بررسي برخي خواص فيزيكي، مكانيكي و ضد ميكروبي فيلمهاي دولايه پكتين-موم كارنوبا به همراه نانوتيتان

Investigation of some physical, mechanical and antimicrobial properties of bilayer pectin-carnauba wax films incorporating nanoparticles of TiO2

در اين پژوهش، فيلمهاي امولسيوني بر پايه پكتين به روش قالبريزي، تهيه شدند و اثرات نانوذرات دياكسيد تيتانيوم و موم كارنوبا به طور همزمان، بر روي خواص مكانيكي و خاصيت ضد ميكروبي فيلمها مورد بررسي قرارگرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش ميزان نانوذرات نفوذپذيري به بخار آب كاهش پيدا كرد. نتايج آزمايشات مكانيكي صورت گرفته بر روي فيلمها نشان داد كه با افزودن موم كارنوبا بر روي فيلمهاي پكتيني، مقاومت كششي فيلمها نسبت به فيلم شاهد، كاهش پيدا كرد. اما نانوذرات دياكسيد تيتانيوم باعث افزايش مقاومت كششي شد. بيشترين مقاومت كششي در مورد فيلمهاي حاوي %1 نانوذرات دياكسيد تيتانيوم مشاهده شد. همچنين موم كارنوبا باعث افزايش كشساني فيلمها شد ولي نانوذرات دياكسيد تيتانيوم بالعكس، باعث كاهش كشساني فيلمها شدند. در مورد ويژگيهاي ظاهري فيلمها نتايج نشان داد كه نانوذرات دياكسيد تيتانيوم و كارنوبا در ساختار زيستبسپار، شفافيت و روشنايي فيلمها را كاهش داد. در مورد شاخص زردي، موم كارنوبا باعث افزايش زردي و نانوذرات دياكسيد تيتانيوم باعث كاهش زردي شدند. نتايج آزمون ضد ميكروبي نشان داد كه با افزايش ميزان نانوذرات دياكسيد تيتانيوم اثر بازدارندگي فيلمها در مقابل باكتري اشريشيا كلي بيشتر شد و غلظت %3 بيشترين اثر بازدارندگي را از خود نشان داد. همچنين فيلمهاي از نظر مورفولوژي و توزيع نانوذرات TiO2 با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و پراش اشعه ايكس (XRD)، بررسي شدند. نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت نانوذرات ميزان تجمع و كلوخهاي شدن نانوذرات افزايش يافت.

In this study, emulsion films based on pectin were prepared by the casting method, and the effect of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles and carnauba wax on the mechanical and the antimicrobial properties of films were studied. The results showed that water vapor permeability was decreased by increasing of nanoparticles. Mechanical tests showed that the tensile strength (TS) of films was lower than control film duo to adding wax carnauba. But TiO2 increased the TS of films. The highest TS was observed in the films incorporating 1% TiO2. Carnauba wax increased the elasticity of films, but TiO2 reduced this parameter. Results showed that both TiO2 and carnauba wax decreased the transparency of films. In the case of the yellow index, carnauba wax increased and TiO2 decreased the “b” value. Antimicrobial test results showed that the inhibitory effect of films against Escherichia coli was increased by the TiO2 and 3% TiO2 had the highest inhibitory effect. Also, the films were studied in terms of morphology and distribution of nanoparticles using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The results showed that by increasing the nanoparticle concentration, agglomeration of nanoparticles was increased.