بررسی اثر افزودن غلظت های مختلف نانو فیبر سلولز بر خواص مکانیکی فیلم های مرکب بر پایه گلوتن- کربوکسی متیل سلولز
investigation of adding different concentrations of Nano Cellulose Fiber on mechanical properties of composite films based gluten-carboxymethyl cellulose
مجریان: علیرضا استاد رحیمی
خلاصه روش اجرا: برای تولید فیلم از روش کاستینگ استفاده میشود بدین صورت که محلول گلوتن آماده شده با ۱ درصد کربوکسی متیل سلولز آماده شده ترکیب شده و به مدت 1 ساعت در500rpm همزده میشود سپس غلظت های مختلف نانو فیبر سلولز اماده شده و توسط هموژنایزر به مدت ۳۰ دقیقه هموژن می شود و در ادامه محلول برای حذف ذرات، فیلتر شده و در حمام اولترا سوند تحت تیمار اولتراسوند قرار می گیرد . برای تهیه فیلم های نانوکامپوزیت حاوی نانو فیبر سلولز ابتدا مقادیر مختلف نانو فیبر سلولز (۱، ۳ و ۵% وزن پلیمر) در آب حل شده و سپس ۱۰ دقیقه در حمام اولتراسوند قرار میگیرد و در نهایت به سوسپانسیون گلوتن-CMC اضافه می شود. فیلم های خشک شده از سطح پلیت شیشه ای جدا شده و در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۵۰% حداقل 48 ساعت قبل از انجام آزمون ها مشروط می شود وآزمون های مکانیکی و فیزیکی جهت تعیین پارامترهای کیفی فیلم ها بر روی ان ها انجام میگیرد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا در دانشکده/مرکز |
| کد طرح | 61053 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی اثر افزودن غلظت های مختلف نانو فیبر سلولز بر خواص مکانیکی فیلم های مرکب بر پایه گلوتن- کربوکسی متیل سلولز |
| عنوان لاتین طرح | investigation of adding different concentrations of Nano Cellulose Fiber on mechanical properties of composite films based gluten-carboxymethyl cellulose |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی |
| اولویت طرح | ارتقاء و امنیت غذایی |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 6 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | استفاده گسترده از پلیمرهای سنتزی مانند پلی پروپیلن، پلی استایرن و یا دیگر پلیمرهای حاصل از مشتقات نفتی در بسته بندی مواد غذایی، غیر قابل تجزیه و غیر قابل بازیافت بودن و مشکلات زیست محیطی ناشی از این پلیمرها و وابستگی تولید آنها به نفت به عنوان یک منبع تجدیدناپذیر، تلاش های زیادی را برای جایگزینی برخی از پلاستیک های سنتزی با مواد قابل تجزیه و زیست تخریب پذیر در پی داشته است. بسته بندی فعال یکی از مفاهیم نوین در بسته بندی مواد غذایی است که در پاسخ به تغییرات مداوم در نیازهای مصرف کنندگان به بازار فروش عرضه شده است. در سالهای اخیر تمایل به استفاده از مواد غذایی تازه که متحمل کمترین فرایند شده باشند و حداقل میزان مواد افزودنی در ترکیب آنها استفاده شده باشد، گسترش زیادی یافته است. بسته بندی فعال نوعی بسته بندی است که علاوه بر داشتن خواص بازدارندگی اصلی بسته بندی های معمول (مانند خواص بازدارندگی در برابر گازها و بخار آب و تنش های مکانیکی)، با تغییر شرایط بسته بندی، ایمنی، ماندگاری و یا ویژگی های حسی ماده غذایی را بهبود می بخشد و در عین حال کیفیت ماده غذایی حفظ می گردد. بهبود ویژگی های مختلف پلیمر در اثر استفاده از نانو پرکننده ها مربوط به اندازه کوچک نانو ذرات است نانوکریستال سلولز به دلیل زیست تخریب پذیری، غیر سمی بودن، فراوانی در طبیعت، قیمت ارزان و تجدید پذیری، گزینه مناسبی برای تقویت پلیمرهای طبیعی به شمار می رود. تکنولوژی بسته بندی فعال شامل بر هم کنش هایی بین غذا، ماده بسته بندی (یا پوشش) و اتمسفر گازی بسته می باشد که بایستی در عین حال که کیفیت و امنیت محصول را حفظ می کند، قادر به افزایش ماندگاری آن نیز باشد.هدف اصلی این تحقیق بررسی خواص مکانیکی و خواص فیزیکی فیلم های مرکب بر پایه گلوتن- کربوکسی متیل سلولز حاوی غلظت های نانو فیبر سلولز به عنوان یکی از جایگزین های بسته بندی های برپایه پلیمرهای سنتزی برای بسته بندی مواد غذایی مختلف با ایمنی وسلامت بیشتر و هزینه کمتر نسبت به بسته بندی های رایج می باشد. |
| اهداف اختصاصی | تعیین اثرات افزودن نانو فیبر سلولز بر بهبود خواص مکانیکی، نفوذپذیری در برابر بخار اب فیلم های نانو کامپوزیتی بر پایه گلوتن و کربوکسی متیل سلولز -تعیین اثر افزودن نانو فیبر سلولز بر خواص رنگی و ویژگی های ظاهری فیلم های بر پایه گلوتن و کربوکسی متیل سلولز |
| چکیده انگلیسی طرح | برای تولید فیلم از روش کاستینگ استفاده میشود بدین صورت که محلول گلوتن آماده شده با ۱ درصد کربوکسی متیل سلولز آماده شده ترکیب شده و به مدت 1 ساعت در500rpm همزده میشود سپس غلظت های مختلف نانو فیبر سلولز اماده شده و توسط هموژنایزر به مدت ۳۰ دقیقه هموژن می شود و در ادامه محلول برای حذف ذرات، فیلتر شده و در حمام اولترا سوند تحت تیمار اولتراسوند قرار می گیرد . برای تهیه فیلم های نانوکامپوزیت حاوی نانو فیبر سلولز ابتدا مقادیر مختلف نانو فیبر سلولز (۱، ۳ و ۵% وزن پلیمر) در آب حل شده و سپس ۱۰ دقیقه در حمام اولتراسوند قرار میگیرد و در نهایت به سوسپانسیون گلوتن-CMC اضافه می شود. فیلم های خشک شده از سطح پلیت شیشه ای جدا شده و در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۵۰% حداقل 48 ساعت قبل از انجام آزمون ها مشروط می شود وآزمون های مکانیکی و فیزیکی جهت تعیین پارامترهای کیفی فیلم ها بر روی ان ها انجام میگیرد. |
| کلمات کلیدی | نانو فیبر سلولز: کوچکترین جزء ساختاری گیاهان به شمار می رود و دست کم یک بعد در مقیاس نانومتر (nm 100-1) دارد و می تواند به عنوان تقویت کننده در تولید کامپوزیت ها مورد استفاده قرار گیرد. خواص مکانیکی: جزو پارامترهای مهم برای بررسی خواص فیلم های بسته بندی می باشد که توسط دو شاخص مقاومت در برابر پاره شدن و حداکثر ازدیاد طول نسبت به طول اولیه بیان می شود. گلوتن: پروتئینی است که در گندم، جو و چاودار یافت میشود. این ماده باعث کش آمدن خمیر و ترد شدن بافت فراورده نهایی میگردد. کربوکسی متیل سلولز: یکی از فراوان ترین مشتقات سلولز می باشد و از طریق واکنش سلولز با هیدروکسید سدیم و اسید کلرواستیک تولید می شود. |
| ذینفعان نتایج طرح | با توجه به ضرورت امنیت غذایی در بین محصولات غذایی ولزوم استفاده از رویکرد مناسب برای بهبود خواص و کیفیت فراورده های غذایی استفاده از فیلم های بسته بندی زیست تخریب پذیر ارائه شده در طرح حاضر میتواند کمک شایانی در تحقق یافتن امنیت غذایی با کاهش استفاده از ترکیبات نگهدارنهده شیمیایی و همچنین افزایش کیفیت محصولات در طول نگهداری داشته باشد. |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| علیرضا استاد رحیمی | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| وحید باقری | همکار اصلی |
| بابک قنبرزاده | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر افزودن نانوفیبر سلولز باعث بهبود خواص مکانیکی فیلم های نانوکامپوزیتی شد.متن خبر افزودن نانو ذرات فیبر سلولز باعث بهبود ویژگی های مکانیکی از قبیل مقاومت در برابر کشش، افزایش ازدیاد طول و همچنین افزایش غلظت نانوفیبر سلولز باعث افزایش معنی دار مقدار مقاومت در برابر کشش در فیلم های نانو کامپوزیتی برپایه گاوتن- کربوکسی متیل سلولز شد |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر افزودن نانوفیبر سلولز باعث بهبود خواص نفوذ پذیری نسبت به بخار آب فیلم های نانوکامپوزیتی شد.متن خبر افزایش غلظت نانوفیبر سلولز باعث کاهش مقدار نفوذ پذیری نسبت به بخار آب فیلم های کامپوزیتی در تمام غلظت های گلوتن و کربوکسی متیل سلولز شد. در حالی که، افزایش غلظت کربوکسی متیل سلولز ، مقدار نفوذ پذیری نسبت به بخار آب را در تمام سطوح گلوتن و نانوفیبر سلولز افزایش داد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر استفاده از فیلم های نانو کامپوزیتی میتواندباعث حفظ کیفت مواد غذایی و جلوگیری از بیماریهای حاصله شود.متن خبر این نوع بسته بندی می تواند به عنوان جایگزین مناسب برای بسته بندی های رایج برای افزایش ماندگاری و حفظ کیفیت مواد غذایی شامل مواد پودری، قهوه های فوری، آرد گندم، نان و انواع محصولات نانوایی حاصله بهمنظور بهبود کیفیت و ارتقاء سلامت جامعه مورد استفاده قرار گیرد. |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر استفاده از فیلم های نانو کامپوزیتی میتواندباعث کاهش دور ریز و افزایش ماندگاری محصولات غذایی شود.متن خبر این نوع بسته بندی می تواند به عنوان جایگزین مناسب برای بسته بندی های رایج برای افزایش ماندگاری و حفظ کیفیت مواد غذایی شامل مواد پودری، قهوه های فوری، آرد گندم، نان و انواع محصولات نانوایی حاصله بهمنظور بهبود کیفیت و ارتقاء سلامت جامعه مورد استفاده قرار گیرد. |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
