موضوع:

اثر کلرید سدیم و سلنیوم بر روی گیاه کلزا

استاد راهنما:

سرکار خانم دکتر سکینه سعیدی سار

استادان مشاور :

جناب آقای دکتر حسین عباس پور

جناب آقای دکتر مصطفی عبادی

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده:
در پژوهش حاضر، اثرات تنش شوری (NaCl) و برهم‌کنش متقابل آن با سلنیوم (Se) در گیاه کلزا Brassia napus.L. بر روی رشد گیاهچه و برخی فرآیندهای متابولیسمی و فیزیولوژیکی در دانه‌رست‌‌هایی که پس از چهارده روز رشد، به مدت چهارده روز در محیط هیدروپونیک تحت تیمار قرار گرفته بودند، ارزیابی شده است.بر اساس نتایج حاصل، تحت تنش کلرید سدیم شاخص‌های مختلف رشد، پیگمان‌های فتوسنتزی (کلروفیل‌ها و کاروتنوئیدها) برگ و محتوی پروتئین در ریشه و اندام‌ هوایی کاهش و قندهای محلول و نشاسته تغییر می‌یابد. حضور سلنیوم در تیمارهای کلرید سدیم اثرات جبران‌کننده‌ای بر این تغییرات نشان می‌دهد.افزایش پرولین همراه با تغییر فعالیت های آنتی اکسیدانی نشان دهنده ی بروز تنش اکسیداتیو در گیاهان در معرض تنش شوری است. در تیمارهای Se، افزایش همه جانبه در فعالیت آنزیم‌ پراکسیداز و کاتالاز همراه با تجمع شدید پرولین می‌باشد. بر اساس نتایج حاصل از پژوهش‌ حاضر، افزایش تجمع Na همراه با کاهش غلظت K در ریشه ها و اندام‌های هوایی گیاهان در معرض تنش شوری ایجاد می‌شود. در حالی که کاربرد سلنیوم با کلرید سدیم، موجب کاهش تجمع سدیم و افزایش غلظت پتاسیم در ریشه‌ها و بخش‌های هوایی می‌شود.این یافته‌ها نشان‌ می‌دهد که کاربرد سلنیوم موجب برطرف شدن بسیاری از آثار سمی سدیم در گیاه کلزا می‌شود. اما به منظور شناسایی دقیق مکانیسم مولکولی اثرات سلنیوم در گیاهان تحت تیمار کلرید سدیم باید پژوهش‌های فراتری انجام پذیرد.
کلمات کلیدی: تنش شوری؛ سلنیوم؛ آسیب اکسیداتیو؛ سیستم آنتی اکسیدان؛ Brassia napus L.
 فهرست مطالب
عنوان                                                                                        صفحه
چکیده ه
مقدمه ۱
 فصل اول: کلیات و پیشینه پژوهش
۱-۱-معرفی گیاه کلزا. ۷
۲-۱-۱ویژگی های کلی تیره شب بو (Crucifera). 7
3-1-1مورفولوژی گیاه مورد مطالعه: . ۸
۴-۱-۱مراحل رشد ظاهری گیاه کلزا ۹
۵-۱-۱گونه های متعلق به جنس Brassica. 11
1-5-1-1کلزای پاییزه (B.napus subsp . Olifera var.b. biennis) ژنوم AC؛ ۱۹=n 12
2-5-1-1شلغم روغنی (B. rapa. L.) ژنوم A؛ ۱۰=n 13
3-5-1-1کلزای بهاره، (B.napus. subsp. Olifera var annua) ژنوم AC: 19=n 13
4-5-1-1خردل هندی یا قهوه ای، (B. juncea)، ژنوم AB؛ ۱۸=n. 13
5-5-1-1خردل سفید (Sinapis alba L.)، ژنوم D؛ ۱۲= n. 14
6-5-1-1خردل حبشی (آلیاری، ۱۳۷۹)، (B. carinata) ژنوم BC ، ۱۷=n 14
6-1-1رابطه ژنوی گونه های شب بو (Cruciferea) 14
7-1-1تقسیم بندی ارقام کلزا ۱۴
