بررسی خواص اساسی بایو کامپوزیت ژلاتین اسانس زیره سبز و ... |
a ۰۲/۰ ± ۱۳/۰
۲۰% اسانس زیره سبز
a ۰۱/۰ ± ۱۳/۰
۳۰% اسانس زیره سبز
داده ها بیانگر میانگین ± انحراف معیار می باشد. مشابه بودن حروف لاتین بیانگر عدم وجود اختلاف معنی دار بین میانگین ها در سطح احتمال ۵% می باشد.
۴-۲- بررسی اثر اسانس زیره سبز بر خواص فیزیکوشیمیایی فیلمهای ژلاتین گاوی
۴-۲-۱- اندازه گیری حلالیت
حلالیت فیلم و پوشش خوراکی، ویژگی مهمی بوده و موارد کاربرد آنها را معین می کند. در مواردی سهولت حلالیت فیلم یا پوشش در آب مطلوب است. از این قبیل موارد کیسههای کوچکی هستند که ماده غذایی در آن بسته بندی میشوند و هنگام استفاده، کیسه همراه با محتوی برای آماده سازی مورد استفاده قرار میگیرند. در برخی موارد عدم حلالیت فیلم یا پوشش در آب مطلوب است که در این حالت با ممانعت از نفوذ آب، تمام ارزش غذایی حفظ می شود. زئین و گلوتن در آب، نامحلول بوده و فیلم و پوشش نامحلول در آب تولید می کنند. از سویی پروتئنهای محلول در آب، بسته به نوع پروتئن و شرایط تشکیل فیلم و تیمار، فیلمهایی با حلالیتهای متفاوت تشکیل می دهند مثلا پروتئین آب پنیر در حالت طبیعی خود فیلم محلول، ولی در اثر دناتوراسیون حرارتی، فیلم نامحلول در آب تولید می کند ]۱۰۰[.
نتایج حلالیت فیلمهای بدست آمده در شکل ۴-۲، نشان داده شده است. با توجه به شکل ۴-۲، نتایج نشان داد، هنگامی که غلظتهای اسانس زیره سبز در فیلم ژلاتین گاوی از ۰% تا ۳۰ % افزایش مییابد، حلالیت مربوط به این فیلمها به صورت معنی داری (۰۵/۰ ˂р) کاهش یافت. مقادیر حلالیت فیلمهای ژلاتین گاوی حاوی اسانس زیره سبز به صورت معنی داری (۰۵/۰ ˂р) کمتر از فیلمهای شاهد بود که دلیل این کاهش مربوط به طبیعت آبدوستی ژلاتین گاوی به دلیل حضور پپتیدهای قطبی در ژلاتین میباشد. کاهش حلالیت فیلمها، به علت خاصیت آبگریز بودن اسانس زیره سبز مورد استفاده میباشد. پیوند پلی پپتیدهای ژلاتین با ترکیبات فنولیکی با وزن مولکولی بالا که باعث شکستن بعضی از قسمت های فیلم در طی حلالیت شده است. این علت واضح است که خواص مولکولی ترکیبات فنولیک به روی کشش ماتریکس فیلمها اثر میگذارد ]۷۳[. این نتایج با نتایج مایزورا و همکاران سال ۲۰۰۷ ، مطابقت دارد.
شکل ۴- ۲: اثر غلظت اسانس زیره سبز بر میزان حلالیت فیلمهای ژلاتین گاوی.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد( ۰۵/۰ >р).
۴-۲-۲- اندازه گیری میزان جذب آب (WAC)
نتایج میزان جذب آب فیلمهای بدست آمده در شکل ۴-۳، نشان داده شده است. با توجه به شکل ۴-۳، نتایج نشان داد، هنگامی که غلظتهای اسانس زیره سبز در فیلم ژلاتین گاوی از ۰% تا ۳۰% افزایش مییابد، میزان جذب آب مربوط به این فیلمها به صورت معنی داری (۰۵/۰ ˂р) کاهش یافت. ژلاتین خالص به علت آبدوست بودن به شدت محلول در آّب است. حضور پپتیدهای خطی در آب و شاید حلالیت بالا به پلاستیسایزرهای هیدروفیل ( گلیسرول ) نسبت داده شود که برای ایجاد انعطاف پذیری کافی به فیلم ها افزوده شده است که با افزودن اسانس زیره سبز میزان جذب آب فیلمهای ژلاتین گاوی کاهش مییابد. جذب رطوبت به دلیل گروه های هیدروکسیل موجود در ژلاتین است که با آب پیوند برقرار می کنند. در این پژوهش با افزودن اسانس آبگریز در ماتریکس بایوپلیمر گروه های هیدروکسیل قابل دسترس برای مولکول های آب کاهش پیدا می کنند. در نتبجه سبب کاهش خاصیت آبدوستی فیلمهای ژلاتینی میشوند.
