توصيفگر ها :
گرافن كوانتوم دات , بسته بندي فعال , هيدروترمال , آنتي اكسيدان , ضد پرتوي فرابنفش , ضد ميكروب , اروژل
استاد داور :
صبيحه سليمانيان زاد، مهرنوش جعفري
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/07/17
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي كشاورزي
دانشكده :
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/07/17
كد ايرانداك :
2865654
چكيده فارسي :
بسته¬بندي مواد¬ غذايي به عنوان يك فرآيند اصلي براي حفظ كيفيت محصولات غذايي از زمان توليد تا مصرف، نقش اساسي در صنايع غذايي مدرن ايفا مي¬كند. فن‌آوري‌هاي جديد بسته‌بندي مواد ¬غذايي با تركيبات طبيعي (مانند پلي-ساكاريدها) در حال توسعه هستند كه با استفاده از عواملي مصنوعي/شيميايي همچون ضد پرتوي فرابنفش، ضد ¬ميكروب و آنتي¬اكسيدان فرموله مي‌شوند تا انتظارات مصرف‌كنندگان را براي غذاي سالم برآورده كنند. علاوه بر اين، مواد بسته-بندي زيست تخريب¬پذير در مواجهه با نگراني¬هاي زيست محيطي فزاينده در مورد آلودگي پلاستيك، توجه زيادي را به خود جلب كرده اند. هدف از اين پژوهش، تهيه¬ي فيلم اروژل آگار حاوي نانو ذرات گرافن كوانتوم دات است كه داراي خاصيت ضد پرتوي فرابنفش، ضد ميكروب و آنتي¬‌اكسيداني باشد و درعين حال زيست تخريب‌پذير بوده و موجب افزايش ماندگاري مواد غذايي و كاهش ضايعات بشود. گرافن كوانتوم دات دوپ شده با كلر (Cl-GQDs) با روش هيدروترمال و پيش¬ساز¬هاي فروكتوز بعنوان منبع كربن و اسيد كلريدريك بعنوان منبع كلر سنتز شدند. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني عبوري با وضوح بالا (HR-TEM) مشخص¬ نمود كه گرافن كوانتوم دات بصورت كروي و تكي هستند، ميانگين قطر آن¬ها 1/1±42/12 نانومتر است و پارامتر شبكه در اين نانو ذرات 24/0 نانومتر مي¬باشد. نتايج پراش پرتو ايكس (XRD) بيانگر فاصله¬ي بين صفحات گرافني 402/0 نانومتر بود. حضور اتم كلر در نتايج آناليز رامان و طيف‌سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR) تاييدي بر دوپينگ موثر كلر در ساختار گرافن كوانتوم دات سنتز شده بود. ارزيابي فعاليت ضد ميكروب Cl-GQDsبا آزمون MIC و MBC در مقابل باكتري¬هاي اشرشياكلي و استافيلوكوكوس اورئوس انجام گرفت. مشخص شد بدليل اينكه Cl-GQDs در معرض نور آبي قرار نگرفته، سميت نوري نداشته و قابليت افزايش ROS درون مولكولي را ندارد. در نتيجه ميزان فعاليت ضد ميكروب در آن در مقايسه با آنتي¬بيوتيك آمپي¬سيلين بسياركم (بالاتر از 1000 ميكروگرم بر ميلي¬ليتر) مي¬باشد. اين در حالي است كه Cl-GQDs، فعاليت آنتي¬اكسيداني و ضد UV بسيار خوبي را نشان داد. در مرحله بعد فيلم¬هاي اروژل آگار حاوي درصد¬هاي 0، 1، 5، 10 و 20 درصد Cl-GQD با روش خشك كردن انجمادي سنتز شدند. نتايج FTIR و XRD، حضور Cl-GQD را در ساختار فيلم¬هاي اروژل تاييد نمود. مورفولوژي فيلم¬ها با آزمون ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بررسي شد. ارزيابي حفرات داخل فيلم¬ها با آزمون BET انجام گرفت و مشخص نمود با افزايش درصد Cl-GQDs در ساختار فيلم، ميزان حفرات و تخلخل ساختار افزايش يافته و خواص مكانيكي فيلم به شدت تضعيف شده بود. خواص ضد پرتوي فرابنفش فيلم¬هاي اروژل آگار تهيه شده با اسپكتروفتومتر بررسي شد. خواص آنتي¬اكسيداني Cl-GQDs نيز با روش مهار راديكال آزاد DPPH مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه حضور Cl-GQD در ساختار فيلم¬هاي اروژل آگار، خواص ضد پرتوي فرابنفش و آنتي¬اكسيدان فيلم¬ها را به شدت افزايش داده است. در نهايت، فيلم اروژل آگار حاوي 5% Cl-GQD به عنوان فيلم بهينه مشخص شد. اين فيلم، خواص مكانيكي مناسب¬تري داشت. همچنين داراي خاصيت آنتي¬اكسيداني نزديك به 20% و جذب پرتوي فرابنفش بالاي 95% بود. بدين جهت قابليت مناسبي براي كاربرد در بسته¬بندي مواد را غذايي دارد.
