بررسی خصوصیات فیزیکو مکانیکی، آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی فیلمهای بستهبندی فعال و هوشمند مواد غذایی با تثبیت آنتوسیانینهای رنگدانه سماق (Sumac) در نانوالیاف کیتوزان و ماتریس پکتین
Investigating the physico-mechanical, antioxidant and antimicrobial properties of active and smart food packaging films by stabilizing sumac pigment anthocyanins in chitosan nanofibers and pectin matrix
مجریان: علی احسانی
خلاصه روش اجرا: فیلمهای مبتنی بر پکتین با استفاده از روش ریختهگری (کستینگ)تهیه خواهند شد. به این صورت که غلظت مشخصی از پکتین (3درصد) تهیه کرده و داخل آب مقطر (100 میلی لیتر) اضافه خواهیم کرد. در ادامه بعد از سپری شدن یک ساعت نانوفیبر کیتوزان به محلول حاصله اضافه می شود که این محلول روی هیتر با دمای 70 درجه سانتی گراد به مدت یک ساعت دیگر با مگنت همزده خواهد شد. بعد از این مدت گلیسرول به میزان 1 درصد (بر اساس ماده خشک پکتین) به محلول اضافه خواهد شد و محلول نیم ساعت دیگر همزده خواهد شد. در نهایت عصاره سماق به میزان 1000 PPM به محلول نهایی اضافه شده و نیم ساعت دیگر همزده خواهد شد. بعد انجام تمام این مراحل محلول را داخل پلیت های 8 سانتی متر ریخته و در دمای محیط نگهداری می شوند تا خشک شود. به طور کلی بعد از 48 ساعت فیلم ها آماده می شوند. پس از تهیه فیلم، بررسی خواص مکانیکی، فیزیکی (ضخامت، محلولیت در آب، درجه تورم، زاویه تماس، نفوذپدیری به بخار آب، محتوای رطوبتی) انجام خواهد شد. همچنین آزمون های SEM XRD,AFM, FTIR, TGA, فیلم ها انجام خواهد شد. پس از مطلوب بودن خواص مکانیکی خواص ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی فیلم ها انجام خواهد شد. در انتها محصول میگو خام تازه از یک بازار محلی معتبر در شهر تبریز خریداری و در شرایط سرد به آزمایشگاه مواد غذایی منتقل خواهد شد و میزان تغییرات رنگ فیلم ها که ناشی از فاسد شدن میگو و بالا رفتن pH آن است گزارش خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 70023 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی خصوصیات فیزیکو مکانیکی، آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی فیلمهای بستهبندی فعال و هوشمند مواد غذایی با تثبیت آنتوسیانینهای رنگدانه سماق (Sumac) در نانوالیاف کیتوزان و ماتریس پکتین |
| عنوان لاتین طرح | Investigating the physico-mechanical, antioxidant and antimicrobial properties of active and smart food packaging films by stabilizing sumac pigment anthocyanins in chitosan nanofibers and pectin matrix |
| 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 | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | بازار جهانی کنونی تقاضای فزاینده مصرف کنندگان برای غذاهای طبیعی بیشتری را با معیارهای کیفیت و ایمنی بالا تجربه کرده است. این امر شرکت ها و محققان را وادار می کند تا راه های مختلفی را برای بهبود بهره وری خود از نظر حفظ کیفیت، تازگی و ایمنی مواد غذایی مانند استفاده از مواد پایدار در بسته بندی مواد غذایی بررسی کنند. علاوه بر این، تحقیقات فیلم های خوراکی به دلیل افزایش علاقه مصرف کنندگان به سلامت، تغذیه، ایمنی مواد غذایی و مسائل زیست محیطی در بیست سال گذشته به سرعت گسترش یافته است. تولید جهانی رزین های پلاستیکی حدود 25 برابر افزایش یافت، در حالی که کمتر از 5 درصد از کل پلاستیک ها بازیافت شدند که منجر به تجمع سریع پلاستیک ها در