پديد آورنده :
غضنفرزاده، زينب
عنوان :
استخراج نانو بلورهاي سلولز پوسته يولاف به منظور افزودن به بيو فيلم پروتئين آب پنير جهت افزايش مقاومت مكانيكي آن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
علوم و صنايع غذايي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده كشاورزي
صفحه شمار :
دوازده،80ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
مهدي كديور
توصيفگر ها :
ايزوله پروتئين آب پنير , بيونانو كامپوزيت , خصوصيات مكانيكي
تاريخ نمايه سازي :
14/7/93
استاد داور :
اميرحسين گلي، عباس همت
چكيده فارسي :
چكيده امروزه اكثر مواد مورد استفاده براي بسته بندي مواد غذايي مواد زيست تخريب ناپذيرند كه سبب ايجاد مشكالت محيطي جدي شدهاند بنابراين فيلمهاي خوراكي بر پايه مواد طبيعي به دليل زيست تخريب پذير بودنشان كه ميتواند راه حل اميدواركنندهاي براي حل مشكالت محيطي ناشي از بسپارهاي سنتزي باشد توجه محققان را به خود جلب نموده است توليد فيلمهاي زيست تخريب پذير و خوراكي از پروتئينها ميتواند نقش مهمي در نگهداري مواد غذايي با توسعه زمان انبارداري و بهبود كيفيت مواد غذايي داشته باشد اما توليد اين فيلمها از بسپارهاي زيستي كاربردهاي گسترده آنها را به دليل معايب در ارتباط با عملكرد آنها از جمله شكنندگي عدم ممانعت كنندگي قابل قبول در برابر بخار آب و ضعف در ويژگيهاي مكانيكي محدود ميكند شكنندكي اين فيلمها تا حدي با نرمكننده قابل جبران است اما براي ويژگيهاي مكانيكي و ممانعتي بايد به دنبال راهحل هاي ديگر بود در اين زمينه اليافهاي سلولزي در ابعاد نانو وميكرو به دليل سختي و خصوصيات مكانيكي خوب همراه با استحكام خمشي باالي خود ميتواند به عنوان فيلرهاي تقويت كننده در بستر پليمري مورد استفاده قرار ميگيرند يوالف گياهي است كه در بين غالت نسبت به بقيه از درصد پوسته بيشتري برخوردار است و به عنوان ضايعات محصوالت كشاورزي عمال مورد استفاده قرار نميگيرد پوسته يوالف تقريبا داراي حدود 39 59 سلولز در ديواره سلولي خود ميباشد بنابراين در اين تحقيق سعي شد از اين ضايعات كشاورزي استفاده مفيدي در جهت ارتقا كيفيت محصوالت غذايي و بسته بندي صورت گيرد لذا هدف از اين پژوهش استخراج و افزودن نانو بلورهاي سلولز پوسته يوالف به بيو فيلم پروتئين آب پنير به منظور افزايش مقاومت مكانيكي آن بود به همين منظور از روش شيميايي و هيدروليز اسيدي جهت استخراج نانوبلورهاي سلولز از پوسته يوالف استفاده شد در ابتدا به منظور حذف ليگنين و همي سلولز و سيليكا به ترتيب از محلول 4 1 سديم كلريت اسيدي شده و محلول 5 پتاسيم هيدروكسيد استفاده شد در ادامه جهت دستيابي به نانوبلورهاي سلولز ازاسيد سولفوريك 56 طي فرايند هيدروليز اسيدي استفاده شد روند استخراج سلولز با دستگاه طيفسنج مادون قرمز فوريه و مورفولوژي و اندازه قطر نانوبلورهاي سلولز با ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرارگرفت نتايج اسپكتروسكوپي روند حذف تركيبات غير سلولزي از پوسته يوالف را نشان داد در ادامه فيلمهاي بيونانوكامپوزيتي بر پايه ايزوله پروتئين آبپنير و نانوبلورهاي سلولز با درصدهاي 5 2 5 و 5 7 به روش قالب ريزي محلول تهيه شدند و اثرات نانوبلورهاي سلولز بر خصوصيات مكانيكي نفوذپذيري نسبت به بخارآب ضخامت شفافيت رنگ محتوي رطوبت وانحاللپذيري فيلمها مورد بررسي قرارگرفت نتايج نشان داد همه فيلمها از يكنواختي نسبتا خوبي برخوردار بودند و افزودن نانوبلورهاي سلولز در مجموع سبب بهبود خواص مكانيكي و كششي كامپوزيتها شده است كه در اين رابطه فيلمهاي تهيه شده از كامپوزيت 5 باالترين استحكام كششي و مدول االستيسيته و كمترين كششپذيري را نشان دادند افزودن نانوبلورهاي سلولز سبب كاهش تراوايي فيلمها به بخار آب شد كه تا 63 درصد توانست نفوذپذيري به بخار آب را كاهش دهد از نظر خصوصيات ظاهري كدورت و اختالف رنگ كل فيلمها با افزايش مقدار نانوبلور سلولز افزايش يافت در مجموع نتايج به دست آمده نشان ميدهد كه نانوبلورهاي سلولز استخراجي از پوسته يوالف ميتواند اثرات مثبتي بر خصوصيات مكانيكي و ممانعتي فيلمايزوله پروتئين آبپنير داشته باشد و به بهبود خواص آن كمك كند واژههاي كليدي نانوبلورهاي سلولز پوسته يوالف ايزوله پروتئين آبپنير بيونانوكامپوزيت خصوصيات مكانيكي
چكيده انگليسي :