۸-۱-۱ترکیبات دانه کلزا. ۱۶
۹-۱-۱معرفی گلوکوزینولات ۱۷
۱۰-۱-۱ویژگی های گیاه شناسی ۱۸
۱۱-۱-۱تاریخچه تولید کلزا در جهان . ۱۹
۱۲-۱-۱تولید کلزا در ایران ۲۱
۱۳-۱-۱کاربرد فرآورده های کلزا . ۲۲
۱۴-۱-۱علل انتخاب کلزا و توسعه کشت آن . ۲۳
۱۵-۱-۱شرایط کاشت کلزا. ۲۴
۱۶-۱-۱سطح زیر کشت و تولید ۲۶
۱-۱۶-۱-۱سطح زیر کشت کلزا در جهان . ۲۶
۲-۱۶-۱-۱سطح زیر کشت و تولید کلزا در ایران ۲۶
۲-۱-مواد مورد نیاز گیاهان. ۳۳
۱-۲-۱-خصوصیات عناصر ضروری ۳۳
۲-۲-۱-عناصر ضروری ۳۳
۳-۲-۱-تقسیم بندی عناصر ضروری براساس مقدار جذب . ۳۵
۴-۲-۱-اختلالات تغذیه ای در گیاهان ۳۸
۵-۲-۱-عوامل موثر در تنش ناشی از عناصر شیمیایی ۳۸
۳-۱-چرخه سلنیوم در محیط ۳۹                                                            
1-3-1-اثر سلنیوم در آلودگی محیط زیست. ۴۰
۲-۳-۱-وفور سلنیوم در آب و خاک. ۴۱
۳-۳-۱-معرفی سلنیوم تاریخچه و تقاضای جهانی ۴۲
۴-۳-۱-سلنیوم یک عنصر شیمیایی . ۴۲
۵-۳-۱-ترکیبات سلنیوم ۴۳
۶-۳-۱-کاربرد سلنیوم ۴۴                                                                          
7-3-1-معرفی اثرات بیولوژیکی سلنیوم در موجودات زنده ۴۴
۸-۳-۱-ضرورت سلنیوم برای تغدیه انسان و جانوران. ۴۶
۹-۳-۱-جذب و تجمع سلنیوم در گیاهان. ۴۷
۱۰-۳-۱-گیاهان نشانگر سلنیوم ۵۰
۴-۱- معرفی اثرات سلنیوم در گیاهان ۵۱
۱-۴-۱- سلنیوم به عنوان آنتی اکسیدان در دفاع در شرایط اکسیداتیو. ۵۱
۲-۴-۱- سلنیوم و پروتئین سازی ۵۲
۳-۴-۱-تغییرات القایی سلنیوم بر روی رشد. ۵۲
۴-۴-۱-مقدار سلنیوم درون گیاهان به چند طریق افزایش می یابد. ۵۳
۵-۴-۱پیش انباشتگی در گیاهان پیش انباشت کننده ۵۴
 فصل دوم: مواد و روش ها
۱-۲-مشخصات بذر گیاه و تهیه بذر . ۵۷
۲-۲-سترون کردن سطحی بذرها. ۵۷
۳-۲-تهیه محلولهای های لازم برای اعمال تیمار های مختلف . ۵۷
۱-۳-۲- تهیه محلول کلرید سدیم ۵۷
۲-۳-۲-تهیه محلولهای مختلف با غلظت مناسب سلنیوم . ۵۸
۴-۲ طراحی پژوهش ۵۸
۱-۴-۲-تهیه محلول هوگلند ۵۸
۱-۱-۴-۲-طرز تهیه محلول کلات آهن (Fe-EDTA) . 58
2-1-4-2 طرز تهیه محلول های غذایی با غلظت های مختلف سلنیوم. ۶۱
۳-۱-۴-۲ سترون شدن بذر ها. ۶۱
۴-۱-۴-۲ نحوه اعمال تیمارهای مختلف بر دانه رست های جوان. ۶۲
۵-۱-۴-۲ شرایط و دوره کشت دانه رست ها. ۶۳
۶-۱-۴-۲- تجزیه و تحلیل رشد. ۶۳
۱-۶-۱-۴-۲ آزمایش­های­­­انجام شده بر دانه رست­های تحت تیمار­­­­­سلنیوم و تنش شوری. ۶۳
۲-۶-۱-۴-۲ بررسی رنگیزه ها ۶۶
۳-۶-۱-۴-۲ سنجش کلروفیل ها و کاروتنوئید ۶۶
۴-۶-۱-۴-۲ سنجش قند های محلول و نا محلول (نشاسته) ۶۸
۵-۲ سنجش پرولین ۷۱
۶-۲ استخراج عصاره پروتئینی ۷۲
۱-۶-۲- اندازه گیری غلظت پروتئین ۷۲
۲-۶-۲- اندازه گیری فعالیت آنزیم کاتالاز ۷۵
۳-۶-۲- اندازه گیری فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز. ۷۵
