شماره مدرك
21069
شماره راهنما
18071
پديد آورنده
منزوي، محمدمهدي
عنوان
چاپ دو بعدي تركيبات آنتي اكسيدان و آنتي ميكروبي بر روي بسته به منظور افزايش عمر ماندگاري ماهي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
تكنولوژي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
سيزده، 116ص:مصور ، جدول، نمودار
توصيفگر ها
چاپ جوهرافشان , چاپ زيستي , بسته بندي فعال
تاريخ ورود اطلاعات
1405/03/04
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
صنايع غذايي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/03/05
كد ايرانداك
23215435
چكيده فارسي
در اين پژوهش چاپ جوهرافشان زيستي لايه آنتياكسيدان و آنتيميكروبيال روي بسته بندي ماهي با هدف افزايش عمر ماندگاري ماهي انجام شد. به همين منظور چهار غلظت از جوهر زيستي بر پايه آب شامل پلي وينيل پيروليدون(PVP) در دو سطح 3 و 4 درصد و همچنين اسانس رزماري و اسانس آويشن در دو سطح 4 و 4/2 درصد و مقدار ثابت تويين بصورت نانو امولسيون ساخته شد. سپس ارزيابيهاي مربوط به جوهر از جمله پايداري آن طي زمان، ويسكوزيته، كشش سطحي، پايداري حرارتي، اندازهگيري بار سطحي و اندازه ذرات، اندازه گيري حداقل غلظت ممانعتكنندگي و حداقل غلظت كشندگي و فعاليت آنتي اكسيداني انجام گرفت. فعاليت آنتي اكسيداني به روش راديكال DPPH و پايداري حرارتي به روش گرماسنجي روبشي تفاضلي(DSC) انجام شد. خاصيت آنتي اكسيداني جوهرهاي با درصد اسانس 4 درصد نسبت به ساير جوهرها بالاتر بود (54/0±16/75 درصد). همچنين جوهرهاي با 3 درصد پلي وينيل پيروليدون، ويسكوزيته و كشش سطحي نزديكتري به جوهر استاندارد ساخته شده توسط شركت سازندهي پرينتر داشتند. پايداري جوهر هاي با 3 درصد پلي وينيل پيروليدون و 4 درصد اسانس در طي صد روز نسبت به بقيه جوهر ها بيشتر بود. در نتيجه جوهر زيستي با درصد پلي وينيل پيروليدون 3 درصد و اسانس 4 درصد بعنوان جوهر بهينه انتخاب شد. همچنين در اين پژوهش سه نوع بستر شامل پلي اتيلن، پلي اتيلن اصلاح شده با پلاسما و پلي وينيل كلرايد مورد بررسي قرار گرفتند و ويژگيهايي نظير زبري سطح و زاويه تماس براي هر يك ارزيابي شد . پلي وينيل كلرايد از نظر زبري سطح و زاويه تماس بخاطر آبدوستي زياد و چاپ يكنواختتر جوهر روي آن، نسبت به بقيه نتايج بهتري نشان داد و در نهايت بعنوان بهترين بستر براي چاپ مشخص شد. فرايند چاپ جوهر زيستي با استفاده از پرينتر جوهرافشان HP روي بسترها انجام شد و ارزيابيهاي چاپ از جمله بررسي ميكروسكوپي چاپ، بررسي عدد اونسورگ و اثر حلقه ي قهوه انجام گرديد. در اين پژوهش از ماهي شير سكن به منظور انجام آزمايشات انبار ماني استفاده گرديد. بسترها پس از چاپ در سطح بالا و پايين ماهي قرار گرفتند و ماهي به مدت 8 روز در دماي 4 درجه سلسيوس نگهداري شد و هر 2 روز مورد ارزيابي قرارگرفتند. اگرچه pH ماهي در نمونههاي شاهد به صورت افزايشي بود اما در بسته هاي داراي چاپ زيستي ابتدا بصورت كاهشي بود و پس از آن شروع به افزايش كرد. خروج خونابه در بستههاي داراي چاپ در طي انبارماني به ميزان قابل توجهي كمتر از نمونه هاي بدون چاپ بود. افت پخت و ظرفيت نگهداري آب طي دورهي انبار ماني كاهش يافت ولي در بسته هاي داراي چاپ اين كاهش كمتر اتفاق افتاد. شاخص اكسيداسيون و ميزان ازت فرار روند افزايشي داشته است ولي اين روند در ماهيهاي بستهبندي شده در بستههاي داراي چاپ جوهر زيستي بطور معني داري كمتر بود. در اين مطالعه، آزمون مهار رشد ميكروبي براي استافيلوكوكوس اورئوس و اشريشيا كلي انجام شد كه در مورد اشريشيا كلي هيچ گونه رشدي مشاهده نشد در اين پروژه آزمون رشد ميكروبي براي استافيلو كوكوس اورئوس و اشرشياكلي انجام شد و در اين آزمون هيچ گونه رشد اشرشيا كلي مشاهده نشد. از روز دوم، شمارش كلي ميكروارگانيسمها بين نمونههاي بدون چاپ و نمونههاي داراي چاپ اختلاف معنيداري را نشان داد. در حالي كه بار ميكروبي در نمونههاي بدون چاپ به مقاديري معادل با Log CFU/g 5/9 رسيد، در نمونههاي چاپدار، مقدار رشد ميكروبي معادل با Log CFU/g 4/7 بود كه نشان ميدهد نمونه هاي ماهي تا پايان زمان نگهداري همچنان قابل مصرف بودند. در ارزيابي رنگ ماهي، ميزان روشنايي (L*) پس از دو روز انبارداري افزايش و سپس كاهش يافت، اما در بستههاي داراي چاپ، كاهشL* با سرعت كمتري اتفاق افتاد كه ميتواند نشاندهنده كنترل بهتر اكسيداسيون باشد. در تمام روزهاي آزمايش، ماهيهاي موجود در بستههاي داراي چاپ، قرمزي (a*) بيشتري نسبت به نمونههاي بدون چاپ داشتند. همچنين، شاخص b* در نمونههاي چاپدار بهطور معنيداري بيشتر از نمونههاي بدون چاپ بود كه اين افزايش نه تنها ناشي از واكنشهاي تخريبي نيست، بلكه تا حد زيادي از تركيبات رنگي طبيعي موجود در اسانسها نشأت ميگيرددر ارزيابي رنگ ماهي، ميزان روشنايي پس از دو روز انبارداري افزايش يافت و سپس كم شد ولي در بسته هاي داراي چاپ، كاهش L* روند آرامتري داشت كه ميتواند نشانه ي كنترل اكسيداسيون باشد. در تمام روزها، ماهيهايي كه در بستههاي داراي چاپ قرار داشتند قرمزتر (a* بالاتر) از نمونه هايي بودند كه در بسته هاي بدون چاپ قرار داشتند. شاخصb* نيز در نمونه هاي چاپدار بهطور معنيداري بيشتر از نمونه هاي بدون چاپ بود
چكيده انگليسي
In this research, bio-based inkjet printing of an antioxidant and antimicrobial layer on fish packaging was conducted with the aim of increasing the shelf life of fish. For this purpose, four formulation of water-based bio-ink were prepared, including polyvinylpyrrolidone (PVP) at two levels (3% and 4%) and rosemary essential oil and thyme essential oil at levels of 4% and 2.4%, along with a constant amount of Tween, in the form of a nanoemulsion. Subsequently, ink evaluations were carried out, including its stability over time, viscosity, surface tension, thermal stability, measurement of surface charge and particle size, measurement of Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC), and antioxidant activity. Antioxidant activity was assessed using the DPPH radical method, and thermal stability was evaluated using Differential Scanning Calorimetry (DSC). The ink with 4% essential oil exhibited higher antioxidant activity than the other inks (75.16% ± 0.54%). Furthermore, inks containing 3% polyvinylpyrrolidone showed viscosity and surface tension closer to those of the standard ink manufactured by the printer company. The stability of inks containing 3% polyvinylpyrrolidone and 4% essential oil over one hundred days was greater than that of the other inks. Consequently, the bio-ink with 3% polyvinylpyrrolidone and 4% essential oil was selected as the optimal ink. Additionally, in this research, three substrates—polyethylene, plasma-modified polyethylene, and polyvinyl chloride—were investigated and evaluated for parameters such as surface roughness and contact angle. Polyvinyl chloride demonstrated better results in terms of surface roughness and contact angle due to its higher hydrophilicity and more uniform ink printing compared to the others, and was ultimately identified as the best substrate for printing. The bio-ink printing process was performed on the substrates using an HP inkjet printer, and print evaluations, including microscopic examination of the print, measurement of the Onsorg number, and assessment of the coffee-ring effect, were conducted. In this study, Scomberomorus commerson (Spanish mackerel) was used for shelf-life experiments. The printed substrates were placed on the top and bottom surfaces of the fish, and the fish was stored at 4°C for 8 days, with evaluations performed every 2 days. Although the pH of the fish in the control samples showed an increasing trend, in packages with bioactive printing, it initially decreased and then began to increase. Drip loss in packages with printing was significantly lower than in unprinted samples during storage. Cooking loss and water-holding capacity decreased during the storage period, but this reduction was less pronounced in packages with printing. The oxidation index (TBARS) and volatile nitrogen content showed an increasing trend; however, this trend was significantly lower in fish packaged with the bioactive ink. In this project, microbial growth tests were conducted for Staphylococcus aureus and Escherichia coli, and no growth of E. coli was observed in these tests. From the second day onward, there was a significant difference in total microbial count between unprinted samples and printed samples. While the microbial load in unprinted samples reached approximately 9.5 Log CFU/g, in printed samples, microbial growth was around 7.4 Log CFU/g, indicating that the fish samples remained consumable until the end of the storage period. In color evaluation of the fish, lightness (L*) increased after two days of storage and then decreased; however, in packages with printing, the decrease in L occurred at a slower rate, which may indicate controlled oxidation. On all days, fish placed in packages with printing were redder (a*) than those in unprinted packages.
استاد راهنما
نفيسه سلطاني زاده
استاد داور
علي فروهر , اسماعيل مهريار