دانشگاه آزاد اسلامي
واحد دامغان
پاياننامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد در رشتهي
مهندسي علوم و صنايع غذايي
عنوان:
بررسي اثر نانو دي اکسيد تيتانيوم بر خواص فيزيکو شيميايي، عبوردهي و معادلات رشد ميکروبي باکتري اشريشيا کلي بر بستر ترکيبي پلي ساکاريد سويا(SSPS) و نشاسته کاساوا
استاد راهنما
دکتر فريبرز ناهيدي
استاد مشاور
دکتر عبدالرضا محمدي نافچي
نگارنده
شايلي تيمور پور
پاييز 1393
چکيده
امروزه آلودگيهاي شيميايي ناشي از ورود پليمرها، پلاستيکها و مواد بستهبندي سنتزي به طبيعت يکي از بزرگترين خطراتي است که زندگي بشر را تهديد ميکند، از اين رو پژوهشگران همواره درصدد بودهاند تا راهي براي اين حل اين مشکل بيابند. اين کوششها در سالهاي اخير نمود بيشتري يافته و در اين راستا فيلمها وپوششهاي خوراکي تجزيهپذير از پليمرهاي طبيعي ساخته ميشود که ضمن کمک به حل مسالهي آلودگيهاي محيطزيست باعث ايجاد بازارهاي جديد براي فروش فرآوردههاي کشاورزي نيز ميگردد. نشاسته يكي از فراوانترين و ارزانترين بيوپليمرهاي كربوهيدراتي است كه ويژگي تشكيل فيلم بسيارخوبي دارد. با اين حال، مقاومت كم آن نسبت به بخار آب و ويژگيهاي مكانيكي نسبتاً ضعيف فيلمهاي حاصل ازآن در مقايسه با فيلمهاي سنتزي رايج ميباشد. به تازگي، يک پلي ساکاريد از مواد ديواره سلولي لپه سويا استخراج شده است. اين پلي ساکاريد محلول در سويا(SSPS) ، داراي يک ساختار پکتين مانند است. برخي از بزرگ ترين پيشرفتهاي حاصل شده در صنعت بسته بندي مواد غذايي مرتبط با فناوري نانو است. در اين کار پژوهشي توليد و ارزيابي ويژگيهاي فيلمهاي خوراکي بر بستر ترکيبي فيلم نشاسته تاپيوکا/ SSPS، حاوي نانو ذرات دي اکسيد تيتانيوم مورد بررسي قرار گرفت. در اين پژوهش فيلمهاي ترکيبي نشاسته تاپيوکا/ SSPS، به همراه نانو ذرات دي اکسيد تيتانيوم در غلظتهاي 0، 1، 3، و 5 % با استفاده از روش کاستينگ (Solvent Casting) تهيه شد. کليه خواص فيزيکوشيميايي، مکانيکي و عبوردهي نسبت به بخار آب و اکسيژن به روش استاندارد ملي امريکا انجام شد. آزمون مکانيکي نانو بايوکامپوزيت فيلمهاي ترکيبي نشاسته تاپيوکا/SSPS حاوي نانو دي اکسيد تيتانيوم، افزايش استحکام کششي و مدول يانگ، کاهش درصد کشيدگي را به دليل افزايش غلظت نانو ذرات نشان دادند. خواص فيزيکوشيميايي ( ميزان جذب آب و حلاليت ) و خواص ممانعتي ( نفوذ پذيري نسبت به بخار آب و اکسيژن )، با افزايش ميزان نانو ذرات دي اکسيد تيتانيوم کاهش معني داري ( 05/0 > P)، را نشان دادند. فيلمهاي خوراکي ترکيبي نشاسته تاپيوکا/SSPS، ساپورت شده باTio2 خواص ضد ميکروبي خوبي را در مقابل باکتري اشريشا کلي، از خود نشان دادند. که اين موضوع بيانگر خاصيت ضد ميکروبي نانو ذرات دي اکسيد تيتانيوم است. به طور کلي با توجه به بررسيهاي انجام شده نانو دي اکسيد تيتانيوم توانايي بهبود خواص اساسي فيلمهاي ترکيبي نشاسته تاپيوکا/SSPS، را دارا ميباشند و ميتوانند به عنوان فيلم خوراکي و بسته بندي فعال در صنايع غذايي مورد استفاده قرار گيرند.
واژگان کليدي : فيلم خوراکي تاپيوکا، پلي ساکاريد سويا (SSPS)، نانو دي اکسيد تيتانيوم، خواص مکانيکي، خواص ممانعتي، خواص فيزيکوشيميايي، خواص ضد ميکروبي.
فصل اول: مقدمه
1-1- مقدمه
واژه يا اصطلاح بستهبندي به هر ماده، ظرف يا پوششي که جهت جلوگيري از آلودگي طي حملونقل و جابهجايي، حفاظت، بهبود و بازاريابي يا فروش هر فرآورده يا ماده بهکار ميرود اتلاق ميگردد ( لوپز- روبيو1 و همکاران، 2004). هدف از بستهبندي مواد غذايي حفاظت از ايمني و کيفيت مادهي غذايي حاوي آن از زمان توليد تا زمان مصرف توسط مصرفکننده ميباشد. يکي ديگر از کاربردهاي مهم بستهبندي مادهي غذايي حفاظت از محصول در برابر آسيبهاي فيزيکي شيميايي و بيولوژيکي ميباشد. شناختهترين مواد بستهبندي داراي خصوصيات ذکر شده مواد بستهبندي پلاستيکي ميباشند ( دالين و شورتن2، 1998).