۷-۲ سنجش میزان عناصر ۷۶
۱-۷-۲ سنجش میزان یون های سدیم و پتاسیم و سلنیوم ۷۶
فصل سوم: تفسیر نتایج
۱-۳ تغییرات شاخص های رشد . ۷۹
۱-۱-۳ تغییرات وزن تر ۷۹   
2-1-3 تغییرات وزن خشک. ۸۵
۳-۱-۳ تغییرات مربوط به طول بخش های مختلف گیاه و سطح برگی ۹۱
۴-۱-۳ نرخ رشد نسبی (RGR) و میزان رشد نسبی برگ(RLGR) 96
5-1-3 میزان همگون سازی خالص (NAR) و نسبت وزن برگی(LWR) 99
6-1-3 میزان سطح ویژه برگی (SLA) و نسبت وزن برگی (LAR) . 102
7-1-3 (LWCA) آب در واحد سطح برگ ۱۰۵
۸-۱-۳ تغییرات هیدرات های کربن : قند محلول و قند نا محلول. ۱۰۷
۹-۱-۳ تغییرات رنگیزه ای برگ ها ۱۱۳
۱-۹-۱-۳ کلرو فیل ها و کاروتنوید. ۱۱۳
۱۰-۱-۳ تغییرات پرولین ریشه و برگ. ۱۱۹
۱۱-۱-۳ تغییرات پروتئین و فعالیت آنزیمی. ۱۲۲
۱-۱۱-۱-۳ تغییرات پروتئین ریشه و برگ ۱۲۲
۱۲-۱-۳ تغییرات میزان عناصر . ۱۳۱
۱-۱۲-۱-۳ میزان یون سدیم ریشه و ساقه ۱۳۱
۲-۱۲-۱-۳ میزان یون پتاسیم ریشه و ساقه ۱۳۲
۳-۱۲-۱-۳ میزان یون سلنیوم ریشه و ساقه . ۱۳۳
     مشخصات آماری طرح و محاسبات آماری ۱۴۰
      فصل چهارم:
۱-۴-تغییرات شاخص های رشد. ۱۴۲
۲-۴-تغییرات ترکیبات رنگیزه ای کلروفیل و کاروتنوئید . ۱۴۴
۳-۴-تغییرات قند های محلول و نامحلول (نشاسته). ۱۴۷
۴-۴-تغییرات محتوای پروتئین و آنزیم های آنتی اکسیدان. ۱۴۸
۱-۴-۴-تغییرات محتوای پروتئین ۱۴۸
۲-۴-۴-تغییرات آنزیم های آنتی اکسیدان. ۱۴۹
۵-۴-تغییرات محتوای پرولین. ۱۵۱
۶-۴-تغییرات محتوای عناصر(یون سدیم، یون پتاسیم، یون سلنیوم). ۱۵۲
نتیجه گیری نهایی ۱۵۵
پیشنهادها
فهرست منابع ۱۵۸
مقدمه
شوری خاک یکی از مهم ترین عواملی که تولید محصول را در مناطق خشک و نیمه خشک محدود می کند. رشد گیاه در نهایت توسط شوری کاهش می یابد در حالی که گونه های مختلف گیاهان در تحمل به آن متفاوت می باشند. گیاهان توسط مکانیسم های متفاوتی به تنش سازگار می شوندet,al) Jamil2005) (Atlassi Pak .et,al2009)
.et,al) Kang Wei 2006)
اکثر گیاهان نمک دوست نیستند و فقط به غلظت های بسیار کم نمک مقاوم هستند و یا در غلظت های کم نمک به شدت رشدشان مهار می شود. گونه های گیاهی مختلف در برابر شوری پاسخهای شدی مختلفی می دهد.(Sudhir P. Murthy S.D.S2004)
سطوح بالای شوری خاک می تواند به نحو قابل توجهی جوانه زنی و رشد گیاهچه را به دلیل اثرات مرکب پتانسیل اسمزی و سمیت ویژه ی یون کاهش دهد. جوانه زنی بذر، ظهور گیاهچه و بقای اولیه به طور خاص حساسیت بالایی به شوری خاک دارند.
گیاهان در مقاومت به استرس شوری با یکدیگر متفاوت هستند (Lorenzo.et,al 2007) استرس شوری روی کل گیاه و هم در سطح سلول از طریق ایجاد استرس اسمزی و یونی روی فیزیولوژی گیاه اثر می گذارد، استرس شوری به علت افزایش ورود یون سدیم است.
 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

در رشته مهندس صنایع غذایی

 عنوان:

تأثیر گیاه پونه (Mentha logfolia) بر خصوصیات شیمیایی و   میکروبی و حسی سوسیس در طی مدت انبارداری

استاد راهنما:

دکتر افشین جوادی

استاد مشاور:

دکتر فریبورزناهیدی

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
پژوهش حاضر به تأثیر گیاه پونه (Mentha logfolia) بر خصوصیات شیمیایی و میکروبی وحسی سوسیس در طی مدت انبارداری پرداخته است.در پژوهش حاضر نمونه های آماده شده ، درغلظت های صفر،۱/۰ ،۲/۰ و ۳/۰ درصد به خمیر سوسیس معمولی (فارش) اضافه و بعد از تهیه سوسیس ، نمونه ها به یخچال انتقال و در زمان های صفر ، ۱۴ ، ۲۸ و ۴۲ روز،آزمون های TVN (مجموع بازهای فرار–نیتروژن) ، آزمایش پر اکسید (PV)، شمارش کلی و شمارش باکتریهای سرمادوست هوازی و ارزیابی حسی هرکدام از نمونه ها با سه بار تکرار انجام شد . پس از جمع آوری داده های به دست آمده جهت مقایسه میانگین های نتایج ، از آزمون آنالیز واریانس(ANOVA) و آزمون تعقیبی دانکن در سطح اطمینان ٩۵% بااستفاده از نرم افزارSPSS16 تحلیل شدند. یافته ها نشان میدهد که در کاهش شمارش کلی میکروب ها وکاهش شمارش سرمادوست ها ، انواع تیمارهای پونه دارای اختلاف معنی دارقابل ملاحظه ای با شاهدمی باشند البته در مورد عددپراکسید بیشترین کاهش نیز مربوط به پونه ۳/۰% نسبت به سایر تیمارهای پونه وشاهدبدست آمد. در مورد کاهش مجموع بازهای فرار ازتی بین سه تیمار وشاهد تفاوت معنی داری بوجود آمد،در ضمن در ارزیابی های حسی سوسیس تفاوت معنا داری نیز مشاهده نشده است. نتیجه کلی آزمایشات نشان داد که در بین انواع غلظت های پونه ،پونه ۳/۰% دارای بهترین اثر بر روی سوسیس در طی مدت انبارداری می باشد.
کلید واژه ها :گیاه پونه کوهی ،سوسیس ،انبارداری
    مقدمه
     ایران کشوری است پهناور با شرایط آب و هوایی گوناگون و دارای پوشش گیاهی بسیار چشمگیر که از تنوع گونه های فراوانی برخوردار است. بسیاری از این گیاهان نیز به عنوان گیاه دارویی از زمانهای دور تا به حال مورد استفاده قرار گرفته اند و این باعث شده تا یک گیاه در نقاط مختلف با اسامی گوناگون مورد استفاده قرار گیرد و گاها خواص درمانی که برای یک گیاه خاص قائل هستند با توجه به اشتباهاتی که در معرفی جنس و یا گونه ی گیاه ایجاد میشود، باعث نتیجه گیری غلط و گزارشهای غیر واقعی میگردد.
        برای جلوگیری از تداخل اسمی در دانش گیاه درمانی، پایه و اساس کار بر مبنای کاربرد اسم علمی گیاهی است که جنبه ی بین المللی دارد تا گیاه دارویی به طور شایسته و صحیح معرفی و مورد استفاده قرارگیرد. علاوه براین با داشتن یک مرکز جمع آوری و نگهداری گیاهان دارویی، میتوان ضمن معرفی فلور ارزشمند گیاهان دارویی هر منطقه، با فرهنگهای مختلف از نظر گیاه درمانی نیز ارتباط برقرار کرد و از آن بهره برداری مناسب نمود (مظفریان،۱۳۶۹)، شناسایی گیاهان هر منطقه و تعیین نام علمی صحیح آنها اساس هر گونه تحقیق مطمئن در رشته های مختلف از جمله داروسازی است(مظفریان،۱۳۷۴).  
     فرآورده های گوشتی حرارت دیده که شامل انواع سوسیس در ایران برای تولید فراورده های گوشتی حرارت دیده و کالباس می باشند یکی از پر مصرف ترین محصولات گوشتی در ایران بوده و روز به روز مصرف این نوع فرآورده ها رو به افزایش است که این امر اهمیت کنترل و تعیین ارزش تغذیه ای پروتئین های این محصولات را بیشتر مشخص می کند(کامکار،۱۳۸۲).
