مطالعه تأثير نانورس و اسيد سيتريك بر روي خواص فيزيكي و آنتي اكسيداني فيلم فعال نشاسته – CMC حاوي عصاره آويشن

Studying of the effect of nanoclay and citric acid on the physical and antioxidant properties of Thyme extract loaded starch-CMC active film

در اين پژوهش فيلم فعال نشاسته - كربوكسي متيل سلولز (نسبت ۲:۱) حاوي عصاره آويشن (٪ه وزني) توليد شد كه در آن به منظور تقويت خواص بيوپليمر مركب، از نانورس در غلظتهاي ۱، ۳ و ۵٪ به عنوان نانو تقويت كننده و اسيد سيتريك در غلظتهاي صفر، ۵ و ۱۰٪ به عنوان عاملي اتصال دهندهٔ عرضي استفاده شده است. بررسي خواص مكانيكي و بازدارندگي در برابر بخار آب نشان داد كه افزودن عصاره آويشن، باعث تضعيف مقاومت به كشش شده و همچنين نفوذپذيري به بخار آب و جذب رطوبت بيشتر مي شود. با افزودن نانورس، ويژگيهاي بازدارندگي و استحكام كششي تقويت شد. اسيد سيتريك نيز اثر مطلوبي بر روي خواص مكانيكي و بازدارندگي داشت. در بين افزودنيهاي مختلف، عصاره آويشن و نانورس بيشترين تأثير را بر روي خواص رنگي داشته و باعث كاهش روشنايي و افزايش انديس زردي شدند. مطابق نتايج آزمون گرماسنجي روبشي تفاضلي (DSC)، فيلم فعال حاوي ه٪ نانورس و ۱۰٪ اسيد سيتريك بالاترين دماي ذوب را نشان داد (۷/۲۲۹C"). همچنين در حضور اسيد سيتريك و نانورس، بدليل كاهش ضريب انتشار عصاره، قدرت آنتي اكسيداني فيلم فعال كاهش يافت. بررسيها نشان داد كه بين نانورس و اسيدسيتريك، اثر سينرژيستي در بهبود خواص فيلم وجود دارد و حضور آن دو تأثير منفي عصاره آويشن بر روي خواص كاربردي فيلم فعالي نشاسته - CMC را كاهش ميدهد.

In this research, the starch-carboxymethyl cellulose (2:1 ratio) active films containing Thyme extract (5% wt.) were prepared. In order to improve of film properties, nanoclay (montmorillonit = MMT) (1, 3 and 5% wt) and citric acid (0, 5 and 10% wt) were used as nano-reinforcing and crosslinking agents, respectively. Measuring of the mechanical and water vapour barrier properties of the films revealed that the addition of Thyme extract caused to weakening of ultimate tensile strength and increasing of water vapor permeability and moisture uptake. Citric acid also had positive effect on tensile strenght and barrier properties. Among the all additives, Thyme extract and MMT had the highest effect on color properties and caused to decrease lightness and increase yellowness index. According to the results of differential scanning calorimetry (DSC), active film containing 5% MMT and 10% acid citric had the highest melting temperature (229.7 °C). Also, by addition of acid citric and MMT, the antioxidant activity of active film was decreased due to the decreasing of diffusion coefficient for extract. Results indicated that there was a synergistic effect between citric acid and MMT in order to improving of physical properties of active films and simultaneous addition of these two additives cause to decrease the adverse effect of Thyme extract on functional properties of starch-CMC active film.