توسعهي روز افزون صنايع پتروشيمي و پيشرفت سريع تکنولوژيهاي مربوط به توليد پلاستيکهاي صنعتي موجب کاربرد هر چه بيشتر پليمرهاي نفتي در صنايع بستهبندي و به خصوص بستهبنديهاي ويژهي مواد غذايي شده است. دليل اين امر دسترسي آسان به مادهي اوليه، هزينهي نسبتا پايين، ويژگيهاي مکانيکي مطلوب و بازدارندگي خوب ميباشد ( سيراکسا3 و همکاران، 2008). با اين حال بازيافت نشدن مواد بستهبندي پلاستيکي يکي از محدوديتهاي جدي اين مواد ميباشد. اغلب پليمرهاي سنتزي با منشاء نفتي به تخريب بيولوژيکي مقاوم ميباشند و پيوندهاي کربني آنها توسط آنزيمهاي ميکروارگانيسمها شکسته نميشوند و زيست تخريبپذير4 نميباشند. دومين مشکل مربوط به محدوديت مکاني بهويژه در مکانهاي پر جمعيت است، يافتن مکان مناسب براي دفع زبالههاي توليدي و صنعتي در آينده مشکلتر از پيش ميباشد ( هاگارد5 و همکاران، 2001). مشکل ديگر بسته بنديهاي پلاستيکي مهاجرت ترکيبات استفاده شده در فرمولاسيون مانند نرم کنندهها6، مونومرها و باقيمانده حلال به داخل ماده غذايي ميباشد که موجب کاهش ايمني و ايجاد بد طعمي در ماده غذايي ميگردد ( مانهيم و پاسي7، 1990). فاکتور بعدي که بايد مورد توجه قرار گيرد وابستگي مواد بستهبندي پلاستيکي به مواد نفتي ميباشد. با توجه به محدوديت و افزايش قيمت اين منابع يافتن روشهاي مقرون به صرفهي توليد مواد بسته بندي مورد توجه قرار گرفته است. علاوه بر عوامل زيست محيطي ذکر شده بسته بندي مواد غذايي با تغييرات قابل توجهي در توزيع مواد غذايي شامل جهاني شدن زنجيرهي غذايي، افزايش تمايل مصرف کنندگان به مصرف غذاهاي تازهتر و با کيفيت بهتر و ايمنتر مواجه شده است ( لوپز- روبيو8 و همکاران، 2004).
به طور کلي مصرف کنندگان مواد بسته بندي را تقاضا ميکنند که طبيعيتر، از بين روندهتر و داراي پتانسيل تجزيه پذيري زيستي و نيز قابليت برگشت پذيري داشته باشد. به همين دليل علاقه به مطالعه و توسعه بيوپليمرها با منابع تجديد شدني که قادر به تجزيه توسط فرآيند کود شدن طبيعي ميباشند براي کاربرد بسته بندي افزايش يافته است. فيلم و پوشش خوراکي لايه نازکي از مواد خوراکي است که توسط فرآيندهاي مناسب صنعت غذا ساخته شده و براي دستيابي به اهدافي از قبيل کنترل انتقال رطوبت، محدود کردن انتقال گازها، به تعويق انداختن مهاجرت روغن و چربي، حمل افزودني هاي غذايي مانند عوامل ضد ميکروبي و آنتي کسيدان ها، بهبود کيفيت و افزايش ماندگاري بر روي محصول غذايي قرار ميگيرد. زيست تخريب پذير بودن و خوراکي بودن اين ترکيبات سبب شده است که به طور وسيع مورد پژوهش و کاربرد قرار گيرند. از جمله کاربردهاي فيلمهاي خوراکي در ارتباط با مواد غذايي مي توان به پوشش دادن آنها بر سطح فرآورده هاي قنادي، ميوه ها و سبزي هاي تازه، برخي فرآوردههاي گوشتي، برخي فرآورده هاي لبني، شکلات، غلات صبحانه اي، طيور و ماهي، فرآوردههاي منجمد، فرآوردههاي خشک شده و نظاير اينها اشاره داشت (ناکائو9 و همکارانش، 2007 ). فيلمهاي خوراکي لايه نازکي از بيوپليمرها هستند که براي بهبود و نگه داري بهتر مواد غذايي بر روي سطح ماده غذايي کشيده ميشوند و يا بين اجزاي مواد غذايي قرار داده ميشوند. البته عمدتا” فيلمها و پوششهاي خوراکي براي حذف بسته بندي غير خوراکي استفاده نميشوند بلکه به همراه بسته بنديهاي مرسوم به بهبود کيفيت و ماندگاري کمک ميکنند و تعداد لايههاي بسته بندي را کاهش ميدهند و بعد از اين که بسته باز شد حفاظت از غذا را ادامه ميدهند. فيلمهاي خوراکي همچنين ممکن است به عنوان لايهاي از بسته بنديهاي چند لايه مورد استفاده قرار گيرند (قنبر زاده و همکاران، 1388).
پوشش مواد غذايي با فيلم هاي خوراکي داراي مزاياي زيادي است از جمله سلامتي ويژگي هاي حسي و اقتصادي بودن و اينکه خود پوشش نيز داراي ارزش تغذيه اي است مانع فساد وآلودگي ميکروبي ميشوند و باعث استحکام و يکپارچگي مواد غذايي هستند ( دويتينک10 و همکاران، 1998 ؛ نوسينوويچ11، 1997 ؛ اوتارا12 و همکاران، 2002).
1-2- پيش زمينه
بسته بندي هاي زيست تخريب پذير که قابليت خوراکي بودن و مصرف به همراه ماده غذايي را دارند شامل فيلم ها و پوششهاي خوراکي ميباشند. فيلم هاي خوراکي لايه هايي از مواد قابل هضم هستند که به عنوان پوشش مواد غذايي(پوشش هاي خوراکي) و يا به عنوان مانعي بين غذا و ساير مواد و يا محيط ها استفاده ميشوند. پوششهاي خوراکي قابل تجزيه به وسيله ميکروارگانيسم ها مصرف شده و به ترکيبات ساده تبديل ميشوند. پلي ساکاريد هايي مانند کيتوزان، نشاسته و سلولز، پروتئين هايي مانند زئين و کلاژن و چربي هايي مانند تري گليسيريدها و اسيدهاي چرب ميتوانند به عنوان فليم هاي خوراکي استفاده شوند. فيلمهاي پلي ساکاريدي قيمت پاييني دارند اما مانع مناسبي در برابر نفوذ رطوبت نيستند. فيلمهاي پلي ساکاريدي داراي قابليت هاي مفيدي مثل شکل پذيري در فرآيند، خاصيت ارتجاعي و ممانعت خوب در برابر نفوذ اکسيژن هستند. اما عبورناپذيري آنها در برابر نفوذ آب ضعيف است. اکسيژن بالا در بسته بندي غذا به رشد ميکروب، حذف طعم و بوي ايجاد شده، تغيير رنگ و از بين رفتن غذا کمک ميکند و علت عمده کاهش زمان نگهداري غذاها به شمار مي رود. بنابراين کنترل سطح اکسيژن در بسته بندي غذا امري مهم تلقي ميشود. بخار آب تشکيل شده در داخل بسته بندي باعث رشد ميکرواگانيسمها و در نتيجه از بين رفتن کيفيت غذا و کاهش زمان ماندگاري ميگردد. يکي از راه هاي رفع اين نقايص در فيلمهاي پليمري زيستي ايجاد ترکيب هايي از آنها با نانو ذرات است که موجب تحقيق و توسعه نانو کامپوزيت هاي زيستي شده است. استفاده از نانو تکنولوژي دراين پليمرها ممکن است امکانات جديدي را براي بهبود نه تنها ويژگيها بلکه به طور همزمان بهبود ارزش، قيمت و راندمان را سبب شود. اندازه نانو ذرات موجب پراکندگي و توزيع خوب آنها ميشود. اين نانو کامپوزيت ها ميتوانند به طور قابل توجهي ويژگيهاي مکانيکي، حرارتي، ممانعتي و فيزيکوشيميايي بهبود يافته اي در مقايسه با پليمرهاي اوليه و کامپوزيت هاي ميکرو سايز مرسوم نشان دهند ( آل حسن13 و همکاران، 2012). رشد ميکروب ها روي سطح مواد غذايي دليل اصلي فساد مواد غذايي و بيماريزايي در مصرف کننده مي باشد. به اين دليل تلاش هاي زيادي براي تيمار اين سطوح به روش هاي گوناگون مانند اسپري يا غوطه ور کردن در مواد نگهدارنده مختلف صورت گرفته است. فيلمهاي خوراکي به تنهايي و يا همراه با مواد ضد ميکروبي، موجب مهار رشد باکتريها در سطح مواد غذايي و در نتيجه فساد آنها ميشوند. فناوري نانو ميتواند در مواردي مانند افزايش مقاومت به نفوذ در پوشش ها، افز ايش ويژگي هاي ممانعتي، افزايش مقاومت در برابر گرما، گسترش ضد ميکروب هاي فعال و سطوح ضد قارچ کارساز باشد ( آل حسن و همکاران، 2012).
1-3- بيان مسئله
مشتريها غذاهايي ماندگارتر و با کيفيت بالاتر را تقاضا ميکنند، در عين حالي که آسيب پذپري بسته بندي کمتر باشد و قابليت بازيافت افزايش يابد. اين گونه تقاضاها باعث افزايش علاقه به فيلمهاي خوراکي و قابل تجزيه به لحاظ زيستي يا موادي شدهاند که براي گسترش عمر مواد غذايي و توسعه کيفيت به کار برده ميشوند. اين گونه فيلمها داراي توانايي کاهش ميزان مواد بسته بندي پليمر سنتزي مرسوم غير قابل تجديد هستند و نيز استفاده از ترکيبات محصولات کشاورزي فيلمهاي خوراکي ميتوانند از پروتئين، پلي ساکاريدها، ليپيدها يا ترکيبي از اين مواد آماده شوند. فيلمهاي نشاسته به علت خصوصيات هيدروفيلي پليمرهاي نشاسته، مانع کمي در برابر آن هستند. فيلمهاي پروتئين يا پلي ساکاريدها خصوصيات مکانيکي و نوري خوبي دارند اما بسيار حساس به رطوبت هستند ( احمدا14 و همکاران، 1999). در قرن نوزدهم ايدههاي مربوط به صنعت بستهبندي مواد غذايي و محافظت از مواد غذايي ابداع گرديد. ايدههايي که حتي تا به امروز در اين صنعت مطرح هستند. اما اختراعاتي مثل ساخت بطريهاي شيشهاي، پوشش سلفون، فويل آلومينيومي و ظروف پلاستيکي که در قرن بيستم روي داد به شکل چشمگيري، انعطافپذيري صنعت مواد غذايي را بالاتر برد و آن را کاربرديتر کرد. پيشرفتهاي ديگري نظير استفاده از مواد ضد ميکروبي يا جاذب اکسيژن در ساخت ظروف مواد غذايي موجب شکلگيري رويه جديدي در افزايش ماندگاري مواد غذايي و حفاظت آنها در برابر تأثيرات محيطي شد. با اين حال روند فعلي عرضه محصولات غذايي در سطح جهان مثل افزايش فرآوري صنعتي غذاها، حجم بالاي صادرات و واردات محصولات غذايي و کوتاهتر شدن زمان تهيه مواد غذايي تازه، صنعت بستهبندي محصولات غذايي را وادار ميکند به دنبال راه کارهاي جديدتر و پيشرفتهتر بستهبندي باشد. زماني حفاظت و افزايش طول عمر مواد غذايي هدف اصلي صنعت بستهبندي اين محصولات بود اما هم اکنون سهولت در کاربرد و آساني مصرف هم به همان اندازه اهميت يافته است. در اين عرصه اهميت عوامل ديگري همچون امکان رديابي، تجهيز به نشانگرهاي الکترونيکي و با دوام بودن نيز رو به افزايش است. بسياري از پيشرفتهاي جديد صنعت بستهبندي مواد غذايي پاسخگوي اين نيازها است. بستهبندي هوشمند و فعال مواد غذايي علاوه بر به تأخير انداختن عوامل محيطي مؤثر بر مواد غذايي، روشي پوياتر را براي حفظ نگهداري محصول به کار ميگيرد. به عنوان مثال دو مقوله مهم در حفظ کيفيت ماده غذايي بستهبندي شده، کنترل ميزان رطوبت و اکسيژن است. وجود اکسيژن در ظرف حاوي ماده غذايي موجب رشد ميکروبهاي هوازي و کپکهاي قارچي ميشود. به علاوه فعاليتهاي اکسيدي درون ظرف باعث ايجاد طعم و بوي ناخواسته و تغيير در رنگ و خصوصيات تغذيهاي ماده غذايي ميشوند. به همين ترتيب وجود رطوبت در ظرف محتوي ماده غذايي ممکن است باعث ايجاد کلوخه در محصولات پودري شکل يا نرم شدن مواد غذايي ترد شود. به علاوه وجود رطوبت به رشد ميکروب کمک ميکند. از سوي ديگر، خشکي بيش از حد فضاي درون ظرف نيز باعث کم آب شدن ماده غذايي ميشود. در بستهبندي فعال ظروف، شامل موادي هستند که اين معضلات را بر طرف ميکند. برخي از مهيجترين پيشرفت‌هاي حاصل شده در صنعت بستهبندي مواد غذايي مرتبط با فناوري نانو است. فناوري نانو که علم مطالعه نانو ذرههاست، تأثير بزرگي بر مواد مورد استفاده در صنعت بستهبندي مواد غذايي داشته است. با بهره گرفتن از ابداعاتي که در مقياس نانو صورت مي‌گيرد مي‌توان به ايدههاي جديدي در خواص فني و قابليت ممانعت کنندگي ظروف، ايدههاي جديد در تشخيص عوامل بيماريزا و راه‌ کارهاي جديد بستهبندي فعال و هوشمند دست يافت. نانوکامپوزيتها در رأس ابداعات فن‌آوري نانو مرتبط با صنعت بستهبندي مواد غذايي قرار دارند. نانوکامپوزيت‌ها مواد هستند که از ترکيب نانو ذرهها ساخته مي‌شوند. فيلمهاي پلاستيکي نانوکامپوزيتي اين قابليت را دارند که از نفوذ اکسيژن، دياکسيد کربن و رطوبت به داخل ظرف جلوگيري کنند. به اين ترتيب ظروفي که در ساختار آنها از فيلمهاي نانوکامپوزيت استفاده شده است، باعث افزايش ماندگاري ماده غذايي مي‌شوند. ظروف نانوکامپوزيت سبک، محکم و مقاوم به حرارت هستند. علاوه بر اين تحقيقاتي در زمينه ساخت ظروف با استفاده از مواد نانوکامپوزيت زيست تجزيهپذير درحال انجام است. با اين‌ که استفاده از نانوکامپوزيت‌ها در صنايع بستهبندي مواد غذايي تضمين کننده سطح بالاي ممانعت کنندگي ظرف است، نوع ديگري از مواد نانو توانايي بالايي در کنترل رشد ميکروب‌ها دارد ( آل حسن15 و همکاران، 2012).