      در ایران برای تولید فراورده های گوشتی حرارت دیده علاوه بر گوشت از ترکیبات دیگری مانند روغن مایع ، خرده یخ ، آرد گندم ، شیرخشک ، سویا ( فقط در فراورده های حاوی ۴۰درصد گوشت) نشاسته ،تخم مرغ، کازئین، گلوتن و افزودنیها ی دیگر مانند نیتریت و نیترات ، نمک و انواع ادویه جات استفاده می شود . نوع و مقدار استفاده از این ترکیبات برای تولید فرآورده های گوشتی بر اساس فرمول پروانه ساخت وزارت بهداشت و استانداردهای ملی ایران است(استاندارد ملی ایران،۱۳۸۰ و رکنی،۱۳۸۱).
 بیان مسئله:
   یکی از مهمترین مشکلاتی که در صنعت غذا وجود دارد استفاده از نگهدارندههای سنتتیک می باشد.    منابع مختلف خطرات سرطان زایی نگهدارنده های سنتتیک را به وفور بیان کرده اند ،در حال حاضر کلیه    تحقیقات آزمایشگاهی در کشورهای توسعه یافته در زمینه نگهدارنده ها ی طبیعی است که نتایج این تحقیقات به پایلوتهای صنعتی و صنعت منتقل می گردد.در مناطق مختلف کشور ما گیاهان مختلف با قابلیتهای مختلف وجود دارند یکی از مهمترین گیاهان در منطقه جنگلی و کوهپایه ای شمال ایران پونه کوهی[۱] میباشد گیاهی از خانواده گیاهان نعناعیان است که در خاک های مرطوب و سرشار از مواد آلی مانند کود برگ به خوبی رشد می کند. این گیاه علفی و بوته ای بوده که دارای برگ های بیضی شکل، نوک تیز با دندانه های کوچک و منظم است.      
شکل ۱-۱:پونه کوهی
گیاه پونه دارای انواع مختلفی چون ویلوزا و خالواش می باشد. گونه ویلوزا؛ پوشیده از کرک های فراوان با بوی تند است و گونه ی خالواش که در مناطق شمال کشور می روید و در گیلان خالواش نامیده می شود دارای بویی معطر و مطبوعی است که به صورت خوراکی مصرف می شود ( نقل از کیانی[۲]،۲۰۰۰)
  مقالات متعددی وجود دارند که خاصیت آنتی اکسیدانی این گیاه را اثبات نموده اند اثر ضدمیکروبی عصاره پونه کوهی به ترتیب به دلیل حضور ترکیبات پلی فنلی و کارواکرول است که بر سیالیت غشاء مؤثرند؛ کارواکرول مهمترین ماده مؤثره موجود در پونه کوهی ، طبیعتی آبگریز) هیدروفوب( داشته و سبب مرگ سلولی میکروارگانیسمی چون استافیلوکوکوس اورئوس میشود (پاندیت،۱۹۹۴)[۳].
   امروزه یکی از مهمترین مشکلات صنعت غذا عمر نگهداری محصولات غذایی فسادپذیر می باشد   فرآوره های گوشتی مثل سوسیس وکالباس به دلیل ماهیت فیزیکی براحتی تحت تاثیر میکروارگانیسمها قرار میگیرندونیازبه بسته بندی مناسب دارند. بسته بندی اینها جهت مصارف صنعتی وخانگی مستلزم ماندگاری بالا است. از طرفی استفاده از نگهدارنده های سنتتیک مانند نیتریت سدیم ونیترات سدیم با توجه به خطرات متعدد از جمله سرطانزا بودن آنها جهت مصرف کنندگان کاملا محدود شده است و به عنوان یک مسئله بایدجایگزینی مناسب برای آنها انتخاب گردد)فرناندز،۲۰۰۵).
      از این رواثرات عصاره گیاه پونه کوهی به عنوان یک ماده نگهدارنده ضد میکروبی وآنتی اکسیدانی جهت افزایش ماندگاری سوسیس وکالباس مورد بررسی قرار می گیرد تا به عنوان جانشین مناسب آنتی میکروبهاوآنتی اکسیدانهای سنتتیک معرفی گردد که نه تنها هیچ خطری برای مصرف کننده ندارد بلکه بدلیل دارا بودن ترکیبات فنلیک سلامت مصرف کنندگان را بهبود می بخشد.
   فراورده های گوشتی حرارت دیده درایران بر اساس درصد گوشت بکار رفته در فرمول ساخت آنها به ۵ گروه فراورده ها ی گوشتی با ۴۰ درصد گوشت، ۶۰- ۵۵ درصد گوشت،۷۰ درصد،۸۰ درصد و ۹۰ درصد گوشت تقسیم می شوند که هر گروه با ، توجه به فرمول ساخت مربوطه دارای ویژگیهای شیمیایی خاص خود می باشند .از آنجا که گوشت از مهمترین اجزاء تشکیل دهنده این فراورده ها ست ، تعیین مقدار گوشت بکار رفته و تعیین کیفیت آن از اهمیت زیادی برخوردار است(استاندارد ملی ایران،۱۳۸۰).
 

 پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته علوم و صنایع غذایی

گرایش : تکنولوژی مواد غذایی

عنوان

بررسی اثر نانوذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر خواص مکانیکی ، فیزیکوشیمیایی و نمودار تعادلی رطوبت فیلم های نشاسته سیب زمینی

استاد راهنما :

آقای دکتر عبدالرضا محمدی نافچی

استاد مشاور :

آقای دکتر حبیب اله میرزائی

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
فهرست مطالب
عنوان                                                                                                                                         صفحه
فصل اول : مقدمه ۱
۱-۱- پیش زمینه. ۲
۱-۲- اهمیت موضوع . ۴
۱-۳- اهداف . ۵
۱-۴- سوالات پژوهش . ۶
۱-۵- محدودیت ها . ۶
۱-۶- نمودار تحقیق . ۷
فصل دوم : مروری بر پژوهش های پیشین . ۸
۲-۱- بسته بندی ۹
۲-۱-۱- بسته بندی از دیدگاه محیط زیست ۹
۲-۱-۲- فیلم و پوشش های بسته بندی ۱۰
۲-۱-۳- کاربرد فیلم و پوشش های بسته بندی . ۱۱
۲-۲- کامپوزیت . ۱۱
۲-۲-۱- تعریف نانو تکنولوژی ۱۲
۲-۲-۲- تعریف نانو کامپوزیت ۱۲
۲-۳- بایو نانو کامپوزیت . ۱۳
۲-۳-۱- بایو تکنولوژی . ۱۳
۲-۳-۲- تعریف بایو نانو کامپوزیت . ۱۴
۲-۴- نشاسته . ۱۵
۲-۵- نشاسته سیب زمینی . ۲۰
۲-۶- نانو رس . ۲۴
۲-۷- نانو دی اکسید سیلیس . ۳۱
۲-۸- پلاستیسایزر ۳۴
۲-۸-۱- مقایسه پلاستی سایزرهای مورد استفاده . ۳۵
فصل سوم : مواد و روش ۳۶
۳-۱- مواد مورد استفاده ۳۷
۳-۲- آماده سازی فیلم . ۳۷
۳-۳- ضخامت فیلم . ۴۰
۳-۴- آزمایش ها . ۴۰
۳-۴-۱- ویژگی های مکانیکی . ۴۰
۳-۴-۲- رنگ سنجی. ۴۲
۳-۴-۳- نفوذپذیری بخار آب(WVP) . 42
3-4-4- بررسی تعامل موارد شیمیایی FTII 44
3-4-5- حلالیت فیلم ها ۴۴
۳-۴-۶- ظرفیت جذب آب (WAC) . 45
3-4-7- ایزوترم جذب ۴۷
۳-۴-۸- اشعه مرئی UV . 48
3-4-9- نفوذپذیری به اکسیژن ۴۸
۳-۵- تجزیه و تحلیل آماری . ۴۸
فصل چهارم : نتایج و بحث ۴۹
۴-۱- بررسی کیفی فیلم ها . ۵۰
۴-۲- نفوذپذیری نسبت به بخار آب (WCP) 50
4-3- حلالیت ها (Solubiniti) . 54
4-4- ظرفیت جذب آب (WIC) 56
4-5- خصوصیات مکانیکی . ۵۸
۴-۶- ایزوترم جذب ۶۳
۴-۷- محتوای رطوبت ۶۷
۴-۸- رنگ سنجی ۶۸
۴-۹- نفوذپذیری نسبت به اکسیژن ۶۹
۴-۱۰- FTIR , UV . 72
فصل پنجم : نتایج و پیشنهادات . ۸۰
پیشنهادات . ۸۲
منابع . ۸۳
چکیده انگلیسی ۹۴
چکیده
نشاسته که به وفور در طبیعت یافت می شود به دلیل قیمت پایین، قابلیت تجدید شوندگی ، دارا بودن ویژگی های مکانیکی و مقاومت در برابر نفوذ گاز ها یکی از مواد خام جذاب برای استفاده در بسته بندی های مواد خوراکی محسوب می شود. یکی از معایب اصلی بایوپلیمرها آب دوستی آن ها می­باشد که استفاده از آن ها را در صنعت بسته بندی محدود کرده است. استفاده از فناوری نانو در زمینه علم پلیمر به تولید پلیمر های نانو بایو کامپوزیت منجرشده است، این نانو بایو کامپوزیت ها زیست تخریب پذیر هستند ضمن این که خواص کاربردی مطلوبی از خود نشان می دهند. در این تحقیق اثر نانو دی اکسید سیلیکون و نانو خاک رس بر خواص مکانیکی، فیزیکو شیمیایی و نمودار تعادلی رطوبت فیلم های نشاسته سیب زمینی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش فیلم نشاسته ای بر مبنای نشاسته سیب زمینی و افزودن پلاستی سایزر سوربیتول / گلیسرول به نسبت وزنی ۳ به ۱ به روش کاستینگ تهیه شد. دی اکسید سیلیکون و نانو خاک رس با غلظت های ۰، ۱، ۲، ۳، ۵% به فیلم ها قبل از کاستینگ اضافه شده و به کمک امواج اولترا سونیک در فیلم ها یکنواخت شده و فیلم ها در شرایط کنترل شده خشک شدند. خواص فیزیکو شیمیایی شامل میزان جذب آب یا WAC[1]، عبور دهی نسبت به بخار آب یا WVP[2] و خواص مکانیکی برای فیلم ها اندازه گیری شد.
