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

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی شیمی

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

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.

فصل اول

کلیات

1-1- مقدمه

بسته یا پوشش غذا نقش منحصر به فردی در سلامت غذا و در نتیجه مصرف کننده ایفا می­کند. مسلم است که بیشتر فرآورده های غذایی با نوعی روش بسته بندی به مصرف کننده می­رسد و در نتیجه بسته بندی بخش مهمی در زنجیره غذایی می­باشد ]52[. اما مواد بسته بندی قدیمی که از مواد نفتی مشتق شده بودند هیچ یک زیست تخریب پذیر نبوده و از لحاظ زیست محیطی قابل تحمل نیستند و خطرات سلامتی را تحمیل می کنند برای مثال مهاجرت افزودنی های مضر به غذا. زیست تخریب پذیری مواد پلاستیکی سنتزی حاصل از مشتقات نفتی بسیار کند بوده و تجزیه کامل آن­ها چندین سال به طول می انجامد و این امر باعث افزایش آلودگی های زیست محیطی می گردد. لذا طی سال های اخیر یافتن جایگزینی مناسب برای پلاستیک های سنتزی بطوری که زیست تخریب پذیری بالایی داشته و آلودگی زیست محیطی کمتری بر جای بگذارد توجه محققین را به خود را جلب کرده است. بیوپلیمرهای خوراکی بازیست تخریب پذیری بالا که از منابع قابل تجدید کشاورزی حاصل می شوند گزینه ای مناسب در این زمینه به شمار می روند. با وجود مزایای مسلم زیست محیطی و پایداری پلیمرهای زیستی این قیمت رو به رشد نفت خام و گاز طبیعی است که عامل محرکه برای سرمایه گذاری اقتصادی در این زمینه است. این موضوع و دو عامل محرکه تلاش برای بازیافت بیشتر ضایعات و همچنین ثبات محیط زیست و مدیریت کشاورزی این ضرورت را ایجاد می کند که تغییری به سمت پلاستیک های زیستی صورت گیرد ]6[.

اخیراً به دلیل نگرانی‌های زیست محیطی در ارتباط با پسماند بسته‌بندی‌های پلاستیکی مصنوعی، تلاش‌های بسیاری برای تهیه مواد بسته‌بندی زیست تجزیه‌پذیر از پلیمرهای طبیعی است ] 74[.

نوع بسته‌بندی عامل مهمی جهت افزایش زمان نگهداری و حفاظت از غذاهای فاسدشدنی است، به ویژه در مورادی که تخریب اکسایشی و میکروبیولوژیکی در آن­ها رخ می‌دهد. پیشتر اکثر مواد بسته‌بندی ریشه مصنوعی داشتند، اما امروزه به دلایل زیست محیطی، تلاش‌های روزافزونی جهت یافتن مواد خوراکی زیست‌تجزیه‌پذیر صورت می‌گیرد، که این مواد نیز درصورت امکان حاصل بازیابی صنایع و منابع تجدیدپذیر هستند. حساسیت مشابهی را می‌توان در تحقیقات علمی اخیر مشاهده نمود که تمرکزشان بر فیلم‌های زیست‌تجزیه‌پذیر و یا خوراکی، و مراجع و مآخذ بسیاری در ارتباط ژلاتین خالص یا مخلوط شده با سایر مواد بیو پلیمری دارند ]75[.

امروزه بخش بزرگی از مواد استفاده شده در صنعت بسته بندی از فرآوردهای نفتی و پتروشیمی به دست می­آیند که غیر قابل تجزیه در طبیعت بوده و مشکل زیست محیطی ایجاد می­کنند. از این­ رو محققین همواره به دنبال راه حل­هایی برای این موضوع می­باشند. رشد روز افزون محصولات زیستی و توسعه تکنولوژی­های نوین سبب کاهش وابستگی به استفاده از سوخت­های فسیلی گردیده است. در چند دهه اخیر میزان توجه و علاقه افراد به استفاده از بیوپلی­مرها به دلیل افزایش بیشتر آگاهی مصرف کنندگان، افزایش قیمت نفت خام، افزایش آلودگی­های زیست محیطی و تجزیه ناپذیر بودن پلیمرهای نفتی و توجه به گرمای جهانی افزایش یافته است و سبب شده تلاش­های فراوانی در جهت تولید مواد بسته­بندی با منشا طبیعی(پروتئین،چربی و کربوهیدرات) به صورت فیلم یا پوشش صورت گیرد. اینگونه بیوپلیمرها در مقایسه با استفاده از پلاستیک­ها اثرات مخرب کمتری بر محیط زیست دارند ]80[.

لایه خوراکی، لایه نازکی از ماده زیستی است که صنایع بسته بندی را به خود جلب کرده است، چون مانع از رطوبت، اکسیژن و حرکت محلول مواد غذایی می شود.از میان لایه­ های خوراکی بر مبنای پروتئین، لایه ژلاتین به خاطر فرآورده های خوراکی و دارویی مانند اجزای روکش کپسول، گوشت و سوسیس مورد توجه قرار گرفته است ]58[.

سالیان طولانی است که از پوشش­های خوراکی جهت نگه­داری بهتر محصولات غذایی و افزایش جذابیت ظاهری آن­ها استفاده می­شود، به عنوان مثال از دوران باستان چینی­ها پرتقال و لیموهای تازه را با لایه­ی نازکی از موم می­پوشاندند تا خشک شدن آن­ها به ­تعویق بیافتد. استفاده از فیلم­های خوراکی در بسته­بندی موادغذایی اولین بار در سال 1895 توسط ماریس و پارکر انجام گرفت. آنها از فیلم­های ژلاتینی برای نگه­داری گوشت استفاده کردند. از سال 1930 استفاده از موم­های پارافینه مذاب برای پوشش دادن مرکبات تجاری شد و در اواخر دهه 1950 امولسیون­های روغن در آب جهت پوشش­دادن میوه­ها و سبزی­ها بکار رفت ]50[.

تعداد صفحه : 93

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید