بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میکروبی فیلمهای تهیه شده حاوی نانوذرات اکسید سیلیسیوم با پایه پلی ساکارید آرد سویا

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

مقاله 5، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 36، تیر 1397، صفحه 47-55   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

داوود سالارباشی^{* 1}؛ مصطفی شهیدی نوقابی²؛ بی بی صدیقه فضلی بزاز³؛ سید علی مرتضوی⁴؛ ایمان شهابی قهفرخی⁵؛ رضا احمدی⁶

¹گروه مهندسی شیمی و صنایع غذایی ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زرین دشت، زرین دشت ، ایران

²گروه شیمی موادغذایی، پژوهشکده علوم وصنایع غذایی، مشهد، ایران

³مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی،دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

⁴گروه علوم و صنایع غذایی ، واحد سبزوار،دانشگاه آزاد اسلامی ، سبزوار ، ایران

⁵گروه مهندسی علوم وصنایع غذایی ، دانشکده کشاورزی ،دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

⁶گروه پزشکی خانواده، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

بیوپلیمرهای مشتق شده از منابع طبیعی که سهم زیادی از توجهات را در سال های اخیر بخود جلب نموده اند، بعنوان جایگزین های فیلم های پلاستیکی غیرزیست تخریب پذیر متداول در نظر گرفته می شوند چرا که هزینه آن ها پایین است و به آسانی از منابع تجدیدپذیر و زیست تخریب پذیر در دسترس اند.در این پژوهش، تاثیر غلظتهای مختلف اکسیدسیلیسیوم بر ویژگی­هایفیزیکوشیمیایی و میکروبی فیلم خوراکی بر پایه پلی ساکارید محلول دانه سویا بررسی گردید.فیلم­های نانوکامپوزیتی با افزودن نانو ذرات اکسید سیلیسیوم در غلظت­های مختلف (5، 10 و 15 درصد بر پایه وزن خشک) به پلیساکارید آرد سویا، تولید گردید. نانو کامپوزیت حاصل، با هدف بررسی ویژگی­های میکروبی به روش قالب­ریزی محلول، سنتز شد.با افزایش غلظت نانوذرات در فیلم ها، میزان رطوبت آنها به طور معنی داری کاهش یافت.فیلم پلی­ساکاریدیپایه بسیار شفاف بود اما افزایش غلظت اکسید سیلیسیوم، میزان شفافیت فیلم ها را کاهش داد. نانواکسیدسیلیسیوم دارای اثر ضد میکروبی نیست.نتایج نشان داد که نانوذرات اکسید سیلیسیوم می توانند در ماتریس پروتئینی سویا برای تولید فیلم استفاده گردند. فیلم کامپوزیتی تولید شده در این پژوهش را می توان برای کاربردهای غذایی و به عنوان ماده بسته بندی زیست تخریب پذیر استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

خصوصیات فیزیکوشیمیایی؛ خصوصیات میکروبی؛ نانو ذرات اکسید سیلیسیوم؛ نانوکامپوزیت‌ها

مراجع

 

1. Avella, M. et al. 2005. Biodegradable starch/clay nanocomposite films for food packaging applications. Food Chemistry.93(3):467-474.
2. Biswal, SK. 2012. Anti-microbial activities of soya protein isolate (SPI)/ cloisite C30B (MMT) nanocomposite film. Journal of Asian Scientific Research.2(9):539-46.
3. Davis, G. and Song, J. 2006. Biodegradable packaging based on raw materials fromcrops and their impact on waste management. Industrial Crops and Products.23(2):147-61.
4. Gennadios, A. Protein–Based Films and Coatings. 2004. In: ComprehensiveDictionary of Physical Chemistry. Ellis Horwood, Chichester, UK. 15-65.
5.  Ghasemlou, M., Khodaiyan, F.and Oromiehie A.P 2011. Physical, mechanical, barrier, and thermal properties of polyol-plasticized biodegradable edible film made from kefiran. Carbohydrate Polymers.84(1):477-83.
6. Hosseini, M,. Razavi, S.and Mousavi, M. 2009. Antimicrobial, physical and mechanical properties of chitosan‐based films incorporated with thyme, clove and cinnamon essential oils. Journal of Food Processing and Preservation.33(6):727-43.
7. Jeon, J-D., Kim, MJ.And Kwak, SY. 2006. Effects of addition of SiO₂ nanoparticles on mechanical properties and ionic conductivity of solvent-free polymer electrolytes based on porous P (VdF-HFP)/P (EO-EC) membranes. Journal of power sources. 162(2), 1304-1311.
8. Li, Y., et al. 2011. Fabrication and characterization of TiO₂/whey protein isolate nanocomposite film. Food Hydrocolloids.25(5):1098-1104.
9. Lindsay, A., Benoist, B. D., Dary, O. and Hurrell, R.. 2006.Guidelines on food fortification with micronutrients, WHO and FAO, Geneva
10. Nakamura,  A., et al. 2004. Emulsifying properties of soybean soluble polysaccharide. Food Hydrocolloids.18(5):795-803.
11. Pavlidou, S., Papaspyrides, C. D., 2008. A review on polymer-layered silicate nanocomposites, Progress in Polymer Science. 33:1119-1198.
12. Salarbashi, D. et al. 2014. Oil stability index and biological activities of Achillea biebersteinii and Achillea wilhelmsii extracts as influenced by various ultrasound intensities. Industrial Crops and Products. 55:163-172.
13. Tajik,  S. et al. 2013. Soluble soybean polysaccharide: A new carbohydrate to make a biodegradable film for sustainable green packaging. Carbohydrate Polymers.97(2):817-24
14. Tarimala, S., Kothari, N., Abidi, N., Hequet, E., Fralick, J., Dai, L. L. 2006. New approach to antibacterial treatment of cotton fabric with silver nanoparticle-doped silica using sol–gel process, Journal of Applied Polymer Science. 101:2938-2943.
15. Tharanathan, R. 2003. Biodegradable films and composite coatings: past, present and future. Trends in food science & technology.14(3):71-8.
16. Weiss, J., Takhistov, P. and McClements, DJ. 2006. Functional materials in food nanotechnology. Journal of food science.71(9):R107-R16
17. Zhou J, Wang S. and Gunasekaran S. 2009. Preparation and characterization of whey protein film incorporated with SiO₂ nanoparticles. Journal of food science.74(7):N50-N56
18. Zhu, Y., Buonocore,  GG., Lavorgna, M., Ambrosio, L. et al. 2011 Poly (lactic acid)/titanium dioxide nanocomposite films: influence of processing procedure on dispersion of titanium dioxide and photocatalytic activity. Polymer Composites. 32(4): 519-28
19. Zolfi, M., Khodaiyan, F., Mousavi, M., Hashemi M. et al. 2014.  Development and characterization of the kefiran-whey protein isolate-SiO₂ nanocomposite films. International journal of biological macromolecules.65:340-345.