1-4- اهميت موضوع
مواد استفاده شده براي بسته بندي که از سوخت هاي فسيلي توليد شده اند عملاً تجزيه ناپذير مي باشند. به همين دليل مواد بسته بندي غذاها نيز مانند ساير مواد بسته بندي مشکلات جدي را از لحاظ محيط زيست ايجاد ميکنند. در نتيجه مطالعاتي جهت استفاده از بسته بندي هاي زيست پايه تخريب پذير انجام گرفته است. حدود 125 ميليون تن سالانه در جهان پلاستيک توليد مي شود که حدود 30 ميليون تن آن در بخش بسته بندي مصرف ميشود ( لين16 و همکاران، 2005 ؛ مارينيلو17 و همکاران، 2007 ). به منظور کاهش ضايعات بسته بندي پلاستيکي زيست تخريب ناپذير استفاده از پلاستيک هاي زيست پايه تخريب پذير مانند نشاسته، سلولز، PLA، ژلاتين و… ضروري ميباشد ( ويلهلم18 و همکاران، 2003 ؛ الماسي19 و همکاران 2009).
به طور کلي مصرف کنندگان مواد بسته بندي را تقاضا ميکنند که طبيعيتر، از بين رونده تر و داراي پتانسيل تجزيه پذيري زيستي و نيز قابليت برگشت پذيري داشته باشد. به همين دليل علاقه به مطالعه و توسعه بيوپليمرها با منابع تجديد شدني که قادر به تجزيه توسط فرآيند کود شدن طبيعي مي باشند براي کاربرد بسته بندي افزايش يافته است. زيست تخريب پذير بودن و خوراکي بودن فيلم و پوشش خوراکيف سبب شده است که به طور وسيع مورد پژوهش و کاربرد قرار گيرند. از جمله کاربردهاي فيلمهاي خوراکي در ارتباط با مواد غذايي مي توان به پوشش دادن آنها بر سطح فرآوردههاي قنادي، ميوهها و سبزيهاي تازه، برخي فرآوردههاي گوشتي، برخي فرآورده هاي لبني، شکلات، غلات صبحانهاي، طيور و ماهي، فرآوردههاي منجمد، فرآوردههاي خشک شده و نظاير اينها اشاره داشت. ( ناکائو20 و همکاران، 2007).
افزودن پرکنندههاي با حداقل اندازه در مقياس نانو به فيلم هاي خوراکي و توليد پليمرهاي زيست نانو کامپوزيت ميتواند راه حل جديدي براي اين مشکل ارائه نمايد. نانو ذرات وقتي به پليمر اضافه مي شوند علاوه بر تقويت خواص پليمر مي توانند داراي فعاليت ضدميکروبي نيز باشند ( لي21 و همکاران، 2004). اين نسل جديد کامپوزيتها بهبود چشمگيري در مقايسه با پليمرهاي اوليه نشان ميدهند. برخي از نانو مواد مي توانند ويژگيهاي نفوذ پذيري مواد بسته بندي را تغيير داده سبب بهبود ويژگيهاي مکانيکي، شيميايي، حرارتي و ميکروبي شوند. نانو سايز کردن ذرات موجب افزايش سطح نانو فيلرها و در نتيجه افزايش سطح داخلي و واکنش ميان فيلر و پليمر و در نتيجه بهبود زيادي در خواص پليمر مي شود. به عنوان مثال نانو ذرات اکسيد مس، منيزيم و نقره داراي خاصيت ضد ميکروبي هستند. نانو ذرات نقره مي توانند بيش از 650 نوع باکتري شناخته شده را از بين ببرند. ( آريو22 و همکاران، 2011). از نانو کامپوزيتهاي خاک رس نيز ميتوان براي توليد مواد اوليه بطري هاي ماء الشعير استفاده کرد. مهمترين خصوصيت اين مواد بازدارندگي آنها از خروج گاز دي اکسيد کربن از اين نوشيدنيهاست. سيليکات کلسيم نانو ساختار براي بسته بندي مواد غذايي فسادپذير استفاده شدهاند. نانو ذرات سيليکات کلسيم داراي ساختار متخلخل و خاصيت جذب رطوبت هستند. يکي از اکسيدهاي معدني اي که در سالهاي اخير بيش از پيش در دنياي نانو به ويژه در پوشش دهي منسوجات و توليد کرمهاي ضد آفتاب و بسته بندي مورد استفاده قرار گرفته دي اکسيد تيتانيوم است ( چامورن23 و همکاران، 2008). اين ماده در صنعت رنگ سازي کاربردهاي فراوان دارد ولي ذرات کوچک نانو متري آن به دليل داشتن خواص فوق العاده و منحصر به فرد موارد استفاده زيادي پيدا کرده اند. از اين ماده در تصفيه، گندزدايي، رنگ زدايي، بوزدايي،ساخت سراميک هاي ويژه، از بين بردن سلولهاي سرطاني، ساخت فتوکاتاليست ها، کاغذ سازي، تولد لوازم بهداشتي و آرايشي، تهيه پوششهاي محافظ در مقابل اشعه ماوراء بنفش و ايجاد درخشندگي استفاده ميشود. دي اکسيد تيتانيوم در اندازه نانومتري يک فوتوکاتاليست ايده آل است که مهمترين دليل وجود اين خاصيت در اين ماده قابليت جذب اشعه فرابنفش است. فوتونهاي فرابنفش بسيار پر انرژي هستند و در بيشتر موارد مي توانند به سادگي باعث تخريب اجسام گردند. اين پديده معمولاً از طريق شکست پيوندهاي شيميايي در آنها صورت ميگيرد. بنابراين دي اکسيد تيتانيوم با جذب اشعه فرابنفش و به واسطه خاصيت فوتوکاتاليستي خود ميتواند پوششي ضد باکتري روي سطوح ايجاد کند و هم چنين مانع از عبور اشعه گردد. واکنش فوتوکاتاليستي دي اکسيد تيتانيوم براي غيرفعالسازي طيف وسيعي از ميکروارگانيسمها استفاده شده است. TiO2 غير سمي ميباشد و توسط اداره کل غذا و دارو امريکا (FDI) براي استفاده در غذاي انسان، داروها، مواد در تماس با غذا و مواد آرايشي تأييد شده است. اثرات ضد باکتريايي و ضد قارچي دي اکسيد تيتانيوم روي اشرشيا کلاي، سالمونلا کلرئاسويس، ويبريو پاراهموليتيکوس، ليستريا مونو سيتوژنز، سودو موناس آئروژنيوسا، استافيلوکوکوس اورئوس، دياپورته اکتينيديا، پني سيليوم اکسپنسوم گزارش شده است ( کيم24 و همکاران، 2003 ؛ چو25 و همکاران، 2004 ؛ مانرات26 و همکاران، 2006 ؛ مانس27 و همکاران، 1999).
تلاشهايي در مورد توسعهي بيو نانو کامپوزيت هاي داراي خواص حرارتي، مکانيکي و عملگراييِ بهبود يافته، صورت گرفته است که به دليل ماتريکس يا پُر کننده هاي نانو ذره مي باشد (جيا و همکاران28، 2??6؛ چن و همکاران29، 2??4). علاوه بر اين، مواد بيوپليمري، بعنوان تکنولوژي سبز30 معروف هستند و زيست تخريب پذير بوده و با محيط زيست سازگارند و در تکنولوژي هاي دارويي، بسته بندي غذايي و کشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرند (شاملي و همکاران31، 2?1?؛ ما و همکاران32، 2??9).
پوششهاي خوراکي ممکن است از انواع پليساکاريدها حاصل شود. اين پوششها براي جلوگيري از اتلاف رطوبت در برخي مواد غذايي در طول نگهداري کوتاه مدت به کار ميروند و طيف وسيعي از آنها، جهت بررسي امکان استفاده از آنها براي تشکيل فيلم و يا پوشش خوراکي مورد آزمايش قرار گرفتهاند ( کستر و فنما33، 1986 ؛ جانگ34، 2005). از آن جا که پليساکاريدها مولکولهايي آب دوست ميباشند، نميتوانند سد فيزيکي مناسبي براي رطوبت باشند. علاوه بر جلوگيري از اتلاف رطوبت، برخي از انواع پليساکاريدها تراوايي محدودي نسبت به اکسيژن دارند. کاهش نفوذپذيري نسبت به اکسيژن ميتواند در محافظت برخي مواد غذايي بسيار مفيد باشد. پوششهاي پليساکاريدي از منابع مختلف، از جلبکهاي دريايي تا مواد استخراج شده از بافت پيوندي سخت پوستان تهيه ميگردند. برخي پليساکاريدهايي که در فرمولاسيون پوششها به کار ميروند عبارتند از نشاسته و مشتقات آن، مشتقات سلولز، کاراگينان، انواع صمغها، پکتين، کيتوزان، آلژينات ميباشند (ترزا35، 1999).
کاساوا گياهي چوبي و بومي آمريکاي جنوبي است که به طور گسترده به عنوان يک محصول هر ساله در مناطق گرمسيري و نيمه گرمسيري براي ريشه غده اي نشاسته اي آن کشت ميشود که عمده ترين منبع کربوهيدرات است ( مارايا و همکاران، 2009).
پلي ساکاريد SSPS از خانواده پکتين مانند از بيوپليمر اسيدي استخراج شده از محصول فرعي کربوهيدرات باقي مانده از توليد پروتئين سويا جدا شده، توليد ميشود ( شوري36 و همکاران، 1985). SSPS ميتواند فيلمهاي زيست تجزيه پذير با ظاهر خوب و خواص مکانيکي رضايت بخش توليد کنند ( سالار باش37 و همکاران، 2013). پلي ساکاريد سويا، نرم و سفيد رنگ بوده و داراي نشاسته يا قند نميباشد. پلي ساکاريد سويا، داراي %75 فيبر رژيمي است و در آن، ترکيبات مهم مانند سلولز، همي سلولز، پکتين، صمغ و موسيلاژ وجود دارند (آرسکار و همکاران38، 2?12).
تلفيق نانو ذرات فلزي دي اکسيد تيتانيوم در فيلم ترکيبي نشاسته کاساوا/SSPS، موجب ايجاد نوعي بسته بندي فعال ميگردد. بسته بندي فعال نوعي بسته بندي است که علاوه بر داشتن خواص بازدارندگي اصلي بسته بندي هاي معمول (مانند خواص بازدارندگي در برابر گازها، بخارآب و تنش هاي مکانيکي)، با تغيير شرايط بسته بندي، ايمني، ماندگاري و يا ويژگيهاي حسي ماده غذايي را بهبود ميبخشد و در عين حال کيفيت ماده غذايي را حفظ ميکند.
1-5- اهداف تحقيق
هدف اصلي از اين پژوهش تهيه فيلمهاي ترکيبي نشاسته کاساوا/ SSPS، غني شده با نانو ذرات دي اکسيد تيتانيوم مي باشد. همچنين با توجه به نقصان در جذب عنصر روي مواد غذايي توسط بدن و عوارض ناشي از کمبود آن، اين فيلمها ميتواند تا حدي در جبران اين مشکل مؤثر باشند. زيست تخريب پذير بودن و شکل پذيري خوب نشاسته کاساوا و خواص مکانيکي خوب فيلمهاي SSPS، موجب اهميت کاربرد آن در تهيه فيلمهاي خوراکي جهت بسته بندي مواد غذايي و داروها ميباشد.
1-6- محدوديتهاي تحقيق
در اين پژوهش حداکثر غلظت ترکيب نانو به عنوان يک محدود کننده مطرح ميگردد. بيشتر از 5% ترکيب نانو باعث هتروژن نمودن فيلم ميشد.
1-7- نمودار تحقيق
شکل 1-1 نمودار تحقيق را براي اين پژوهش نشان ميدهد.