هم چنین نمودار جذب تعادلی برای نانو بایو کامپوزیت ها نیز تعیین گردید. نتایج نشان داد که افزودن نانو ذرات دی اکسید سیلیکون و نانو خاک رس میزان جذب آب و نفوذ پذیری نسبت به بخار آب را به طور معنی داری (۰۵/۰ P<) کاهش می دهد. هم چنین نمودار جذب تعادلی فیلم های محتوی نانو ذرات دی اکسید سیلیکون به طور معنی داری پایین تر از فیلم های فاقد نانو ذرات قرار گرفت که حاکی از کاهش آب دوستی نانو بایو کامپوزیت می باشد. لذا افزودن ذرات نانو دی اکسید سیلیکون علاوه بر بهبود خواص اساسی فیلم های بایو پلیمری به آب گریزی آن ها نیز کمک می نماید.
۱-۱پیش زمینه
در گروه مواد تجدید شدنی بر پایه ی مواد پلیمری زیست تخریب پذیر، نشاسته یکی از قابل توجه ترین مواد بود به دلیل این که به آسانی در دسترس است ومی تواند محصولات نهایی موثری ایجاد کند. نشاسته فرم اصلی کربوهیدرات در گیاهان است. نشاسته یک پلیمر نیمه بلورین تشکیل شده از یک مخلوطی از آمیلوز یک پلی ساکارید خطی وآمیلوپکتین یک پلی ساکارید منشعب می­باشد. نسبت مقدار آمیلوز و آمیلوپکتین به منبع گیاهی بستگی دارد. در کاربرد های بسته بندی، مواد برپایه نشاسته ، به دلیل زیست تخریب پذیری، به طور گسترده در دسترس بودن و هزینه ی کم مورد توجه زیاد واقع شده اند( زپا[۳] و همکاران، ۲۰۰۸)
نشاسته پلیمری از مولکول­های گلوکز است. این ماده در بافت های گیاهی به صورت دانه های جدا از هم یا گرانول وجود دارد که قطر آن­ها از۲ تا۱۰۰ میکرون متغیراست. گرانول­ها به لحاظ شکل ممکن است به صورت­های کروی، بیضی و یا چند وجهی باشند که با میکروسکوپ قابل بررسی هستند. این گرانول­ها اکثراً دارای یک مبدا مرکزی موسوم به هیلام می­باشند که اغلب توسط حلقه های متحد المرکزی احاطه شده اند. مهم ترین منبع تهیه نشاسته، ذرت است اما نشاسته گندم، برنج، سیب زمینی، کاساوا و ساگو نیز تولید و به بازار عرضه می­شود. دراین میان بزرگ ترین گرانول­ها مربوط به سیب زمینی و کوچک ترین آن­ها متعلق به برنج است. نشاسته از دو قسمت یا دو نوع مولکول پلیمری تشکیل شده است. یک قسمت به صورت خطی وفاقد انشعاب موسوم به آمیلوز است و قسمت دیگر که دارای انشعاب می­باشد آمیلو پکتین نام دارد(فاطمی، ۱۳۸۴),
نشاسته ترکیب اصلی و مهم سیب زمینی می باشد که ۱۷ تا۲۱ درصد ازوزن تازه سیب زمینی و حدود ۸۰ درصد ماده خشک آن راتشکیل می­دهد. نشاسته به عنوان اندوخته ی غذایی بسیاری از گیاهان محسوب می شود.(یقبانی، ۱۳۸۷)
فناوری نانو به دلیل تعامل نزدیکی که با سایر رشته­های علوم دارد به سرعت در حال گسترش است و در این علم پلیمر را نیز از مزایای خود بی بهره نگذاشته است. استفاده از فناوری نانو در زمینه­ علم پلیمر به تولید پلیمر های نانو کامپوزیت منجر شده است. نانوکامپوزیت ها پلیمر هایی هستند که درآن­ها از ترکیبات آلی یا غیر آلی مختلفی که دارای اشکال مختلف صفحه ای، کروی و یا به صورت ذرات ریز بوده واندازه ای در حد ابعاد نانو دارند به عنوان فیلر یا پرکننده استفاده می­شود. فیلم­های حاصل از ترکیب نانو مواد و بیوپلیمرها و یا به اصطلاح نانوکامپوزیت­های بیوپلیمری خواص کاربردی مطلوبتری از خود نشان می­ دهند که مهم­ترین آن­ها افزایش مقاومت مکانیکی و کاهش نفوذپذیری نسبت به بخار آب می­باشد. افزایش بازدارندگی در برابر نفوذ گازها، افزایش کارایی فیلم در استفاده به عنوان بسته بندی فعال، افزایش مقاومت حرارتی ماده بسته بندی و ایجاد شفافیت و بهبود خواص ظاهری فیلم از دیگر مزایای نانوکامپوزیت های بیوپلیمری است.(قنبرزاده، ۱۳۸۸).
نانو رس­ها مهم ترین و پر کاربردترین موادی هستند که در تولید نانو کامپوزیت­های بیو پلیمری مورد استفاده قرار می گیرند. این دسته از نانو مواد نسبت به سایر مواد دارای دو ویژگی منحصر به فرد هستند که باعث گسترش استفاده از آن ها در تولید نانو کامپوزیت­ها گردیده است: توانایی نانو رس­ها درپخش شدن به صورت لایه های مجزا از هم و قابلیت تغییر در خواص سطحی این مواد و ایجاد سازگاری با انواع پلیمرها و بیو پلیمرها. تولید آسان تر و در نتیجه قیمت پایین تر، دسترسی آسان تر و سازگاری بیشتر با بیو پلیمرها از جمله دلایلی است که باعث افزایش توجه به استفاده از نانو رس ها در تولید نانو کامپوزیت های بیوپلیمری شده است.(قنبرزاده، ۱۳۸۸)
