شکل۲-۵٫ ساختارHDPE 29
شکل۲-۶٫ ساختار LDPE 30
شکل۲-۷٫ ساختار LLDPE 31
شکل ۲-۸ پنج بخش سخت افزاری اکسترودر ۳۸
شکل ۲-۹ نمای اجزاء قیف پر شده با مواد پلاستیکی ۳۹
شکل ۲-۱۰ مارپیچ اکسترودر داخل ماردون ۴۰
شکل ۲-۱۱ یک مارپیچ اکسترودر ۴۱
شکل ۲-۱۲ لقی بین شیار و دیواره ماردون ۴۲
شکل ۲-۱۳٫ پیکربندی عمومی در انتهای خروکی ماردون شامل سوراخ تعبیه شده (Rupture disk) در بخش ۴پایینی ۴۳
شکل ۲-۱۴ یک اکسترودر با منفذ گاز­زدایی در ماردون ۴۴
شکل ۲-۱۵ مجموعه هد و دای ۴۴
شکل ۲-۱۶ شش ناحیه عملکردی در اکسترودر ۴۶
شکل ۲-۱۷ دستگاه اکستروژن پروفایل ۴۷
شکل ۲-۱۸ اکستروژن ورق و فیلم قالبگیری ۴۸
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل ۲-۱۹ دستگاه اکستروژن فیلم دمشی ۵۲
شکل۳-۱٫ پروفایل دمایی اکسترودر ۵۵
شکل ۳-۲٫ شمارش کلی میکروارگانیسم­ها ۴۶
شکل ۳-۳٫ شمارش کپک و مخمر ۴۶
شکل ۴-۱٫ منحنی TGA الف- فیلم LDPE خالص، ب- فیلم NSA-LDPE حاوی ۱۰درصد آسکوربات سدیم۷۱
شکل ۴-۲٫ درصد مهارکنندگی رادیکال ABTS 74
شکل ۴-۳٫ درصد بازدارندگی رادیکال ABTS در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم NSA-LDPE 75
شکل ۴-۴٫ درصد بازدارندگی رادیکال ABTS در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم SA-LDPE 76
شکل ۴-۵٫ درصد بازدارندگی رادیکال ABTS در مدل غذایی آبی حاوی فیلم SA-LDPE 76
شکل ۴-۶٫ درصد بازدارندگی رادیکال ABTS در مدل غذایی آبی حاوی فیلم NSA-LDPE 77
شکل ۴-۷٫ درصد بازدارندگی رادیکال DPPH در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم SA-LDPE 78
شکل ۴-۸٫ درصد بازدارندگی رادیکال DPPH در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم NSA-LDPE 79
شکل۴-۹٫ درصد بازدارندگی رادیکال DPPH در مدل غذایی آبی حاوی فیلم SA-LDPE 79
شکل ۴-۱۰٫ درصد بازدارندگی رادیکال DPPH در مدل غذایی آبی حاوی فیلم NSA-LDPE 80
شکل ۴-۱۱٫ درصد رهایش سدیم آسکوربات در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم SA-LDPE 84
شکل ۴-۱۲٫ درصد رهایش سدیم آسکوربات در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم NSA-LDPE 84
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل ۴-۱۳٫ درصد رهایش سدیم آسکوربات در مدل غذایی آبی حاوی فیلم SA-LDPE 85
شکل ۴-۱۴٫ درصد رهایش سدیم آسکوربات در مدل غذایی آبی حاوی فیلم NSA-LDPE 85
شکل ۴-۱۵٫ میزان نفوذ پذیری به اکسیژن فیلم­های SA-LDPE و NSA-LDPE 86
شکل ۴-۱۶ .مقایسه تنش کشش طولی LDPEو SA-LDPE و NSA-LDPE 90
شکل۴-۱۷٫ درصد ازدیاد طول در جهت طولی فیلم­های LDPE و SA-LDPE و NSA-LDPE 91
شکل ۴-۱۸٫ تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی ۹۳
شکل ۴-۱۹٫ تغییرات عدد پراکسید بادام زمینی های بسته بندی شده در فیلم­های SA-LDPE 95
شکل ۴- ۲۰٫ تغییرات عدد دی­ان­مزدوج بادام زمینی های بسته بندی شده در فیلم های SA-LDPE 97
شکل ۴-۲۱٫ تغییرات عدد پراکسید بادام زمینی­های بسته بندی شده در فیلم­های NSA-LDPE 99
شکل ۴-۲۲٫ تغییرات عدد دی­ان­مزدوج بادام زمینی­های بسته بندی شده در فیلم­های NSA-LDPE 99
شکل ۴-۲۳٫ تغییرات عدد تیوباربیتوریک اسید بادام زمینی­های بسته بندی شده در فیلم های SA-LDPE 101
شکل ۴-۲۴٫ تغییرات عدد تیوباربیتوریک اسید بادام زمینی­های بسته بندی شده در فیلم­های NSA-LDPE 102
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول۲-۱٫ انواع بسته بندی فعال به تفکیک اهدف مورد استفاده ۱۰
جدول۲-۲٫ شرکت­های فعال در زمینه بسته بندی فعال ۱۴
جدول۲-۳٫ اطلاعات دمایی و دانسیته انواع پلی­اتیلن ۳۲
جدول ۴-۱٫ پارامترهای TGA 70
جدول ۴-۲٫ میزان نفوذ پذیری به بخار آب ۸۹
جدول ۴-۳٫ شمارش کلی میکروارگانیسم­های فیلم­هایLDPE خالص، SA-LDPE،NSA-LDPE LDPE 103
جدول ۴-۴٫ شمارش کپک و مخمر فیلم­های LDPE خالص، SA-LDPE،NSA-LDPE 104
چکیده:
در این پژوهش، فیلم های پلی اتیلن سبک (LDPE) حاوی گیرنده اکسیژن بر پایه آسکوربات سدیم (SA-LDPE) در غلظت های ۵، ۱۰ و ۱۵ درصد به روش اکستروژن تولید شدند. جهت بررسی اثر اندازه ذرات آسکوربات سدیم، فیلم­های حاوی نانوذرات آن نیز (NSA-LDPE) تولید شدند. آزمون های مختلف شامل نفوذپذیری به اکسیژن و رطوبت، تنش کششی، رهایش آسکوربات سدیم و اندازه گیری فعالیت آنتی اکسیدانی، پایداری حرارتی و عکسبرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی روی فیلم های مختلف تولید شده انجام گرفت. همچنین کارایی فیلم­های تولید شده در جلوگیری از اکسایش بادام زمینی های بسته بندی شده طی نگهداری در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد به مدت یک ماه مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری با بهره گرفتن از طرح فاکتوریل به روش کاملا تصادفی ساده و همچنین میانگین­ها بر اساس آزمون Bonferoni در سطح احتمال ۹۵ درصد مقایسه شدند. نتایج حاکی از رهایش بالاتر آسکوربات سدیم از فیلم های فعال به داخل مدل غذایی آبی و درنتیجه فعالیت آنتی اکسیدانی بالاتر آن در مقایسه با مدل اتانولی بر اساس آزمون های DPPH و ABTS بود. افزودن سدیم آسکوربات به ماتریکس پلیمر LDPE به نفوذ پذیری بالاتر آن به بخار آب در مقایسه با فیلم خالص منتهی شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ذرات آسکوربات سدیم اغلب به فرم کروی و به صورت لکه­های روشن­تر در ماتریکس LDPE توزیع شده و افزایش درصد آن منجر به کاهش یکنواختی موفولوژی سطحی فیلم­ها شد.
نتایج بررسی پایداری حرارتی فیلم های فعال حاوی غلظت های مختلف آسکوربات سدیم، بیانگر تخریب حرارتی این ترکیب در محدوده ۲۵۱ تا ۲۵۷ درجه سانتیگراد بود. نتایج حاکی از کاهش معنی دار تنش کششی در جهت طولی در فیلم های فعال SA-LDPE، NSA-LDPE در تمامی غلظت ها بود (۰۵/۰>P). نتایج همچنین حاکی از کارامد بودن فیلم های فعال SA-LDPE، NSA-LDPE در به تاخیر انداختن اکسایش در بادام زمینی های بسته بندی شده بود. با توجه به نتایج آزمون شمارش کلی باکتری و کپک مخمر در هفته آخر در کمترین مقدار خود قرار داشت که از نمونه شاهد کمتر بود و کمتر از مقدار استاندارد بود.
واژه های کلیدی: پلی اتیلن سبک، سدیم آسکوربات، گیرنده اکسیژن، نانو سدیم آسکوربات
فصل اول
مقدمه
تکنولوژی‏های جدید در بسته‏بندی مواد غذایی در پاسخ به نیازهای مشتریان یا در راستای تولید صنعتی محصولات غذایی محافظت شده با روش­های ملایم­تر، تازه، لذیذ و راحت با عمر انبارش زیاد و کیفیت کنترل شده توسعه می­یابند. علاوه براین، تغییرات در نحوه توزیع (مثل جهانی سازی بازار در نتیجه توزیع غذا در مسافت­های طولانی) یا روش زندگی مصرف کنندگان (بدلیل صرف زمان کمتر برای خرید غذای تازه از بازار و پخت و پز) مهم­ترین چالش­ها در زمینه صنعت بسته‏بندی می­باشد. در دهه‏های اخیر یکی از ابداعات در زمینه بسته‏بندی مواد غذایی بسته‏بندی‏های فعال و هوشمند هستند که بر پایه واکنشهای متقابل آزادانه با غذا و محیط غذا پایه گذاری شده است.
فراوری نامناسب و آلودگی میکروبی ماندگاری ماده غذایی را کاهش می­دهد و منجر به افزایش خطر ابتلا به بیماری­های ناشی از مصرف غذا می­گردد. به همین دلیل پژوهش­های گسترده­ای در زمینه ساخت بسته­بندی­های فعال و دارای عوامل ضد میکروب صورت گرفته است. روش­های قدیمی نگهداری مواد غذایی شامل فرآوری گرمایی، انجماد، پرتودهی، نگهداری در جو تغییر داده شده و استفاده از مواد افزودنی ضد میکروب یا نمک­ها هستند که متاسفانه در رابطه با فراورده­هایی مانند گوشت تازه و فراورده­های آماده برای مصرف نمی­توان آن­ها را به کاربرد. در سال­های اخیر توجه به بسته­بندی فعال در تولید مواد غذایی افزایش یافته است که این امر ناشی از این حقیقت است که این نوع بسته در مقایسه با نوع مرسوم تنها مسئول در بر گرفتن و محافظت ماده غذایی در برابر عوامل خارجی نیست بلکه مزایای دیگری نیز دارد مانند کمک به افزایش ماندگاری ماده غذایی با بهره گرفتن از عوامل جاذب رطوبت، اکسیژن، عوامل آزاد کننده ترکیبات مختلف (اتانول، دی اکسید کلر و غیره)، گرم نمودن وسرد نمودن ماده غذایی و امکان تعیین ماندگاری مواد غذایی با بهره گرفتن از سنسورها و معرفهای گوناگون مانند معرفهای تازگی و سلامت بسته بندی (پایان و حامدی، ۱۳۹۲).
در بسته‏بندی فعال به بسته‏بندی اجازه داده می­ شود تا با غذا و محیط اطرافش واکنش متقابل داشته باشد و نقش دینامیکی در نگهداری ماده غذایی بازی نماید. طبق تعریف پروژه Active Pack بسته‏بندی فعال به صورت زیر تعریف می­ شود:
بسته‏بندی فعال شرایط حاکم بر غذای بسته‏بندی شده را به نحوی تغییر می­دهد تا مدت زمان نگهداری آن را افزایش داده و ایمنی و خصوصیات حسی غذا را بهبود بخشیده در حالی که کیفیت غذای بسته‏بندی شده را حفظ می­نماید (کری وباتلر، ۲۰۰۸).
فصل دوم

برای