شکل 1-1: نمودار فرآيند پژوهشي
فصل دوم: مروري بر پژوهشهاي پيشين

2-1- معرفي نشاسته و نشاسته کاساوا
نشاسته نوعي پليساكاريد است كه در شرايط عادي در آب نامحلول است اما در آب داغ دانه هاي تشكيلدهنده آن تا 15 برابر وزن خود آب جذب كرده، متورم شده و سرانجام پاره يا متلاشي ميشود. در اين فرآيند تودهاي با ويسكوزيته بالا توليد ميشود كه آن را خمير نشاسته و اين پديده را ژلاتينهشدن نشاسته مي‌نامند. نشاسته از تركيب گلوكز با خارج شدن مولكول آب حاصل ميگردد و درواقع نوعي ماكرومولكول است كه طي مراحل رشد گياه گندم بصورت ذرات ريز يا گرانول در دانه ذخيره ميشود و ممكن است تا حدود 65 درصد وزن آن را تشكيل دهد.گرانولها از لحاظ شكل ممكن است به صورت هاي كروي يا بيضي باشند كه با ميكروسكوپ قابل بررسي هستند. گرانولهاي نشاسته از دو قسمت آميلوز كه خطي است، 23 تا 27 درصد وزن نشاسته را تشكيل ميدهد و مركب از حدود 5000 واحد گلوكز است و آميلو پكتين كه بصورت زنجير انشعابي به ميزان حدود 73 تا 77 درصد وزن نشاسته را تشكيل ميدهد و مركب از حدود يك ميليون واحد گلوكز است تشكيل شده، آميلوز به صورت خالص به مقدار كم در آب داغ حل ميشود و اگر محلول را در جاي آرام قرار دهيم دوباره رسوب ميكند، برعكس آميلوپكتين در آب داغ به آساني حل ميشود و اگر محلول را در جاي آرام قرار دهيم به صورت ژل درنيامده و رسوب نمي‌كند (پايان، 1380).
در گروه مواد تجديد شدني بر پايه ي مواد پليمري زيست تخريب پذير، نشاسته يکي از قابل توجه ترين مواد بود به دليل اين که به آساني در دسترس است و ميتواند محصولات نهايي موثري ايجاد کند. نشاسته فرم اصلي کربوهيدرات در گياهان است. نشاسته يک پليمر نيمه بلورين تشکيل شده از يک مخلوطي از آميلوز يک پلي ساکاريد خطي وآميلوپکتين يک پلي ساکاريد منشعب ميباشد. نسبت مقدار آميلوز و آميلوپکتين به منبع گياهي بستگي دارد. در کاربرد هاي بسته بندي، مواد برپايه نشاسته ، به دليل زيست تخريب پذيري، به طور گسترده در دسترس بودن و هزينه ي کم مورد توجه زياد واقع شده اند( زپا39 و همکاران، 2008).
نشاسته در بين بيو پليمرها مقاوم ترين فيلم را توليد ميکند و خواص مکانيکي آن در مقايسه با ساير فيلمهاي پلي ساکاريدي و هم چنين فيلمهاي پروتئيني نسبتا بهتر ميباشد. خواص مکانيکي فيلمهاي نشاسته اي تحت تاثير عوامل مختلفي قرار دارد به عنوان مثال نسبت آميلوز به آميلو پکتين در نشاسته نقش تعيين کنندهاي در خواص مکانيکي فيلم دارد يکي از عوامل موثر در خواص مکانيکي فيلمهاي نشاستهاي ساير ترکيباتي است که در فرمولاسيون محلول تشکيل دهنده فيلم مورد استفاده قرار ميگيرند و مهمترين عامل از اين نظر ميزان نرم کننده ميباشد که استفاده بيش از حد از آن ميتواند باعث تضعيف بيشتر خواص مکانيکي فيلم شده و کاربردهاي فيلم نهايي را محدود سازد (اميني، 1391).
نشاسته فيلمهاي شفاف، نيمه شفاف، بي طعم و بي مزه و بيرنگ توليد ميکند ( ميلارينن40،2002). نشاسته به دليل فراواني در طبيعت ( دومين بايو پليمر فراوان در طبيعت است)، ارزان بودن و قابليت ترمو پلاستيک شدن به عنوان ماده بسته بندي مورد توجه زيادي قرار دارد. هرچند نشاسته به تنهايي، داراي معايبي مانند آبدوستي بالا و ويژگي مکانيکي ضعيف (شکنندگي) ميباشد ( قنبرزاده،2007؛ لي و همکاران41، 2009)
عموما پلاستي سايزرها براي فيلم هاي خوراکي بر پايه نشاسته براي غلبه بر شکنندگي فيلم مورد استفاده قرار ميگيرند. معمولا پلاستي سايزر هايي که براي فيلم هاي نشاسته اي استفاده ميشود سوربيتول و گليسرول است .يکي از معايب عمده فيلمهاي نشاسته مقاومت پائين آنها به رطوبت است (مالي، 2005).
فيلم هايي که بر پايه نشاسته تهيه ميگردند نسبت به رطوبت نسبي محيط پيرامون حساس ميباشند؛ به همين دليل رطوبت نسبي محيط باعث تغيير ويژگي هاي مکانيکي و مقاومت نسبت به نفوذ گاز ها ميگردد ( شي42، 2007)
نشاسته به دليل ماهيت پليمري قابليت فيلم سازي دارد. به علاوه به دليل قيمت مناسب و در دسترس بودن توجه زيادي به آن ميشود ( بميلر، 2009). يکي از معايب فيلمهاي نشاسته، مقاومت پايين آنها به رطوبت است ( آهويناينن43، 2003). براي حل اين مشکل ميتوان از چربي ها يا پليمر هاي زيست تخريب پذير مقاوم به رطوبت استفاده کرد (کاتر44، 2006).
