شماره مدرك :
19777
شماره راهنما :
17083
پديد آورنده :
رضوي تهراني، فاطمه
عنوان :

توليد فيلم خود ترميم شونده بر پايه ژلاتين با استفاده از نانو ذره SiO2

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
فناوري مواد غذايي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1403
صفحه شمار :
يازده، 58 ص. :مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
پلي اتيلن ايمين , نانو ذره SiO2 , ژلاتين , خود ترميمي , آنتي اكسيدان
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/07/21
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
علوم و صنايع غذايي
دانشكده :
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/07/22
كد ايرانداك :
23075334
چكيده فارسي :
بسته‌بندي به محصولات غذايي كمك مي‌كند تا كيفيت و تازگي خود را از توليد تا مصرف نهايي با جلوگيري از هرگونه تغييرات شيميايي و بيولوژيكي ناخواسته حفظ كنند. در ميان انواع مختلف بسته بندي نوآورانه، بسته بندي خود ترميم بيشتر مورد توجه بوده است. هدف از اين پژوهش، تهيه فيلم ژلاتين خود ترميم شونده با استفاده از پلي اتيلن ايمين (PEI) و نانو ذرات SiO2 بود. ابتدا پلي اتيلن ايمين روي سطح نانوذره SiO2 نشانده شد و پودر PEI/SiO2 سنتز شد. سپس پودر حاصل به محلول ژلاتين اضافه شد و فيلم تهيه شد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) نشان داد كه نانوذرات SiO2 به صورت ذرات كروي با اندازه هاي نسبتا يكنواخت هستند. ميانگين قطر ذرات 69/2 ± 21/12 نانومتر است. طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR) جهت بررسي گروه هاي عملكردي و بررسي باند هاي موثر در عمليات ترميم انجام شد. شدت ارتعاشات باند هاي NH، OH،CN و NH در باند آميد III در فيلم GEL/PEI/SiO2 ترميم شده نسبت به فيلم GEL/PEI/SiO2 سالم بيشتر شده است، بنابراين عامل اصلي ترميم فيلم GEL/PEI/SiO2 را مي‌توان به اين باندها نسبت داد. مورفولوژي فيلم‌ها با آزمون ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FESEM) بررسي شد و بهترين فرايند خود ترميمي در فيلم Gel/PEI مشاهده شد. خواص آنتي اكسيداني نيز با روش مهار راديكال آزاد DPPH مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه حضور نانو ذره SiO2 در ساختار فيلم‌هاي ژلاتين، خواص آنتي اكسيدان فيلم‌ها را افزايش داده است. نتايج آزمون تورم نشان داد كه مقادير اين پارامتر در اثر افزودن SiO2 وPEI افزايش يافته در صورتي كه نفوذ پذيري به بخار آب، ضخامت، رطوبت و نسبت انقباض فيلم تيمار شده كاهش داشته است. افزودن پلي اتيلن ايمين و نانو ذره SiO2 تاثير معني داري بر شاخص هاي مكانيكي (مقاومت كششي و ازدياد طول در شكست) فيلم‌ هاي حاصل داشته است و باعث افزايش آن شده است. اين در حالي است كه فيلم ترميم شده بطور معني داري خواص مكانيكي فيلم ها را كاهش مي دهد و باعث ضعيف شدن آنها مي شود. در نهايت مي توان گفت كه فيلم حاصل براي بسته بندي مواد غذايي كه در معرض آسيب هاي فيزيكي قرار مي گيرند مناسب خواهند بود و با ترميم اوليه فيلم ها از آسيب هاي جدي تر جلوگيري مي كند. هم‌چنين با داشتن ظرفيت آنتي اكسيداني بالا و خاصيت ضد ميكروبي، قابليت مناسبي براي بسته بندي فعال مواد غذايي دارد.
چكيده انگليسي :
Packaging helps preserve the quality and freshness of food products from production to final consumption by preventing any unwanted chemical and biological changes. Among the various types of innovative packaging, self-healing packaging has garnered significant attention. This study aims to develop a self-healing gelatin film using polyethyleneimine (PEI) and SiO2 nanoparticles. Initially, polyethyleneimine was coated onto the surface of SiO2 nanoparticles, synthesizing PEI/SiO2 powder. This powder was then added to a gelatin solution to produce the film. Transmission electron microscopy (TEM) images revealed that the SiO2 nanoparticles are spherical with relatively uniform sizes. The average particle diameter is 12.21 ± 2.69 nm. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) was conducted to investigate the functional groups and effective bonds in the healing process. The vibration intensity of NH, OH, CN, and NH bonds in the Amide III band in the healed GEL/PEI/SiO2 film increased compared to the intact GEL/PEI/SiO2 film, indicating that these bonds are the main factors contributing to the healing of the GEL/PEI/SiO2 film. The morphology of the films was examined using field emission scanning electron microscopy (FESEM), and the best self-healing process was observed in the Gel/PEI film. Antioxidant properties were also eva‎luated using the DPPH free radical scavenging method. The results showed that the presence of SiO2 nanoparticles in the gelatin film structure enhanced the antioxidant properties of the films. Swelling test results indicated that this parameter increased with the addition of SiO2 and PEI, whereas water vapor permeability, thickness, moisture content, and shrinkage ratio of the treated film decreased. The addition of polyethyleneimine and SiO2 nanoparticles significantly improved the mechanical properties (tensile strength and elongation at break) of the resulting films. However, the mechanical properties of the healed film were significantly reduced, leading to a weakening of the films. In conclusion, the resulting film is suitable for packaging food products exposed to physical damage, as the initial healing of the films can prevent more severe damage. Additionally, with high antioxidant capacity and antimicrobial properties, it shows potential for active food packaging.
استاد راهنما :
هاجر شكرچي زاده
استاد داور :
مهدي كديور , مهرنوش جعفري
لينک به اين مدرک :

بازگشت