شکل ۴- ۳: اثر غلظت اسانس زیره سبز بر قابلیت جذب آب فیلمهای ژلاتین گاوی.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد( ۰۵/۰ >р).
۴-۳- بررسی اثر اسانس زیره سبز بر خواص ممانعتی فیلمهای ژلاتین گاوی
۴-۳-۱- تعیین میزان نفوذ پذیری به بخار آب
فیلمهای خوراکی کربوهیدراتی و پروتئینی به علت بالا بودن گروه های هیدروفیل در زنجیره پلیمر، بازداندگی کمی در برابر بخارآب دارند. هرچه نسبت اسیدهای آمینه غیر قطبی ( آبگریز)، به اسیدهای آمینه قطبی در ساختار پروتئین بالاتر باشد، بازداندگی فیلمها بیشتر خواهد بود ]۱۰۱[.
نتایج میزان نفوذ پذیری به بخار آب فیلمهای بدست آمده در شکل ۴-۴، نشان داده شده است. با توجه به شکل ۴-۴، نتایج نشان دادند که افزایش غلظت اسانس زیره سبز از ۰ % تا ۳۰ % در ماتریکس پلیمر، میزان نفوذپذیری به بخارآب را به صورت معنی داری (۰۵/۰ >р ) کاهش داد. ترکیبات موجود در اسانس زیره سبز ساختار منظم زنجیرههای پلیمری فیلمهای فیلمهای ژلاتین را بر هم زده است این پدیده نرخ عبور بخار آب از میان فیلمهای خوراکی را به صورت معنی داری (۰۵/۰ >р ) کاهش داد. انتقال بخار آب عموما از طریق قسمت های آبدوست فیلم صورت میگیرد و میزان انتقال بخار آب به نسبت اجزای آبدوست به اجزای آب گریز فیلم بستگی دارد که با افزایش این نسبت در فرمولاسیون این نسبت در فرمولاسیون فیلم میزان انتقال بخار آب افزایش پیدا می کند ]۹۸[.
کاهش در مقدار نفوذپذیری به بخار آب با بهره گرفتن از اسانس زیره سبز در فرمولاسیون فیلمهای ژلاتین احتمالا به دلیل نفود بخار آب در ماتریکس که به دلیل تغییرات ساختاری که در اثر افزودن اسانس زیره سبز، باشد علاوه بر این غلظتهای بالای اسانس زیره سبز ممکن است باعث تغییر در تعامل بین بخار آب و ماتریکس پلی مری ژلاتین گردد که این امر احتمالا به دلیل کاهش خاصیت هیگروسکوپی فیلمها در اثر افزایش غلظت ترکیبات آب گریز در ماتریکس پروتئینی ژلاتین حاوی اسانس زیره سبز باشد.
پاستور و همکاران در سال ۲۰۱۰ گزارش کردند که افزودن عصاره اتانولی propols منجر به کاهش نفوذ پذیری به بخار آب در فیلمهای ژلاتینی گردید ]۹۴[.
مرادی و همکاران در سال ۲۰۱۲، کاهش معنی داری در خصوصیت نفوذپدیری به بخار آب فیلمهای کیتوزان حاوی اسانس آویشن و عصاره دانه انگور را گزارش کردند ]۹۷[.
شجاعی علی آبادی و همکاران در سال ۲۰۱۳، گزارش کردند که افزودن اسانس مرزه در فیلمهای کاراگینان باعث کاهش خاصیت نفوذ پذیری به بخار آب فیلمها گردید ]۹۵[.
این نتایج با نتایج ( پاستور و همکاران، ۲۰۱۰؛ مایزورا و همکاران، ۲۰۰۷) مطابقت دارد.
شکل ۴- ۴: اثر اسانس زیره سبز بر نفوذپذیری فیلم های ژلاتین گاوی نسبت به بخار آب.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد( ۰۵/۰ >р).
۴-۳-۲- نفوذپذیری نسبت به بخار اکسیژن
جهت محافظت ماده غذایی در برابر اکسیداسیون، جلوگیری از تندی و ممانعت از افت ویتامین ها، باید از موادی استفاده کرد که نسبت به نفوذ اکسیژن مقاومت مناسبی داشته باشند اما برای سبزی ها و میوه های تازه می باید ماده تا حدی به اکسیژن و بخصوص دی اکسید کربن ، نفوذ پذیر باشد. بعضی از بسته بندی ها که بخش عمده آنها را بیوپلیمر ها تشکیل می دهند از ویژگی بازدارندگی خوبی در مقابل اکسیژن برخور دارند. نتایج میزان نفوذ پذیری به اکسیژن فیلمهای بدست آمده در شکل ۴-۵، نشان داده شده است. با توجه به شکل ۴-۵، نتایج نشان دادند که افزایش غلظت اسانس زیره سبز از ۰% تا ۳۰% در ماتریکس پلیمر، میزان نفوذپذیری به اکسیژن را به صورت معنی داری (۰۵/۰ >р ) کاهش داد.
شکل ۴- ۵: اثر اسانس رزیره سبز بر نفوذپذیری فیلم های ژلاتین گاوی نسبت به اکسیژن.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد( ۰۵/۰ >р).
۴-۴- بررسی اثر اسانس زیره سبز بر خواص مکانیکی فیلمهای ژلاتین گاوی
خواص مکانیکی فیلمهای خوراکی همانند خواص ممانعتی که مهم هستند نیز دارای اهمیت میباشند. ایجاد انعطاف پذیری بالای فیلم باعث میگردد که بدون شکستگی با شکل ماده غذایی تطابق پیدا کند و به راحتی به عنوان پوشش مورد استفاده قرار گیرد. همچنین جهت حفظ ماده غذایی از تنشها و آلودگیها باید فیلم مقاوم و دارای خصوصیت کششی مطلوب باشد تا ضمن ایجاد تنشهای فیزیکی از انتقال آن به ماده غذایی تا حد امکان جلوگیری کند ]۱۰۲[.
نتایج خواص مکانیکی بدست آمده از دستگاه بافت سنج در شکلهای (۴-۶، ۴-۷ و ۴-۸)، نشان داده شده است. نتایج نشان داد، هنگامی که غلظتهای اسانس زیره سبز در فیلم ژلاتین گاوی از ۰% تا ۳۰% افزایش مییابد، مقاومت به کشش مربوط به این فیلمها به صورت معنی داری (۰۵/۰ <р) کاهش یافت. کاهش مقاومت کششی به علت تخریب شبکه فیلم در نتیجه افزودن اسانس زیره سبز بود. به نظر میرسد اسانس سبب بهم خوردن تراکم ساختاری و عدم یکنواختی ماتریکس فیلم شده، پیوندهای بین زنجیرههای پلیمری را تضعیف نموده و نقاط گسیختگی ایجاد مینماید در نتیجه مقاومت نمونه های حاوی اسانس در برابر کشش کاهش مییابد]۷۲[. در بررسی ویژگیهای فیلم ژلاتین حاصل از پوست یک نوع لارو ترکیب شده با اسانس های گورگیاه و اترج که توسط احمدا و همکارانش در سال ۲۰۱۲، انجام شد. اسانس های گورگیاه و اترج، به ترتیب ۲۵% و ۵% سبب کاهش قدرت کشش و کاهش طول نقطه پاره شدن فیلم ژلاتین شدند ]۹۹[.
افزودن اسانس منجر به افزایش درصد افزایش طول فیلم در لحظه پاره شدن گردید. میزان درصد کشیدگی با افزایش غلظت اسانس به صورت معنیداری (۰۵/۰>р) افزایش یافت. بنابراین الاستیسیته فیلمها افزایش یافت. به نیروی لازم برای تغییر شکل جسم الاستیک تا حدی مشخص را مدول یانگ گفته می شود. ]۱۳[. مقدار مدول یانگ (نسبت تنش به کرنش در ناحیه خطی) نیز با افزایش غلظت اسانس زیره سبز در فیلم ژلاتین گاوی به صورت معنی داری (۰۵/۰ <р) کاهش یافته بود معمولا یانگ مدول به صورت معنیدار با مقاومت به کشش رابطه مستقیم دارد. این نتایج با نتایج (کچی چیان[۲۵] و همکاران، ۲۰۱۰ ؛ حسینی و همکاران، ۱۳۸۸ ؛ مایزورا و همکاران، ۲۰۰۷ و پلیساری[۲۶] و همکاران، ۲۰۰۹) مطابقت دارد.
شکل ۴- ۶: اثر اسانس زیره سبز بر مقاومت به کشش فیلمهای ژلاتین گاوی.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد( ۰۵/۰ >р).
شکل ۴- ۷: اثر اسانس زیره سبز بر کش آمدگی تا نقطه شکست فیلمهای ژلاتین گاوی.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد( ۰۵/۰ >р).
شکل ۴- ۸: اثر اسانس زیره سبز بر مدول یانگ فیلمهای ژلاتین گاوی.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستونها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح ۵% احتمال میباشد( ۰۵/۰ >р).
۴-۵- مشخصه های رنگی
فرم در حال بارگذاری ...
[جمعه 1400-07-23] [ 12:15:00 ق.ظ ]
|