استفاده از پوست سخت گردو براي توليد نانوكريستال سلولز و بيوپلاستيك حاوي عصاره اسطوخودوس به منظور بسته بندي گوجه گيلاسي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

كشاورزي

كارشناسي ارشد

گوجه فرنگي (Lycopersicon esculentum Mill) محصولي است كه به طور گسترده در جهان به عنوان ميوه اي تازه مصرف مي¬شود. گوجه فرنگي حاوي آنتي اكسيدان¬هاي طبيعي ازجمله كاروتنوئيدها (به ويژه ليكوپن)، تركيبات فنولي و ويتامينها است. قارچ¬هايي مانندآسپرژيلوس نايجر، فوزاريوم و پني سيليوم عامل اصلي آسيب به ميوه گوجه فرنگي هستند. علاوه بر اين، قارچ¬ها منبع مايكوتوكسين هاي قوي هستند كه سبب ايجاد طيف گسترده اي از بيماري¬ها مي¬شوند. پوشش¬ها و بسته¬هاي توليد شده از تركيبات زيست سازگار با توجه به اثرگذاري قابل توجه بر كنترل كاهش وزن، كاهش كيفيت و سازگار بودن با محيط زيست يكي از بهترين روش¬هاي نگهداري محسوب مي¬شوند. باتوجه به منابع ارزان و فراوان سلولز و كارايي ويژه نانوكريستال سلولزحاصل از آن، اخيرا بطور گسترده¬اي مورد توجه قرار گرفته است. هدف از اين پژوهش استخراج سلولز و نانو سلولز از پوست سخت گردو وتوليد بيوكامپوزيت سلولزي با استفاده از سلولز خالص استخراج شده و افزودن خاصيت آنتي باكتريالي توسط نانوانكپسولاسيون اسانس اسطوخودوس است. در اين پژوهش از پوست سخت گردو با استفاده از هيدروليز قليايي، سلولز خالص¬سازي شد و به واسطه فرآيند هيدروليز اسيدي با استفاده از هيدروكلريدريك اسيد با درصدهاي 1، 2، 3 مولار و بازه¬هاي زماني 1، 2 و3 ساعت نانوكريستال سلولز توليد شد. نمونه نانوكريستال سلولز بهينه با درجه كريستالي 74%، پتانسيل زتا 0/42- و اندازه 13 نانومتر انتخاب شد. نتايج حاصل از آزمون¬هاي طيف¬سنجي مادون قرمز، پراش اشعه ايكس، تصاوير ميكروسكوپ الكتروني عبوري و وزن¬سنجي حرارتي نشان دادكه تركيبات غيرسلولزي حذف شدند و تيمارهاي مورد استفاده در توليد سلولز خالص و نانوكريستال سلولز اثر گذار بودند. نتايج حاصل از آزمون¬هاي ظرفيت بارگذاري و ميزان بازدهي در مرحله ريزپوشاني اسانس اسطوخودوس در نانوكريستال سلولز نشان داد كه با افزايش اسانس از 10 به 50 درصد وزني/وزني بازدهي از 21 به 65/93% و ظرفيت بارگذاري از1/2.به 87/31% تغيير يافت. صحت ريزپوشاني اسانس در نانوكريستال سلولز با بازدهي بالا و بررسي نتايج آزمون مادون قرمز تبديل فوريه اثبات شد و با بررسي آزمون پراش اشعه ايكس، ثابت ماندن ساختاركريستالي نانوكريستال سلولز بعد از ريزپوشاني نشان داده شد. بيوكامپوزيت موردنظر از تركيب درصدهاي مختلف نشاسته، اسيدسيتريك و سلولز خالص سازي شده تحت دماهاي مختلف پرس گرم ساخته شدند. نمونه بهينه حاوي 20 % نشاسته، 80 % اسيدسيتريك بود و تحت دماي 160 درجه سلسيوس پرس شد. جهت افزودن خاصيت ضد ميكروبي و كپكي، از اسانس و اسانس ريزپوشاني شده اسطوخودوس استفاده شد. نتايج آزمون مادون قرمز تبديل فوريه و وزن¬سنجي نشان داد تركيبات حاصله ساختار شيميايي سلولز خالص استفاده شده را تغيير ندادند و در آزمون بررسي زيست تخريب¬پذيري نمونه بيوكامپوزيت كاهش وزن مناسبي را نشان داد. جهت بررسي اثر گذاري بسته¬هاي بيوكامپوزيتي بر افزايش زمان ماندگاري گوجه¬گيلاسي، از آزمون¬هاي تغييرات pH، وزن، رنگ، سفتي بافت و شمارش كپك و مخمر و باكتري طي 8 روز انبارداري استفاده شد. نتايج اندازه¬گيري خصوصيات فيزيكوشيميايي نشان داد كه بسته¬هاي بيوكامپوزيت حاوي اسانس اسطوخودوس ريزپوشاني شده بيشترين اثر را بر كنترل تغييرات pH ، رنگ، وزن و تغييرات بافت داشتند. همچنين نسبت به ساير نمونه¬ها بهترين عملكرد را در كنترل رشد باكتري و كپك و مخمر نشان دادند. باتوجه به استفاده از ضايعات و كارايي قابل توجه بسته¬هاي بيوكامپوزيتي، مي¬توان به عنوان جايگزين ارزان قيمت و زيست سازگار جهت نگهداري سبزي و يا ميوه¬ها پيشنهاد شود

223486

صنايع غذايي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان