1دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی ، دانشکده کشاورزی ، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ، ایران
2گروه صنایع غذایی دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی واحد علوم و تحقیقات
3عضو هیات علمی، دانشیار گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
4عضو هیات علمی , استاد بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات ،آموزش و
5عضو هیات علمی ، استادیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات ،آموزش
چکیده
چکیده
در این پژوهش فیلم نانوکامپوزیتی جدید بر پایه موسیلاژ دانه ریحان (BSM) و درصدهای مختلف نانوکریستال سلولز (CNC)(7-0% وزنی) به روش قالبگیری با هدف بهبود خصوصیات فیلم BSM تهیه گردید و آزمونهای رطوبت، نفوذپذیری به بخار آب (WVP)، کدورت، جذب امواج UV، پراش پرتو X (XRD) و مورفولوژی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی ((SEM بر روی فیلمها انجام گرفت. نتایج اندازهگیری نشان داد که با افزایش غلظت CNC میزان WVP (33-23%) کاهش یافت (05/0>p) و کمترین میزان WVP در فیلم حاوی 5% CNC با 33% کاهش مشاهده گردید. همچنین، رطوبت نمونههای نانوکامپوزیتی بهطور معنیداری کاهش (23-10%) یافت. میزان ضخامت، کدورت و میزان بلوکه شدن پرتوهای فرابنفش در نمونههای فیلم تحت تأثیر مقدار CNC قرار نگرفت (05/0<p). نتایج الگوی XRD نشاندهنده توزیع مناسب ذرات CNC در بستر پلیمر بود. همچنین، بررسی مورفولوژی فیلم نشان داد در حضور CNC تا غلظت 5% سطح فیلمها همگن و فاقد ترک و حباب و تجمعات نانوذرات بود. در مجموع، افزودن CNC به میزان 5% در مقایسه با سایر سطوح تأثیر بهتری روی نانوکامپوزیتها داشته و سبب تقویت و بهبود برخی ویژگیها گردید.
کلمات کلیدی: بیوپلیمر، بستهبندی سازگار با محیطزیست، نانوذرات، نفوذپذیری.
Effect of incorporationg cellulose nanocrystals on the physicochemical and structural properties of biodegradable basil seed mucilage film
نویسندگان [English]
Maryam shahamirian1؛ Younes Zahedi3؛ Neda Maftoonazad4؛ Akbar Jokar5؛
1Phd student , Department of Food Science and Technology, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
3Faculty Member,Associate Professor , Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture and Natural resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
4Faculty Member,Professor, Agricultural EngineeringResearchDepartment,Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center,Agricultural Research,Education and Extension Organization(AREEO),Shiraz,Iran
5Faculty Member, Assistant Professor, Agricultural EngineeringResearch Department,Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center,Agricultural Research,Education and Extension Organization(AREEO),Shiraz,Iran
چکیده [English]
Abstract
In this study, a novel nanocomposite film based on basil seed mucilage (BSM) and different percentages of cellulose nanocrystals (CNC) (0-7% w/w) was prepared by casting method with the aim of improving the properties of BSM film. Moisture content, water vapor permeability (WVP), opacity, UV absorption, X-ray diffraction (XRD) and morphology by scanning electron microscope (SEM) were tested on the films. The measurement results showed that with increasing CNC concentration, the WVP level decreased (23-33%) (p<0.05), and the lowest WVP value was observed in the film containing 5% CNC with a decrease of 33%. Also, the moisture content of the nanocomposites decreased significantly (10-23%). The thickness, UV absorbtion and turbidity of the film samples were not affected by CNC (p<0.05). The XRD patterns indicated a proper distribution of CNC particles in the polymer matrix. Also, the examination of the film morphology showed that in the presence of CNC up to a concentration of 5%, the surface of the films was homogeneous and without cracks, bubbles, and nanoparticle aggregations. Overall, adding 5% CNC into the BSM film making solution had a better effect on nanocomposites compared to other levels, strengthened and improved some properties.