2-1-1- نشاسته کاساوا
کاساوا مانيهوت اسکولنتا Manihot esculenta، يوکا يا مانيوت هم ناميده ميشود گياهي است چوبي از تيره فرفيون (خانواده فرفيون) بومي آمريکاي جنوبي است که به طور گسترده به عنوان يک محصول هر ساله در مناطق گرمسيري و نيمه گرمسيري براي ريشه غده اي نشاسته اي آن کشت شده است که عمده ترين منبع کربوهيدرات هستند. آرد توليد شده از ريشه تاپيوکا ناميده ميشود. کاساوا سومين منبع بزرگ کربوهيدرتها براي غذاي انسان در جهان است. و محصولي کم هزينه براي جمعيت ساکن در مناطق مرطوب استوايي ميباشد. شواهد مستقيم نشان ميدهد که 1400 سال پيش کشت کاساوا در السالوادور صورت گرفته است. نشاسته کاساوا نشات گرفته از منبع متفاوتي نسبت به نشاستههاي رايج مانند غلات (برنج، ذرت)، غده اي (سيب زميني )، ريشهاي (تاپيوکا ) و (نخود و لوبيا) است نام گذاري اين گياه تا حدي زيادي بستگي به منطقه اي که در آن رشد ميکند دارد مانند ( آمريکاي مرکزي (yucca anioca M ياMadioca در برزيل و Tapioca در هند و مالزي و در آفريقا و آسياي جنوبي Cassada يا Cassava) (محمدي و همکاران، 2011 ؛ ماريا و همکاران، 2009).
شکل 2-1: ريشه کاساوا
جدول 2- 1: گياه شناسي گياه کاساوا
طبقه بندي علميردهدولپه ايهاراستهمالپيگيالسخانوادهتيره فرفيونزيرخانوادهکروتنوييدهنژادمانيهوتهگونهاسکولنتانام علميمانيهوت اسکولنتاکرانتز
2-1-1-1- مرفولوژي گياه کاساوا
بوته کاساوا چوبي و چند ساله است که تا ارتفاع 2 تا 4 متر رشد مي کند برگ ها به صورت توده اي در تاج درخت شبيه به برگ نخل گسترده و روي دمبرگ بلند و باريکي شامل 5 تا 9 پهنه به وجود ميآيند آنها فقط به سوي انتهاي شاخه رشد ميکنند. وقتي گياه درحال رشد است. ساقه اصلي به سه شاخه تقسيم شده وبعد به همين ترتيب شاخهها ي ديگري بر روي آن ها تشکيل ميشود ريشه يا غده ها نيز در زيرسطح زمين توسعه مييابند. گل نر و ماده به صورت مجزا مرتب شده و به روي همان بوته تشکيل ميشوند. شکل ميوه سه گوش و حاوي سه دانه است که قابل دوام بوده و براي انتشار گياه مورد استفاده قرار ميگيرد. تعداد ريشه هاي غدهاي و ابعاد آنها و تا حد زيادي در ميان گونههاي مختلف متفاوت است. ريشه ي کاساوا مخروطي وطويل است و با گوشت سفت همگن در پوسته اي قابل تفکيک که حدود يک ميلي متر ضخامت دارد و با رنگ قهوه اي و درقسمت خارجي زبر ميباشد گوشت غده ميتواند سفيد گچي يا زرد باشد. ممکن است اندازه ي طول ريشه از 30 تا 120 سانتي متر و قطر آن 4 تا 15 سانتي متر و وزن 1 تا 8 کيلوگرم يا بيشتر برسد. ترکيب شيميايي ريشههاي کاساوا متفاوت است مطالعهي 30 گونه در مکزيک نتايجي به شرح ذيل در بر داشته است ريشه هاي آن بسيار غني از نشاسته است و حاوي مقادير قابل توجهي از کلسيم، فسفر و ويتامين ‏c‏ مي باشد. ولي فقير از پروتئين است. دربرگ اين نوع گياهان، منبع خوبي از پروتئين ليزين، اما کمبود اسيد آمينه احتمالا متيونين و تريپتوفان است ( بچ و همکاران، 2012 ؛ چيو و همکاران، 2010).
جدول 2- 2: آناليز ريشه کاساوا (ماريا و همکاران، 2009).
درصدکاساوارطوبت7/25مواد نشاستهاي21/45قندها5/13پروتئين1/12چربيها0/41فيبر1/11خاکستر0/54
2-1-1-2- فرآوري و تبديل کاساوا
عمر مفيد کاساوا چند روز است و خواص ويژه خود را از دست ميدهد اگر برگ هاي کاساوا دو هفته قبل از برداشت حذف شوند عمر مفيد آن دو هفته طولاني تر ميشود. قرار دادن ريشه در پارافين يا موم يا ذخيره کردن آن در کيسه پلاستيکي خطرات آن را کاهش داده و عمر مفيد آن را به 3 تا 4 هفته افزايش ميدهد ريشه پوست گيري شده را ميتوان منجمد کرد.روش سنتي عبارتست از بسته بتدي ريشه در مالچ مرطوب براي تمديد عمر مفيد آن ميباشد .ريشه هاي خشک را ميتوان کوبيد و به آرد تبديل کرد در خلال فرآيند کوبيدن ريشه، ذرت را ميتوان اضافه کرد تا پروتئين آرد افزوده شود. آرد کاساوا داراي ظرفيت نگهداري آب زيادي ميباشد و از آن در تهيه پخت نان، کيک، کراکر و پودينگ استفاده ميشود. بعضا آرد کاساوا با مشتقات جزيي ممکن است به عنوان جانشين آرد گندم در تهيه نان استفاده شود. ناني که بطور کامل از آرد کاساوا تهيه شده در امريکا به بازار عرضه شده و نياز افراد داراي آلرژي به آرد گندم را برآورده کرده است. ريشه هاي تازه را ميتوان به صورت قطعه هاي نازک کاملا سرخ کرده و محصولي مشابه چيپس سيب زميني تهيه کرد.ريشه ها را ميتوان پوست گيري رنده کرده و با آب شستشو داده و نشاسته را استخراج نمود و همچنين پروتئين برگ را ميتوان به خوراک دام اضافه کرد. در افريقا فرآوري ريشه به چند روش مختلف صورت ميگيرد. آن ها ممکن است براي اولين بار در آب تخمير شده سپس آن ها را بوسيله آفتاب خشک کرده براي ذخيره سازي يا رنده نمودن آن سپس خمير تهيه مي نمايند و مي پزند. نوشيدني هاي الکلي را نيز ميتوان از ريشه کاساوا تهيه نمود. برگهاي جوان حساس مي تواند به عنوان سبزيهاي معطر خوراکي مورد استفاده قرار گيرد که حاوي سطوح بالايي از پروتئين مي باشد. استفاده هاي صنعتي از کاساوا و فرآيند تبديل آن در کارخانجات و توليد محصولاتي شامل کاغذسازي، پارچه، چسب، شربت فروکتوز، سوخت زيستي، خوراک دام و کيسه هاي زيست تخريب پذير ميباشد ( ماريا و همکاران، 2009 ؛ بچ و همکاران، 2012).