چكيده انگليسي :
Food packaging, as a main process to maintain the quality of food products from the time of manufacture to consumption, plays an essential role in the modern food industry. New food packaging technologies are being developed with natural ingredients (such as polysaccharides) that are formulated to use synthetic/chemical UV protection agents, such as antioxidant and antioxidants, to meet consumer expectations for healthy food. In addition, biodegradable packaging materials are attracting a lot of attention in the face of growing environmental concerns about plastic pollution. The aim of this research is to prepare agar aerogel film containing nanoparticles of graphene quantum dots, which has anti-ultraviolet radiation and antioxidant properties, and at the same time, it is biodegradable and increases the shelf life of food and reduce plastic waste. Chlorine doped graphene quantum dots (Cl-GQDS) were synthesized by hydrothermal method and fructose precursors as carbon source and hydrochloric acid as chlorine source. High resolution transmission electron microscope (HR-TEM) images show that graphene quantum dots are spherical and single, their average diameter is 12.42±1.1 nm, and the lattice parameter in these nanoparticles is 0.24 nm. The XRD results showed that the distance between the graphene sheets was 0.402 nm. The presence of chlorine atom in the results of Raman and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis confirmed the effective doping of chlorine in the structure of synthesized graphene quantum dots. Then Agar aerogel films containing 0, 1, 5, 10, and 20 percent by volume of Cl-GQD solution were synthesized by freeze drying method. The results of FTIR and XRD analysis confirmed the presence of Cl-GQD solution in the structure of aerogel films. The morphology of the films was examined by scanning electron microscope (SEM). The eva‎luation of the holes inside the films was done with the BET test and it was determined that with the increase in the percentage of graphene solution in the film structure, the number of holes and porosities in the structure increases and the mechanical properties of the film decrease drastically. The anti-ultraviolet properties of agar aerogel films were measured with a spectrophotometer. eva‎luation of the antibacterial activity of graphene quantum dots doped with chlorine was done by MIC and MBC tests. It was found that because the graphene solution was not exposed to blue light, it has no phototoxicity and does not have the ability to increase intramolecular ROS. As a result, its antibacterial ability is very low compared to Ampicillin antibiotic (higher than 1000 micrograms/ml). Their antioxidant properties were eva‎luated by DPPH free radical scavenging method. The results showed that Cl-GQD in the structure of agar aerogel films increased the anti-ultraviolet radiation and antioxidant properties of the films. Finally, agar aerogel film containing 5% by volume of Cl-GQD solution was identified as the optimal film. This film had better mechanical properties. It also had antioxidant properties of nearly 20% and absorption of ultraviolet rays above 95%. Therefore, it is more suitable for use in food packaging.
استاد راهنما :
هاجر شكرچي زاده
استاد داور :
صبيحه سليمانيان زاد، مهرنوش جعفري
لينک به اين مدرک :

بازگشت