دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شاهرود

گروه آموزشی مهندسی شیمی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد « M. Sc »

گرایش: صنایع غذایی

عنوان:

بررسی خواص اساسی بایو نانو کامپوزیت نشاسته تاپیوکا / نانو دی اکسید تیتانیوم و اثر آن بر پارامتر­های  رشد میکروبی اشریشیا کلی

استاد راهنما:

دکتر عبدالرضا محمدی نافچی

تابستان 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

سپاسگزاری.. ‌د

فهرست مطالب… ‌ه

فهرست اشکال.. ‌ط

فهرست جداول.. ‌ک

چکیده 1

فصل اول.. 2

1-1- مقدمه. 3

1-2- پیش زمینه. 5

1-3- بیان مسئله. 6

1-4- اهمیت موضوع. 8

1-5- اهداف تحقیق.. 11

1-5-1- هدف اصلی. 11

1-5-2- اهداف اختصاصی. 11

1-6- پرسشهای تحقیق.. 12

1-7- محدودیتهای تحقیق.. 12

1-8- نمودار تحقیق.. 12

فصل دوم. 14

2-1- معرفی نشاسته و نشاسته تاپیوکا 14

2-1-1- ترکیب و ساختار نشاسته. 14

2-1-2- نشاسته تاپیوکا 17

2-1-2-1- مرفولوژی گیاه کاساوا 18

2-1-2-2- فرآوری و تبدیل کاساوا 20

2-2- نانو تکنولوژی.. 21

2-3- بایو نانو تکنولوژی.. 22

2-4- کامپوزیت.. 23

کامپوزیت‌های سبز(کامپوزیت‌های زیست‌تجزیه‌پذیر) 23

2-5- تعریف نانو کامپوزیت.. 24

2-6- تعریف بایو نانو کامپوزیت.. 24

2-7- فلز تیتانیوم. 25

2-7-1- نانو دی اکسید تیتانیوم 26

2-8-  فیلم های خوراکی. 26

2-9- پوشش ها و فیلم های خوراکی. 27

2-10- بسته بندی فعال. 29

2-11- بسته بندی نانو. 30

2-12- بسته بندی ضد میکروبی. 31

2-12-1- انواع بسته بندی های ضد میکروبی. 32

2-12-2- مزایای استفاده از بسته بندی های ضد میکروبی. 32

2-12-3- معایب استفاده از بسته بندی های ضد میکروبی. 33

2-13- پلاستی سایزرها 33

2-14- روشهای تولید فیلم. 34

2-15- ارزیابی خواص فیلم های خوراکی. 35

2-15-1- خواص ممانعتی. 35

2-15-2- خواص مکانیکی. 37

2-16- خواص ضد میکروبی. 39

فصل سوم. 44

3-1- مواد 46

3-2- روش تهیه فیلمهای نانو بایوکامپوزیتی. 47

3-3 – ضخامت فیلم. 48

3-4- آنالیز فیلم. 48

3-4-1- ویژگی های مکانیکی. 49

3-4-2- رنگ سنجی. 50

3-4-3- نفوذ پذیری بخار آب (WVP) 51

3-4-4- حلالیت فیلم ها 52

3-4-5- ظرفیت جذب آب (WAC) 52

3-4-6- نفوذ پذیری به اکسیژن. 53

3-4-7- خاصیت ضد میکروبی. 53

3-5- تجزیه و تحلیل آماری.. 54

فصل چهارم. 55

4-1- ارزیابی کیفی فیلم زیست تخریب پذیر خوراکی. 56

4-1- 1- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص ظاهری فیلمهای نشاسته تاپیوکا 56

4-1-2- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر ضخامت فیلمهای نشاسته تاپیوکا 56

4-2- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص مکانیکی فیلمهای نشاسته تاپیوکا 57

4-3- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم  بر خواص فیزیکوشیمیایی فیلمهای تاپیوکا 60

4-3-1- قابلیت میزان جذب آب.. 60

4-3-2-  حلالیت در آب.. 61

4-4- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص ممانعتی فیلمهای تاپیوکا 63