2-2- سويا
سويا يکي از بقولات است. نيام و دانه آن غذاي ميليون‌ها نفر را فراهم مي‌کنند و در تهيه مواد شيميايي نقش عمده دارند. سويا احتمالاً حاصل اهلي‌سازي گياهي وحشي در شرق آسيا است. روغن استخراج شده از دانه‌هاي سويا يکي از مهم‌ترين انواع روغنها است. اين روغن حاوي اسيد لينولئيک بسيار بالايي است و به همين دليل از آن نمي‌توان براي تهيه روغن سرخ کردني استفاده کرد. دانه سويا از لحاظ اسيد آمينه ميتونين نسبت به کنجد فقير است اما از لحاظ اسيد آمينه ليزين در سطح بالايي قرار دارد. سويا بيش از ساير دانه‌ها به پروتئين حيواني شباهت دارد. روغن سويا ?? درصد لينولئيک اسيد و ?? درصد اسيداولئيک دارد. ميزان پروتئين دانه سويا بسيار بيشتر از ساير دانه‌هاي روغني است. ارقام زير نشان دهنده تفاوت عمده سويا با ساير دانه‌هاي روغني به لحاظ ميزان روغن و پروتئين است. ميزان پروتئين سويا (??-?? ) درصد، کلزا (?8-??) درصد، آفتابگردان ( ??-??) درصد، گلرنگ ( ??-?? ) درصد، کنجد ( ??-?? ) درصد، بادام زميني ( ??-?? ) درصد مي‌باشد. وجود پروتئين زياد سبب شده است که کنجاله روغن کشيده شده آن براي تغذيه انسان بسيار مناسب باشد.
از ديدگاه گياه شناسي لوبيا روغني با نام علمي Glycine max گياهي است از تيره نخود) لگومينوز) که به صورت بوته‌اي استوار و با شاخ بر گ زياد رشد مي‌کند. ريشه سويا مستقيم و با انشعاب زياد است اما در شرايط ايران ريشه در عمق ?? سانتي متر خاک پراکنده است. بر روي ريشه سويا نوعي باکتري همزيست Rhizobium japonicum مشاهده مي‌شود. باکتري‌هاي ريزو بيوم، کربوهيدرات‌ها و ساير مواد غذايي را از آوند ابکشي گرفته و انرژي دريافتي را صرف تبديل نيتروژن هوا به يون آمونيوم و در نهايت اسيدهاي آمينه مي‌کند. مقداري از نيتروژن توليد شده که مازاد مصرف باکتري است در اختيار گياه قرار مي‌گيرد و مقداري نيتروژن هم از تجزيه بافت گره‌هاي مرده (قطع در اثر پيري و رشد ثانويه ريشه) آزاد گرديده و در اختيار گياه قرار مي‌گيرد. سويا داراي دو فرم رشد محدود و نامحدود است. در گياهان با فرم محدود گل‌ها در ابتداي گره‌هاي فوقاني به ظهور رسيده و به طرف پايين ادامه مي‌يابد. در ارقام رشد نامحدود گل دهي در گره‌هاي پاييني آغاز گرديده و به طرف بالا پيش مي‌رود. در سويا اشکال رشد نامحدود بزرگ ترين بر گ‌ها در وسط بوته قرار دارند و در بخش‌هاي بالايي و پاييني بوته از سطح برگ‌ها و طول دمبرگ کاسته مي‌شود. در ارقام رشد محدود برگ‌هاي قسمت انتهايي بوته داراي سطح برگ کمتر و دمبرگ کوتاهتر مي‌باشند، ولي نزديک شدن به طرف پايين بوته، سطح برگها و طول دمبر گ افزايش مي‌يابد ( تاجيک45 و همکاران، 2013).
با افزايش محبوبيت گياه خواري در دهه ?0 ميلادي قرن بيستم و به اوج رسيدن آن در دهه ?0، سويا توسط حاميان آن بعنوان “ماده غذايي سالم” معرفي گرديد و از مزاياي آن ميتوان موارد زير را برشمرد: منبعي ايده آل از پروتئين، کاهنده کلسترول، محافظت کننده در برابر سرطان، کاهنده علائم يائسگي و خطر ابتلا پوکي استخوان، تاثير بر سطوح تستسترون در مردان به دليل محتواي فيتواسترون، کمک به هضم غذا و حفظ سلامت روده و معده، جلوگيري از ابتلا به بيماري هاي قلبي، تقويت سيستم ايمني بدن، حفظ سلامت پوست و مو بدليل وجود ويتامينE، کاهش خطر ابتلا به سرطان پروستات و طاسي در مردان، تقويت استخوانها، منبع آنتي اکسيدان، پيشگيري از ابتلا به آلزايمر به شرط استفاده متعادل از سويا، کمک به بازسازي ماهيچه ها با مصرف يک مشت سويا در روز.
2-2-1- پلي ساکاريد محلول در سويا
به تازگي يک پلي ساکاريد از مواد ديواره سلولي لپه سويا استخراج شده است. SSPSاز خانواده پکتين مانند از بيوپليمر اسيدي استخراج شده از محصول فرعي کربوهيدرات باقي مانده از توليد پروتئين سويا جدا شده (SPI) توليد ميشود. مزاياي SSPS براي سلامتي انسان، پايين آوردن کلسترول خون، بهبود رخوت و کاهش خطر ابتلا به ديابت گزارش شده است ( شوري46 و همکاران، 1985). به غير از ارزش غذايي آن، عملکردهاي مختلفي از جمله پراکندگي، تثبيت کننده، امولسيون و چسبندگي، ويسکوزيته کم، و قادر به تشکيل فيلم سطحي قوي با ضخامت 17-30 نانومتر نيز دارد ( آي ساي47 و همکاران، 1994). امروزه محبوبيت پروتئين سويا به عنوان امولسيفاير در حال افزايش است زيرا ميتواند يک جايگزين vegetable-based به جاي پروتئينهاي روزانه باشد. نتايج حاصل از مطالعات گوناگون نشان داد که SSPS ميتواند فيلمهاي زيست تجزيه پذير با ظاهر خوب و خواص مکانيکي رضايت بخش توليد کنند. ( سالار باش48 و همکاران، 2013).
2-2-2- ساختار SSPS
پلي ساکاريد محلول در سوياSSPS ، داراي يک ساختار پکتين مانند است که متشکل از ستون اصلي نام برده در زير ميباشد ( ناکامورا49 و همکاران، 2002).
1- Homogalacturonan (?-1,4-galacturonan)
Rhamnogalacturonan
2- (واحد هاي تکراري تشکيل شده از ?-1,2-rhamunose



قیمت: تومان


پاسخ دهید