نانوکامپوزیت‌ ضدمیکروب برای بسته‌بندی موادغذایی

[unstoppable 5989]

پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از نانوذرات موفق به ساخت نانوکامپوزیت‌های زیست تخریب‌پذیر ضد ‏میکروب و ضد اکسیداسیون شدند که می‌تواند در صنایع ‏بسته‌بندی مورد استفاده قرار گیرد.

نظر به مشکلات زیست‌محیطی ناشی از کاربرد پلیمر‌های سنتتیک در بسته‌بندی مواد غذایی در سال‌های اخیر مطالعات گسترده‌ای در زمینه ‏بکارگیری پلیمرهای طبیعی زیست تخریب‌پذیر، در صنعت بسته‌بندی صورت پذیرفته است. علیرغم تمام مزایایی که این نسل جدید ‏از ترکیبات دارند، کاربرد عملی آن‌ها بدلیل حساسیت بالا به رطوبت، نفوذپذیری نسبت به بخار آب و خواص مکانیکی ضعیف با محدودیت ‏روبرو شده است. ‏

محققان دانشگاه تربیت مدرس، در تحقیق حاضر تلاش کردند تا با بکارگیری فناوری نانو، بخشی از ضعف‌های پلیمر طبیعی آلژینات را ‏بعنوان یک ترکیب طبیعی از منابع دریایی برطرف کنند. در این پروژه، هدف تولید نانوکامپوزیت‌هایی با دارا بودن قابلیت‌های زیست تخریب ‏پذیری و در عین حال نفوذپذیری کم نسبت به گازها، حساسیت کمتر نسبت به آب و در نهایت دارای خواص ضد میکروب و ضد اکسیداسیون ‏جهت کاربرد در نگهداری مواد غذایی بوده است.‏

مهدی عبدالهی، دانشجوی دکتری فرآوری آبزیان دانشگاه تربیت مدرس، در توضیحاتی درباره این تحقیقات عنوان کرد: این پروژه در ‏چندین بخش انجام پذیرفته است. در گام نخست نانوذرات کریستاله سلولز به روش هیدرولیز اسیدی سنتز شد. نانوذرات تولیدی و نیز ‏نانوذرات رس جهت ایجاد نانوکامپوزیت‌های زیستی در غلظت‌های مختلف به پلیمر آلژینات اضافه شد. در نهایت بهترین نانوذره و غلظت‌ها ‏جهت ساخت نانوکامپوزیت با نفوذپذیری کم، خواص مکانیکی بهینه و نیز حساسیت کمتر نسبت به رطوبت تعیین شد.

وی افزود: در گام‌های بعدی ‏نانوکامپوزیت تولیدی بوسیله‌ی اسانس گیاهی مختلف جهت ایجاد خواص ضد میکروب و ضد اکسیداسیونی فعال شد. در نهایت ضمن ‏ارزیابی کارایی نانوکامپوزیت‌های زیست فعال در محیط آزمایشگاهی کارایی آن در بسته‌بندی و نگهداری فرآورده‌های آبزیان نیز مورد ارزیابی ‏قرار گرفت که ادامه نتایج تحقیقات نیز در دست تهیه و نشر در مقالات معتبر است.

 

محقق طرح تصریح کرد: ارزیابی همزمان کارایی نانوذرات ارگانیک و معدنی در ساخت نانوکامپوزیت‌های زیست‌تخریب‌پذیر پلی ساکاریدی و ایجاد خواص ضد ‏میکروب و آنتی اکسیدانی در آن‌ها از ویژگی‌هایی است که در ساخت این نانوکامپوزیت دیده می‌شود که این امر به وسیله ترکیبات طبیعی ‏بکار رفته برای بهبود کارایی نانوکامپوزیت‌های کاربردی در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی حاصل شده است.‏

 

به گفته عبدالهی، نتایج تحقیق حاضر نشان داد که نانوذرات کریستاله سلولز توانست به دلیل ابعاد نانو و سازگاری ساختاری پلی ساکاریدی ‏خود در مقادیر کم خواص فیزیکی، سدی و مکانیکی فیلم‌های آلژیناتی را بهبود بخشد و عملکردی بهتر از نانوذرات رس داشته باشد. همچنین ‏این نانوذرات بدلیل ساختار کریستالینه خود سبب افزایش آبگریزی فیلم‌های طبیعی آلژینات شد، در حالی که نانوذرات معدنی رس سبب افزایش ‏آبدوستی و حساسیت فیلم‌ها نسبت به رطوبت شد.‏

 

وی خاطرنشان کرد: این طرح ضمن تلاش برای غلبه بر برخی از مشکلات پیش روی پلیمر‌های زیست تخریب‌پذیر کاربردی در بسته‌بندی مواد غذایی، ‏نسل جدیدی از نانوکامپوزیت‌ها را که در عین زیست تخریب پذیری دارای خواص آنتی اکسیدان و ضد میکروب نیز هستند، تأمین می‌کند. ‏همچنین نانوذرات ارگانیک سلولز بدلیل داشتن منشأ طبیعی در مقایسه با نانوذرات معدنی رس می‌توانند از مطلوبیت بیشتری جهت کاربرد در ‏صنعت بسته‌بندی مواد غذایی برخوردار باشند.‏

 

نتایج این کار تحقیقاتی که بوسیله‌ی مهدی عبدالهی، مهدی آلبوفتیله، دکتر مسعود رضایی و دکتر ربیع بهروز از دانشگاه تربیت مدرس ‏صورت گرفته است، در مجله‌های ‏«Food Hydrocolloids‏» و ‏«International Journal of Biological Macromolecules‏» به چاپ ‏رسیده است.