توضیحات

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

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 گازها یکی از مواد خام جذاب برای استفاده در بسته بندی های مواد خوراکی محسوب می شود. یکی از معایب اصلی

بایوپلیمرها آبدوستی آنها می­باشد که استفاده از آنها را در صنعت بسته بندی محدود کرده است. استفاده از فناوری نانو در زمینه علم پلیمر به تولید پلیمرهای نانوبایو کامپوزیت

منجرشده است، این نانو بایو کامپوزیت ها زیست تخریب پذیر هستند ضمن اینکه 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

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

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.

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

 ۱۰۰صفحه فایل ورد (Word) فونت ۱۴ منابع دارد

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

فهرست مطالب پایان نامه نشاسته سیب زمینی

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

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

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

۳-۴-۴- بررسی تعامل موارد شیمیایی FTII …………………………………………………………………………… 44

۳-۴-۵- حلالیت فیلم ها ………………………………………………………………………………………………….. ۴۴

۳-۴-۶- ظرفیت جذب آب (WAC) …………………………………………………………………………………… 45

۳-۴-۷- ایزوترم جذب ……………………………………………………………………………………………………. ۴۷

۳-۴-۸- اشعه مرئی UV ………………………………………………………………………………………………….. 48

۳-۴-۹- 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

۴-۳- حلالیت ها (Solubiniti) ………………………………………………………………………………………… 54

۴-۴- ظرفیت جذب آب (WIC) ……………………………………………………………………………………….. 56

۴-۵- 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

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

فهرست جداول

جدول                                                                                                                صفحه

جدول ۴-۱- رنگ سنجی براساس غلظت های نانو دی اکسید سیلیس ………………………………………… ۶۹

جدول ۴-۲- رنگ سنجی براساس خاک رس ………………………………………………………………………. ۶۹

جدول ۴-۳- بررسی میزان نفوذپذیری اکسیژن   …………………………………………………………………….. ۷۰

جدول ۴-۴- بررسی میزان نفوذپذیری اکسیژن   …………………………………………………………………….. ۷۱

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

فهرست نمودار

نمودار                                                                                                                صفحه

نمودار ۱-۶- تحقیق ………………………………………………………………………………………………………. ۷

نمودار ۴-۲- اثر میزان افزودن نانو خاک رس بر نفوذپذیری نانو کامپوزیت نشاسته سیب زمینی……………. ..۵۳

نمودار ۴-۳- اثر میزان افزودن نانو دی اکسید سیلیس بر نفوذپذیری نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی ………………………………………………………………………………………………………………… ۵۳

نمودار ۴-۴- اثر میزان افزودن نانو خاک رس بر حلالیت در آب نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی …………………………………………………………………………………………………………………. ۵۵

نمودار ۴-۵- اثر میزان افزودن نانو دی اکسید سیلیس بر حلالیت در آب نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی ………………………………………………………………………………………………………………… ۵۶

نمودار ۴-۶- اثر میزان افزودن نانو خاک رس بر ظرفیت جذب آب نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی ………………………………………………………………………………………………………………….. ۵۷

نمودار ۴-۷- اثر میزان افزودن نانو دی اکسید سیلیس بر ظرفیت جذب آب نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی ………………………………………………………………………………………………………………….. ۵۷

نمودار ۴-۸- اثر میزان افزودن نانو خاک رس بر کش آمدگی در نقطه شکست نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی …………………………………………………………………………………………………………………. ۶۰

نمودار ۴-۹- اثر افزودن نانو دی اکسید سیلیس بر کش آمدگی در نقطه شکست نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی…………………………………………………………………………………………………………………….. ۶۱

نمودار ۴-۱۰- اثر میزان افزودن نانو خاک رس بر مقاومت کششی نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی ……………………………………………………………………………………………………………………. ۶۱

نمودار ۴-۱۱- اثر میزان افزودن نانو دی اکسید سیلیس بر مقاومت کششی نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی ……………………………………………………………………………………………………………………. ۶۲

نمودار ۴-۱۲- اثر میزان افزودن نانو خاک رس بر مدول الاستیک نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی ……………………………………………………………………………………………………………………. ۶۲

نمودار ۴-۱۳- اثر میزان افزودن نانو دی اکسید سیلیس بر مدول الاستیک نانو کامپوزیت نشاسته

سیب زمینی ……………………………………………………………………………………………………………………. ۶۳

نمودار ۴-۱۴- جذب تعادلی فیلم نشاسته سیب زمینی و فیلم نشاسته حاوی نانو دی اکسید

سیلیس…………………………………………………………………………………………………………………………. ۶۵

نمودار ۴-۱۵- جذب تعادلی فیلم نشاسته سیب زمینی و فیلم نشاسته حاوی نانو خاک رس………………….. ۶۶

نمودار ۴-۱۶- جذب تعادلی فیلم نشاسته حاوی نانو خاک رس و حاوی نانو دی اکسید

سیلیس………………………………………………………………………………………………………………………….. ۶۶

نمودار ۴-۱۷- محتوای رطوبت در غلظت های مختلف نانو خاک

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

رس…………………………………………… ۶۷

نمودار ۴-۱۸- محتوای رطوبت در غلظت های مختلف نانو دی اکسید سیلیس ………………………………… ۶۸

نمودار ۴-۱۹- میزان عبور اشعه UV از فیلم های نشاسته سیب زمینی با غلظت های مختلف نانو

خاک رس ……………………………………………………………………………………………………………………… ۷۳

نمودار ۴-۲۰- میزان جذب اشعه UV از فیلم های نشاسته سیب زمینی با غلظت های مختلف نانو

دی اکسید سیلیس …………………………………………………………………………………………………………… ۷۴

نمودار ۴-۲۱- میزان عبور اشعه UV از فیلم های نشاسته سیب زمینی با غلظت های مختلف نانو

دی اکسید سیلیس ……………………………………………………………………………………………………………. ۷۴

نمودار ۴-۲۲- میزان جذب اشعه UV از فیلم های نشاسته سیب زمینی با غلظت های مختلف نانو

حح خاک رس ……………………………………………………………………………………………………………….. ۷۵

نمودار ۴-۲۳- FTIR فیلم کنترل نشاسته سیب زمینی…………………………………………………………………. ۷۵

نمودار ۴-۲۴- FTIR فیلم کنترل نشاسته سیب زمینی با ۱ درصد نانو دی اکسید سیلیس………………………. ۷۶

نمودار ۴-۲۵- FTIR فیلم کنترل نشاسته سیب زمینی با ۲ درصد نانو دی اکسید سیلیس………………………. ۷۶

نمودار ۴-۲۶- FTIR فیلم کنترل نشاسته سیب زمینی با ۳ درصد نانو دی اکسید سیلیس………………………. ۷۷

نمودار ۴-۲۷- FTIR فیلم کنترل نشاسته سیب زمینی با ۵ درصد نانو دی اکسید سیلیس

…………………………………………………………………………………………………………………………………… ۷۷

نمودار ۴-۲۸- FTIR فیلم کنترل نشاسته سیب زمینی با ۱ درصد نانو خاک رس………………………………… ۷۸

نمودار ۴-۲۹- FTIR فیلم کنترل نشاسته سیب زمینی با ۲ درصد نانو خاک رس………………………………… ۷۸

نمودار ۴-۳۰- FTIR فیلم کنترل نشاسته سیب زمینی با ۳ درصد نانو خاک رس………………………………… ۷۹

نمودار ۴-۳۱- FTIR فیلم کنترل نشاسته سیب زمینی با ۵ درصد نانو خاک رس………………………………… ۷۹

فهرست اشکال

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

شکل                                                                                                                     صفحه

شکل ۱ – شکل میکروسکوپی نانو خاک رس …………………………………………………………………………. ۳۸

شکل۲- شکل میکروسکوپی نانو دی اکسید سیلیس ………………………………………………………………….. ۳۸

شکل۳- مراحل آماده سازی فیلم ………………………………………………………………………………………… ۳۹

شکل۴- آزمون WVP …………………………………………………………………………………………………….. 43

شکل۵- آزمون حلالیت ………………………………………………………………………………………………….. ۴۵

شکل ۶- آزمون WAC …………………………………………………………………………………………………….. 46

شکل ۷- ایزوم ترم …………………………………………………………………………………………………………. ۴۷

شکل ۸- نمونه ای از فیلم …………………………………………………………………………………………………. ۵۰

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

.

-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 می­تواند به عنوان جایگزینی برای آن مطرح شود:

۱٫امکان افزایش تولید با استفاده 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، ۱)

نشاسته سیب زمینی به طور ذاتی چندین خصوصیت مطلوب دارد که به منظور بهبود و

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

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،۳۸۷)

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.

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

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

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

فناوری نانو به این عرصه این مشکلات نیز برطرف شدند. فیلم های ح………

۱-۳ اهداف

۱٫ بررسی اثرات نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی خواص مکانیکی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی

۲٫ بررسی اثرات نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی خواص فیزیکو شیمیایی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی

۳٫بررسی اثرات نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر ویژگی های ممانعت کنندگی فیلم های بر پایه ی نشاسته سیب زمینی

۴٫بررسی اثرات نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر نمودار تعادلی رطوبت فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

۱-۴- سوالات پژوهشی

۱٫ آیا نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی خواص مکانیکی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی اثر دارد؟

۲٫ آیا نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی خواص فیزیکو شیمیایی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی اثر دارد؟

۳٫آیا نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی ویژگی های ممانعت کنندگی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی اثر دارد؟

۴٫آیا نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر نمودار تعادلی رطوبت فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی اثر دارد؟

پایان نامه نشاسته سیب زمینی

۱-۵ – محدودیت ها

در استفاده از ترکیبات نانو مورد استفاده در غلظت بالاتر از ۵% ، به دلیل عدم حلالیت محدودیت وجود دارد.

برای مشاهده مطالب بیشتر  رشته صنایع غذایی کلیک کنید