88 Isolation of Nanocrystalline Cellulose from Oat Husk in Order to Be Added to Whey Protein Biofilm for Improving Mechanical Properties Zeinab Ghazanfarzadeh z ghazanfarzadeh@ag iut ac ir Department of Food Science College of Agriculture Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Mehdi Kadivar Kadivar@cc iut ac irAbstractNowadays most materials used for food packaging are practically non degradable representing a seriousglobal environmental concern Accordingly edible lms based on natural materials are receiving muchattention as potential packaging materials principally due to their biodegradability which is considered tobe a promising solution to environmental impacts of synthetic polymer packaging The production ofbiodegradable and edible lms from proteins can play an important role in food preservation by extendingshelf life and improving quality of foods However biopolymer lms are limited in their ability to obtainwide commercial application due to disadvantages related to performance such as brittleness poormoisture barrier and mechanical properties Although plasticizers are generally added into lm formingsolutions to prevent lm brittleness still researchers are looking for other ways to solve the problem Inthis case cellulose bers with one nano micro scale dimension might be attractive as reinforcing llers inpolymeric matrices due to their stiffness and good mechanical properties with very high bending strength To provide cellulose oat which is an agriculture product and among the other cereals has more husks canbe considered as a suitable source Its husk is an agro industrial byproduct in huge quantities with about30 35 cellulose in their cell walls that does not use perfectly The main goal of this study was theisolation and incoporation of nanocrystalline cellulose NCC prepared from oat husk to whey proteinbiofilm to improve its mechanical properties In this regard acid hydrolysis was used in order to isolate ofnanocrystalline cellulose from the oat husk In the first stage lignin and hemicellulose was removed using1 4 acidified sodium chlorite NaClO2 and 5 potassium hydroxide KOH Later and to reachcellulose nanocrystalline 65 sulfuric acid was also added during acid hydrolysis process Compositionof the materials obtianed after each stage of the treatments and morphological of NCC were monitored byFourier transform infrared FTIR spectroscopy and scanning electron microscopy SEM respectively FTIR spectroscopy indicated the progressive removal of non cellulosic components while SEM photosshowed removal of amorphous regions and remainig crystallin regions caused producing of NCC with amean width of about 76 nm Consequently bionanocomposite film based on whey protein isolate andNCC in percentages of 2 5 5 and 7 5 w w were prepared by casting sollution method and then thereinforcing effects of cellulose nanocrystalline on mechanical properties water vapor permeability WVP thickness transparency surface color moisture content and solubility on the film were studied Results indicateed all of the composite were in good uniformity and were suitable for evelationmechanical and tensile properties The films prepared of 5 NCC showed the highest tensile strenght andmodulus of elasticity and the lowest elongation at break Addition of NCC caused lower WVP that coulddecrease the WVP up to 36 In terms of exterior characteristics however turbidity and total colordifference E were increased with increasing of NCC concentration In total the result showed thatisolation of NCC from the oat husk have positive effects on mechanical and barrier properties of wheyisolated protein biofilm and help in improving its properties Keywords nanocrystalline cellulose Oat husk Whey protein Isolate mechanicalproperties Bionanocomposite
استاد راهنما :
مهدي كديور
استاد داور :
اميرحسين گلي، عباس همت
