ارزیابی خصوصیات فیزیکی و ضد میکروبی نانوکامپوزیت حاوی اتیلن وینیل الکل (EVOH)،کیتوزان و ذرات نانو اکسید روی

STUDENT

DEGREE

YEAR

Packaging is first protective against spoilage of food after producing. One of the ways to improve the protective properties of packaging material is to utilize antimicrobial components as the major component. Nowadays, because of increasing of population, used material for packaging of food have high volume of waste. Most of these components are petroleum derivatives which are time- consuming and expensive in recycling that lack of them leads to environmental consequents. This agent reinforces attempts to use biodegradable components which nano-technology with new ideas paves the ways to cover imperfects of packaging industry. In this study, biodegradable polymer chitosan and ethylene vinyl alcohol (EVOH) for film matrix and ZnO as filing material was used. Agent glycerol was used as softening material. The film was produced by dissolving in solvent and oven was utilized for evaporating.in addition, chitosan and nano zinc oxide have antimicrobial properties. in this study, five level of 100: 0, 75: 25, 50: 50, 25: 75 and 0: 100 of chitosan / ethylene vinyl alcohol and three levels of 0, 1% and 2% nano zinc oxide and three levels of 30%, 40% and 50% glycerol was used. After producing film, mechanical and physical and antimicrobial activity properties were evaluated. By adding EVOH to chitosan water vapor and oxygen permeability significantly decreased. Also traarency and elongation of film was improved. EVOH reduce necessity force to rupture of tear film and time was increased (increase flexibility) increasing in amount of glycerol had same action. Adding chitosan to EVOH leads to enhance resistance against water and moisture.by adding nano particle amount of water vapor and oxygen permeability and was decreased which had best case in 1%. Furthermore, nanoparticle improved mechanical properties.adding glycerol leds to increase of permeability of films and was increased through increase of concentration. Glycerol reduced tensile strength. Produced and possible bonds caused from interaction of these components were examined by FT-IR. The physical and mechanical variations in film were explained by these components. Cross-section of film was examined by FESEM microscope befor and after mixing. Also dispersion of nanoparticle was examined.antimicrobial propertie of these components were examined by Aspergillus niger mold and Escherichia coli bacterium which had significant inhibition versus mold and bacterium growth.chitosan because of amino groups have positive charge and zinc nanooxide have antimicrobial properties because of influence on microbe DNA . By increasing chitosan and zinc nano oxide, antimicrobial and mold properties was increased. Zinc nano oxide had high mold and antimicrobial properties.

بسته بندی اولین حفاظ در مقابل عوامل فاسدکننده موادغذایی بعد از تولید است. یکی از روش های بهبود خاصیت محافظتی ماده بسته بندی استفاده از ترکیبات ضدمیکروبی به عنوان ترکیب اصلی بسته بندی و یا افزودن ترکیبات ضد میکروبی به بسته ها است. امروزه با افزایش جمعیت، مواد مورد استفاده برای بسته‌بندی مواد غذایی، حجم بالایی از زباله ها را شامل می شود. که عمده این ترکیبات مشتقات نفتی بوده که تجزیه طبیعی زمان بر و بازیافت پرهزینه ای را دارد که در عدم این دو کار پیامدهای زیست‌محیطی را در بر دارد. این عامل، انگیزه را برای استفاده از ترکیبات زیست تخریب پذیر تقویت می کند که در این میان نانو فناوری با ایده های جدید راه را برای پوشش نقایص صنعت بسته بندی هموارتر کرده است. در این تحقیق از پلیمرهای زیست تخریب پذیر کیتوزان و اتیلن وینیل الکل(EVOH) بر اساس ماتریس فیلم و نانواکسید روی به عنوان ماده پرکننده استفاده شد. ماده نرم‌کننده گلیسرول به عنوان نرم کننده در فیلم استفاده شد. فیلم بدست آمده از این ترکیبات از روش حل کردن در حلال تولید شد و از آون برای تبخیر حلال استفاده شد. کیتوزان و نانواکسید روی علاوه بر خواص عملکردی، خاصیت ضدمیکروبی نیز دارند. در این تحقیق از 5 نسبت100 به 0، 75 به 25، 50 به 50، 25 به 75 و 0 به 100 از کیتوزان/اتیلن وینیل الکل و 3 سطح صفر، 1% و2% نانو اکسید روی و 3 سطح 30%، 40% و50% گلیسرول استفاده شد. که بعد از تولید فیلم های تولیدی، خواص مکانیکی و فیزیکی و ضدمیکروبی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. با افزودن EVOH [1] به کیتوزان خواص نفوذپذیری به بخار آب و اکسیژن به صورت معنی داری کاهش یافت. همچنین میزان شفافیت و میزان کشش پذیریی فیلم تولیدی بهبود یافت. اتیلن وینیل الکل میزان نیروی لازم برای پارگی را کاهش داد اما مدت زمان لازم برای پارگی فیلم ها را افزایش یافت (افزایش انعطاف پذیری). افزایش درصد گلیسرول نیز همچنین اثری را به دنبال داشت. افزودن کیتوزان به اتیلن وینیل الکل باعث افزایش مقاومت در برابر رطوبت و آب شد. با افزودن نانو ذره میزان نفوذ پذیری به بخار آب و اکسیژن کاهش یافت که در سطح 1% مناسب‌ترین حالت بود. همچنین نانو ذره باعث بهبود ویژگی های مکانیکی شد. افزودن گلیسرول باعث افزایش نفوذپذیری در فیلم ها شد که این اثر تحت تاثیر افزایش غلظت بیشتر شد. گلیسرول باعث کاهش مقاومت کششی و افزایش درصد کشش پذیری شد. پیوندهای محتمل و ایجاد شده ناشی از برهمکنش این ترکیبات توسط دستگاه FT-IR مورد بررسی قرار گرفت. این پیوندها توجیه کننده بسیاری از تغییرات فیزیکی و مکانیکی در فیلم است. با کمک میکروسکوب الکترونی انتشار اسکنی ) [2] (FESEM مقطع عرضی فیلم، قبل و بعد از اختلاط مورد برسی قرار گرفت. همچنین میزان پراکندگی نانو ذرات را در سطح مورد برسی قرار گرفت. خصوصیات ضدمیکروبی این ترکیبات توسط باکتری اشرشیاکلی و کپک آسپرژیلوس نایجر مورد برسی قرار گرفت، که اثر بازدارندگی قابل‌توجهی در مقابل رشد باکتری و کپک داشتند.کیتوزان به دلیل گروه های آمینی دارای بار مثیت و نانو اکسید روی به دلیل تاثیر بر دی ان ای (DNA) میکروب دارای خواص ضدمیکروبی هستند. با افزایش درصد کیتوزان و نانواکسید روی خاصیت ضدباکتریایی و کپکی افزایش یافت. نانو اکسید روی بیشترین خاصیت ضد باکنریایی و کپکی را داشت. واژه های کلیدی: فیلم کیتوزان/اتیلن وینیل الکل(EVOH)، نانواکسید روی، نانو کامپوزیت، فیلم زیست تخریب پذیر Ethylen Vinyl Alcohol-1 -2Emissio Scanning Electron Microscopy