محیط شده است. تنها در ایالات متحده، افزایش تولید پلاستیک منجر به تولید 31 میلیون تن زباله پلاستیکی در سال می شود. بسته بندی های غذایی سالانه میلیون ها تن زباله را در محل های دفن زباله تشکیل می دهند که بار جدی بر محیط زیست وارد می کند. در نتیجه، کارهای تحقیقاتی مرتبط با استفاده از پلیمرهای زیستی به دلیل زیست تخریب پذیری آنها به عنوان یک جایگزین مطرح شده است. پلیمرهای زیستی با توجه به خواص تشکیل فیلم آنها برای تولید فیلم های خوراکی در نظر گرفته شده به عنوان بسته بندی مواد غذایی مورد مطالعه قرار گرفته است. موضوع مهم دیگر در مورد یک فیلم بسته بندی هوشمند و فعال رنگ سنجی، فعالیت آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی آن ها است که با ارائه ویژگی های ترکیبات مورد استفاه در آن ها باعث افزایش عمر ماندگاری غذاهای بسته بندی شده می شوند. آنتوسیانین های جدا شده از رنگدانه های مختلف بکار رفته در این فیلم های بسته بندی به عنوان حسگرهای pH برای ردیابی تغییرات در کیفیت غذای واقعی در طول ذخیره سازی مناسب خواهند بود. در نهایت، می توان گفت که با تحقیقات بیشتر برای ایجاد امکانسنجی اقتصادی تولید این فیلمها در مقیاس بزرگ و همچنین تعیین استحکام و کارایی آنها برای کاربردهای واقعی در محصولات غذایی مختلف بهره مند شد. |
| اهداف اختصاصی | آماده سازی فیلم های بسته بندی با استفاده مواد بیوپلیمری پکتین- نانوالیاف کیتوزان با عصاره رنگدانه سماق -خصوصیات فیزیکو مکانیکی فیلم های بیوپلیمری برپایه پکتین- نانوالیاف کیتوزان و عصاره رنگدانه سماق -تعیین خصوصیات ضد میکروبی بیوپلیمری برپایه پکتین- نانوالیاف کیتوزان و عصاره رنگدانه سماق -تعیین خصوصیات آنتی اکسیدانی فیلم های بیوپلیمری برپایه پکتین- نانوالیاف کیتوزان و عصاره رنگدانه سماق -کارایی فیلم های بیوپلیمری در نمونه های میگو خام |
| چکیده انگلیسی طرح | Pectin-based films will be prepared using the casting method. We will prepare a specific concentration of pectin (3%) and add it to distilled water. Next, after one hour, chitosan nanofibers are added to the resulting solution, and this solution will be stirred with a magnet on a heater with a temperature of 70°C for another hour. After this period, 1% glycerol (based on pectin dry matter) will be added to the solution and the solution will be stirred for another half hour. Finally, sumac extract is added to the final solution at the rate of 1000 PPM and will be stirred for half an hour. After completing all these steps, the solution is poured into 8 cm plates and kept at room temperature until it dries. In general, the films are ready after 48 hours. After preparing the film, checking the mechanical and physical properties (thickness, solubility in water, degree of swelling, contact angle, permeability to water vapor, moisture content) will be done. SEM, XRD, AFM, FTIR, TGA, films will also be tested. After the mechanical properties are desirable, the antimicrobial and antioxidant properties of the films will be done. At the end, the fresh raw shrimp product will be purchased from a reputable local market in Tabriz city and will be transferred to the food laboratory under cold conditions, and the amount of changes in the color of the films due to the spoilage of the shrimp and the increase in its pH will be reported. |
| کلمات کلیدی | TGA(Termogravimetry Analyses): پایداری حرارتی فیلم با استفاده از یک آنالایزر ترموگراویمتری آزمایش می شود که میزان تحمل حرارتی فیلم ها بررسی خواهد شد(9). SEM (Scanning electron microscope) : مورفولوژی سطح نمونه فیلم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام می شود که در ولتاژ شتاب دهنده 10 کیلو ولت مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این روش سطح نمونه ها را از لحاظ میزان صاف و یکنواخت بودن نشان می دهد(10). FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) : طیفهای تبدیل فوریه مادون قرمز نمونههای فیلم با استفاده از طیفسنج مادون قرمز با بازتاب کل تضعیفشده تبدیل فوریه (ATR-FTIR) در محدوده 4000-400 cm-1 با وضوح 24 اسکن در 4 cm-1 انجام می گیرد و ساختار و برهمکنش ترکیبات فیلم بسته بندی را نشان می دهد(11). محلولیت در آب: فیلم ها را از لحاظ میزان محلولیت در آب بررسی خواهد شد تا با این کار میزان محلولیت فیلم در موادغذایی غذایی مختلف با میزان آب مختلف شبیه سازی شود(8). نفوذپذیری به بخارآب: در این تست فیلم های بسته بندی را از لحاظ میزان نفوذپذیری به بخار آب بررسی خواهد شد تا فیلم ها را در برابر بخار آب موجود در محیط بررسی می شود(12). خواص مکانیکی: فیلم های بسته بندی نسبت به کشش، مقاومت و شکستگی بررسی می شود تا میزان شبیه بودن آن ها نسبت به بسته بندی های پلاستیکی مورد بررسی قرار گیرد(9). فراورده هاي دارويي و گياهي |
| ذینفعان نتایج طرح | صنعت تولیدات مواد غذایی و افراد جامعه که به نحوی در ارتباط با غذا هستند. |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| میلاد توسلی | مجری دانشجویی(کمیته تحقیقات دانشجویی) |
| آرزو خضرلو | همکار اصلی |
| سولماز فیروزی | همکار اصلی |
| محمود علیزاده ثانی | همکار اصلی |
| میلاد بخشی زاده | همکار اصلی |
| تینا نیک نظر مقدم | همکار اصلی |
| پریا باغبان حقی | همکار اصلی |
| علی احسانی | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر رنگدانه عصاره سماق به عنوان شاخص هوشمند رنگ سنجی می تواند برای کنترل تازگی میگو در بسته بندی موادغذایی استفاده شود.متن خبر در این مطالعه فیلم های بسته بندی مواد غذایی با پلیمر های طبیعی متشکل از پکتین و نانوالیاف کیتوزان حاوی یک آنتوسیانین جدید از عصاره سماق برای نظارت بر تازگی و افزایش ماندگاری میگو با موفقیت توسعه یافتند. تمامی خواص فیزیکی، مانع، مورفولوژیکی، رنگی و ضد باکتریایی فیلم های زیست تخریب پذیر مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که افزودن آنتوسیانینهای سماق به فیلمهای بسته بندی باعث برهمکنشهای درون مولکولی (مانند پیوندهای هیدروژنی) در ساختار فیلم میشود، همچنین فیلمهای هوشمند حساسیت قابلتوجهی به بخارات آمونیاک نشان دادند و در 5 دقیقه اول از قرمز به رنگ زیتونی تغییر رنگ دادند که مصرف کننده را از وضعیت محصول مورد آگاه می کند. علاوه بر این، نتایج نشان داد که فیلمهای هوشمند فعالیت ضد باکتریایی قابلتوجهی در برابر باکتریهای گرم مثبت و باکتریهای گرم منفی دارند. نتایج استفاده از فیلم هوشمند حاوی آنتوسیانین عصاره سماق برای کنترل تازگی میگو نشان داد که رنگ فیلم هوشمند پس از 48 ساعت نگهداری از قرمز به سبز تغییر یافته است که نشان دهنده پتانسیل بالای فیلم تولید شده برای کنترل بر فساد میگو می باشد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