4-3-1- تعیین میزان نفوذ پذیری به بخار آب.. 63

4-4-2- نفوذ پذیری نسبت به بخار اکسیژن. 64

4-5- مشخصه های رنگی. 66

4-6- بررسی اثر نانو ذرات بر خواص ضد میکروبی فیلمهای نشاسته تاپیوکا 67

فصل پنجم. 70

5-1- نتیجه گیری.. 71

5-2- پیشنهادات.. 71

منابع و مراجع. 73

English abstract 81

فهرست اشکال

شکل 1- 1:  نمودار فرآیند تحقیق.. 13

شکل 2- 1: ساختمان شیمیایی نشاسته. 16

شکل 2- 2: ریشه کاساوا 18

شکل 4- 1: رنگ فیلمهای نشاسته تاپیوکا با غلظت های متفاوت ( %0 و 5%) نانو دی اکسید تیتانیوم. 56

شکل 4- 2:  نمودار مقاومت به کشش فیلمهای نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 59

شکل 4- 3:  نمودار درصد کشیدگی فیلمهای نشاسته تاپیوکا با  غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 59

شکل 4- 4: نمودار مدول یانگ فیلمهای نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 60

شکل 4- 5:  میزان جذب آب  فیلمهای نشاسته تاپیوکا، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 61

شکل 4- 6:  میزان حلالیت در آب  فیلمهای نشاسته تاپیوکا، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 63

شکل 4- 7: میزان نفوذ پذیری به بخار آب فیلمهای تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم  64

شکل 4- 8: میزان نفوذ پذیری به اکسیژن فیلمهای تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم  66

شکل 4- 9: سنتیک رشد میکروبی در فیلم نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 69

شکل 4- 10: اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر سنتیک رشد میکروبی (اشریشیا کلی ) فیلمهای نشاسته تاپیوکا. 69

فهرست جداول

جدول 2- 1: گیاه شناسی گیاه کاساوا 18

جدول 2- 2: آنالیز ریشه کاساوا و سیب زمینی ] 68[. 19

جدول 4- 1: میانگین ضخامت فیلمهای شاهد نشاسته تاپیوکا و نمونههای حاوی نانو دی اکسید تیتانیوم. 57

جدول 4- 2: پارامترهای رنگ سنجی از فیلم نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 66

چکیده

برخی از بزرگ ترین پیشرفتهای حاصل شده در صنعت بسته بندی مواد غذایی مرتبط با فناوری نانو است. در این کار پژوهشی تولید و ارزیابی ویژگی­های فیلم­های خوراکی بر پایه نشاسته تاپیوکا حاوی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش فیلم­های نشاسته تاپیوکا به همراه نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت­های 0، 1، 3، و 5 % با استفاده از روش کاستینگ (Solvent Casting) تهیه شد. کلیه خواص فیزیکوشیمیایی، مکانیکی و عبوردهی نسبت به بخار آب و اکسیژن به روش استاندارد ملی امریکا انجام شد. آزمون مکانیکی نانو بایوکامپوزیت فیلم­های نشاسته تاپیوکا / نانو دی اکسید تیتانیوم، افزایش استحکام کششی و مدول یانگ، کاهش درصد کشیدگی را به دلیل افزایش غلظت نانو ذرات نشان دادند. خواص فیزیکوشیمیایی ( میزان جذب آب و حلالیت ) و خواص ممانعتی ( نفوذ پذیری نسبت به بخار آب و اکسیژن )، با افزایش میزان نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم کاهش معنی داری ( 05/0 > P)، را نشان دادند. فیلم­های خوراکی نشاسته تاپیوکا ساپورت شده باTio₂  خواص ضد میکروبی خوبی را در مقابل باکتری اشریشا کلی، از خود نشان دادند. که این موضوع بیانگر خاصیت ضد میکروبی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم است. به طور کلی با توجه به بررسی­های انجام شده نانو دی اکسید تیتانیوم توانایی بهبود خواص اساسی فیلم­های نشاسته تاپیوکا را دارا می­باشند و می­توانند به عنوان فیلم خوراکی و بسته بندی فعال در صنایع غذایی مورد استفاده قرار گیرند.

واژگان کلیدی : فیلم خوراکی تاپیوکا، نانو دی اکسید تیتانیوم، خواص مکانیکی، خواص ممانعتی، خواص فیزیکوشیمیایی، خواص ضد میکروبی.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.