استفاده از نانوساختارهاي مختلف در تهيه شناساگر تازگي رنگ سنجي گوشت و ميوه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي صنايع غذايي

دكتري

توسعه بسته بندي هوشمند، جهت تعيين فساد مواد غذايي مختلف با استفاده از تركيبات با حساسيت بالا، انتخاب پذير، در دسترس با پاسخ‌دهي سريع، غير قابل بازگشت و بدون نياز به ابزار خاص بسيار اهميت دارد. هدف از اين پژوهش ساخت شناساگرهاي رنگ سنجي جهت استفاده در بسته بندي هوشمند با استفاده از نانوذرات درتعيين فساد ماهي و رسيدگي ميوه موز بود. ابتدا محلول كلوئيدي كمپلكس نانوذرات مس و آلومينيوم با نقاط كوانتومي دوپ شده با نيتروژن با استفاده از روش هيدروترمال و همچنين نانوذرات آهن با استفاده از روش احياي شيميايي سنتز شد و خصوصيات شيميايي مختلف محلول‌ها زماني‌كه در معرض گاز هيدروژن سولفيد حاصل از فساد ماهي و اتيلن حاصل از رسيدگي موز قرار گرفتند بررسي شد. بر اساس نتايج به دست آمده گاز هيدروژن سولفيد و اتيلن قابليت تجمع نانوذرات و رسوب آن ها، تغيير ضريب شكست و ضريب دي الكتريك و متعاقبا تغيير مكان طيف رزونانس پلاسمون سطحي موضعي و خاموش كردن فلورسنس را داشتند. در مرحله دوم محلول هاي نانوذرات در بستر فيلم آگار جهت ساخت شناساگر رنگ سنجي حاوي نانوذرات تثبيت شدند. خصوصيات مختلف فيزيكي، شيميايي مورد بررسي قرار گرفت. بعضي از مهم ترين نتايج به دست آمده شامل مقاومت به تغيير pH ، خاصيت مهاركنندگي باكتري، ارزيابي تغييرات رنگ شناساگرها در غلظت‌هاي محتلف گاز هيدروژن سولفيد و اتيلن و همچنين قابليت انتخاب پذيري شناساگر حاوي نانوذرات نسبت به گاز هيدروژن سولفيد و اتيلن و در نهايت قابليت گزينش پذيري اين دو گاز در حضور ساير گازهاي مداخله كننده است. نتايج بررسي نشان داد كه فيلم‌هاي شناساگر حاوي نانوذرات نسبت به تغييرات pH مقاوم بودند كه قابليت استفاده آن ها را در انواع مواد غذايي مختلف فراهم ميكند. بررسي مهاجرت نانوذرات از بستر آگار در دو محيط آ بي و روغني نشان داد كه ميزان مهاجرت به طور معني‌داري در محيط آبي در شناساگر حاوي نانوذرات مس ، آلومينيوم و آهن ،(%1/95 %2/20 و %50/54) كمتر از محيط روغني ،(30/17 %53/75 و %53/76) است. اثر غلظت هاي مختلف گاز هيدروژن سولفيد و اتيلن بر تغيير رنگ شناساگرها معني‌دار بود، اما ميزان پاسخ دهي شناساگرهاي حاوي نانوذرات مختلف نسبت به اين دو گاز متفاوت بود. به طوري كه كمترين حد قابل تشخيص و كمترين حد قابل اندازه گيري به ترتيب در شناساگر حاوي نانوذرات مس(10/57و /03 32) ميكرومولار، آلومينيوم( 12/93 و 39/20) ميلي مولار و آهن (27/59 و 83/61) ميلي مولار در برابر گاز هيدروژن سولفيد و در برابر گاز اتيلن كمترين حد قابل تشخيص به ترتيب ،(9/94 3/96 و /14 72) ميكرومولار و كمترين حد قابل اندازه گيري ،(30/12 12/01 و 218/619) ميكرومولار بود. همچنين شناساگرحاوي نانوذرات قابليت پاسخگويي و شناسايي تنها به گاز هيدروژن سولفيد و گاز اتيلن را در ميان گازهاي احتمالي حاصل از فساد ماهي و رسيدگي و موز را داشتند. در مرحله بعد تغييرات رنگ شناساگر حاوي نانوذرات در برابر فسادماهي در دماي يخچال و رسيدگي موز در دماي محيط و يخچال ارزيابي شد و درنهايت طيف مادون قرمز تبديل فوريه و طيف سنجي فوتوالكترون پرتو ايكس ارزيابي شد. نتايج اين دو طيف ايجاد پيوند بين نانوذرات و گروه هاي سولفيدي در گاز هيدروژن سولفيد و كربن و هيدروژن موجود در گاز اتيلن را نشان داد. در آخرين مرحله خصوصيات فيزيكي و شيميايي ماهي و موز در اثر نگهداري بررسي شد. نتايج تغييرات خصوصيات فيزيكوشيميايي ماهي و موز در طي نگهداري با نتايج حاصل از تغيير رنگ شناساگرهاي حاوي نانوذرات همخواني داشت. به طوري كه شناساگرهاي رنگ سنجي نانوذرات طراحي شده توانستند به خوبي با تغيير رنگ مطلوب ميزان فساد و درجه رسيدگي ماهي و موز را شناسايي كنند.

233326

فناوري مواد غذايي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان