تهيه و ارزيابي بايو نانوكامپوزيت بر پايه پلي ساكاريد سويا/نانو دي اكسيد سيليسيم/عصاره اسپند

Preparation and characterization of bio-nanocomposite based on SSPS/nano-SiO2/ harmal essence

در اين تحقيق فيلم­ هاي پلي ساكاريد سويا تقويت شده با عصاره اسپند و درصد ثابتي از نانو دي اكسيد سيليسيم عامل­ دار با استفاده از روش كاستينگ تهيه شد. تركيب شامل g 4 پلي ساكاريد سويا و 4% وزني مخلوط گليسرول و سوربيتول به نسبت 3 به 1 به عنوان پلاستي ­سايزر به همراه 3% وزني نانو دي اكسيد سيليسيم و عصاره اسپند با غلظت­هاي 15-5% حجمي بود. خواص فيزيكي، ويژگي­هاي ممانعتي شامل نفوذپذيري نسبت به بخار آب و اكسيژن، ميزان جذب و عبور نور UV، ويژگي­هاي مكانيكي و خواص ضدميكروبي فيلم­ها مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت عصاره اسپند ميزان جذب آب از 1/75 تا 1/96 (g/g dry film)، محتواي رطوبت از 3/61 تا 5/18%، نفوذپذيري نسبت به بخارآب از 7/03 تا 10/31 (6-^10 ×(g/m.s.Pa افزايش معني­ داري (P<0.05) داشت و بر روي ميزان نفوذپذيري نسبت به اكسيژن تاثير معني ­داري نداشت. آزمون­هاي مكانيكي بيانگر آن بود كه با افزايش غلظت عصاره اسپند استحكام كششي از 20/08 تا 16/01 (MPa) و مدول يانگ از 800 تا 500 (MPa) كاهش معني داري (P<0.05) داشت و درصد كشيدگي از 19/12 تا 23/2% افزايش يافت. فيلم ­ها خاصيت ضد ميكروبي خوبي عليه باكتري اشرشياكلي ATCC 25922 و استافيلوكوكوس آرئوس ATCC 259 23 از طريق روش فلاسك چرخان از خود نشان دادند. نتايج بيانگر آن بود كه از فيلم­ هاي بايو نانو كامپوزيت بر پايه پلي ساكاريد سويا مي­توان در بسته ­بندي مواد غذايي استفاده كرد

In this research casting method was used to prepare soluble soybean polysaccharide (SSPS), based bio-nanocomposite films with nano SiO2 and harmal essence as the reinforcing materials. The composition included 4 g SSPS with 40% (w/w of total solid) of a mixture of the sorbitol/glycerol (weight ratio of 3 to 1 as plasticizer) with nano SiO2 (3% wt.) and harmal essence with different concentrations (5-15% vol). Physical properties, barrier properties such as water vapour permeability (WVP) and oxygen permeability (OP), mechanical properties, UV-visible spectra and antimicrobial activity of the films were measured. Results showed that by increasing the concentration of harmal essence, WAC from 1.75 to 1.96 (g/g dry film), Moisture uptake from 3.61 to 5.18% and WVP increased (P<0.05) from 7.03 to 10.31 (g/m.s.Pa×10-6) and had no effect on the OP. ). Results of mechanical properties showed that by increasing the concentration of harmal essence, Tensile strength and modul yang were decreased from 20.08 to 16.01 MPa and 800 to 500 MPa, and elongation at break increased from 19.12 to 23.2%. The films displayed an excellent antimicrobial activity against Escherichia coli ATCC 25922 and Staphylococcus aureus ATCC 25923 was evaluated by shake flask test. The results indicated that SSPS, based bio-nanocomposite films could be a promising food-packaging material.