ترکیب شیمیایی سیلیکون دی اکساید که به عنوان سیلیکا شناخته می شود یک اکسید سیلیکون با فرمول شیمیاییSiO2 است. اکسید سیلیس از قدیم به دلیل سختی اش شناخته شده است. سیلیس معمولا در طبیعت به صورتsandy (شنی)، کوارتز، کریستالی (جامد)، بخار سیلیس، سیلیس کلوییدی، ژل سیلیس و آیروژل می باشد. سیلیس اصولا در تولید شیشه برای پنجره ها، شیشه نوشیدنی ها و . به کار می­رود. بیشتر فیبر های نوری در زمینه ارتباطات از سیلیس ساخته می شوند. سیلیس یک افزودنی رایج درتولید مواد غذایی است که اصولا به عنوان یک عامل جاری شدن در موادغذایی­پودری،­یابرای جذب آب درکاربرد های هیگروسکوپیک(نمک گیری)استفاده می شود. سیلیکون جزء اولیه خاکستر سبوس برنج است که برای مثال در تصفیه کردن و هم چنین ساخت سیمان استفاده می شود.( ویکی پدیا)
۱-۲ اهمیت موضوع
نشاسته های دارای خواص عملکردی مانند نشاسته سیب زمینی، متقاضی زیادی در صنایع مختلف به ویژه صنایع غذایی دارند. در ایران تنها ذرت و گندم جهت تهیه ی نشاسته مصرف می شوند. با توجه به این که این دو محصول مصارف مهم تری در مقایسه با استخراج نشاسته دارند، لذا می­توان انتظار داشت که منبع مناسبی برای تولید نشاسته نباشند و سیب زمینی به دلایل زیر می ­تواند به عنوان جایگزینی برای آن مطرح شود:
۱.امکان افزایش تولید با بهره گرفتن از بذور سالم و کشت مکانیزه
۲.وجود امکانات و شرایط اقلیمی و جغرافیایی کشور برای افزایش سطح زیر کشت و تولید در تمام ایام سال
۳.مزیت نسبی از نظر میزان استحصال نشاسته از واحد سطح
اگر چه هزینه تولید نشاسته در سیب زمینی بالاتر از سایر منابع است لیکن خواص عملکردی آن ممکن است مصرف آن را در محصولات خاصی توجیه سازد.(یقبانی، ۱۳۸۷)
نشاسته سیب زمینی به طور ذاتی چندین خصوصیت مطلوب دارد که به منظور بهبود و افزایش پایداری و سفتی ژل ها در بعضی مواد غذایی، به عنوان یک جزء مهم و اساسی بر نشاسته ذرت، گندم و سایر نشاسته ها ترجیح داده می شود. علاوه بر این در مقایسه با سایر نشاسته ها قدرت تورم و قدرت باند شدن بالایی از خود نشان می دهد در حالی که دمای ژلاتینه شدن پایینی دارد. (یقبانی، ۱۳۸۷)
بیو پلیمر ها نسبت به پلیمر های سنتزی دارای مزایایی هستند که مهم ترین آن ها زیست تخریب پذیری و تجدید پذیری این مواد است. بازدارندگی بیو پلیمر ها نسبت به گاز ها باعث افزایش ماندگاری محصولات تازه مثل میوه هاوسبزی ها می شود. بازدارندگی نسبت به ترکیبات فرار و روغن ها به حفظ کیفیت مواد غذایی در طول عرضه و نگهداری کمک می کند. علاوه بر این بیو پلیمر ها ترکیبات مناسبی برای حمل انواع مواد افزودنی و ضد میکروبی به حساب می آیند که با آزاد سازی کنترل شده این ترکیبات قادرند سرعت انواع فساد های میکروبی و شیمیایی را در مواد غذایی کاهش دهند. اما با این وجود خواص مکانیکی ضعیف و نفوذ پذیری بالا نسبت به بخارآب دو عیب اصلی بیو پلیمر ها محسوب می شود که با ورود فناوری نانو به این عرصه این مشکلات نیز برطرف شدند. فیلم های حاصل از ترکیب نانو مواد و بیو پلیمر ها و یا به اصطلاح نانو کامپوزیت های بیو پلیمری خواص کاربردی مطلوب تری از خود نشان می­ دهند که مهم ترین آن ها افزایش مقاومت مکانیکی و کاهش نفوذ پذیری نسبت به بخارآب می باشد. افزایش بازدارندگی در برابر نفوذ گازها، افزایش کارایی فیلم در استفاده به عنوان بسته بندی فعال، افزایش مقاومت حرارتی ماده بسته بندی و ایجاد شفافیت و بهبود خواص ظاهری فیلم از دیگر مزایای نانو کامپوزیت های بیو پلیمری می باشد.(قنبرزاده،۱۳۸۸)
۱-۳ اهداف