تولید فیلم نشاسته با استفاده از واکنش‌های نوری: بررسی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1 دانشجوی کارشناسی ارشد علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان

2 استادیار گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان

چکیده

آلودگی زیست محیطی ناشی از پلیمرهای نفتی و محدودیت منابع نفتی باعث توسعه پلیمرهای زیست پایه و حرکت به سوی کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی شده است. در این مطالعه، خواص کاربردی فیلم نشاسته اصلاح شده به وسیله پلیمریزاسیون نوری به عنوان یک ماده بسته بندی زیست تخریب پذیر مورد مطالعه قرار گرفته است. پرتو فرابنفش C در محدوده طول موج nm 100 تا nm 280 در بازه­های زمانی 1، 6، 12 و 24 ساعت بر روی محلول فیلم ساز اعمال شد. نتایج نشان داد زمانی که محلول فیلم ساز تحت تابش قرار می­گیرد، استحکام کششی و مدول یانگ فیلم­ها کاهش می­یابد. با این حال، درصد افزایش طول و انرژی کششی تا لحظه پاره شدن نمونه­ها با افزایش زمان پرتودهی افزایش یافته است. تابش فرابنفش توانست آبگریزی سطح، حساسیت فیلم نشاسته به آب و نفوذ پذیری به بخار آب در نمونه­ها را بهبود بخشد. نتایج به طور کلی نشان داد که استفاده از پرتودهی در محدوده فرابنفش C  می­تواند روشی آسان و در دسترس برای اصلاح برخی ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی فیلم های زیست تخریب پذیر بر پایه نشاسته محسوب شود.
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Production of starch film by photochemical reactions: Physicochemical characterization

نویسندگان [English]

  • v G 1
  • i sh 2
1 1
ASTM, 1995. Annual Book of ASTM. American Society for Testing and Materials,Philadelphia, E96–95.
Almasi H, Ghanbarzadeh B and Entezami AA, 2010. Physicochemical properties of starch–CMC–nanoclay biodegradable films. International Journal of Biological Macromolecules 46, 1-5.
Averous L and Boquillon N, 2004. Biocomposites based on plasticized starch: thermal and mechanical behaviours. Carbohydrate Polymers 56, 111-122.
Bertolini AC, Mestres C, Raffi J, Buléon A, Lerner D and Colonna P. 2001. Photodegradation of cassava and corn starches. Journal of agricultural and food chemistry 49, 675-682.
Bhat R and Karim A, 2009. Impact of radiation processing on starch. Comprehensive reviews in food science and food safety 8, 44-58.
Campos A, Marconcini J, Martins-Franchetti S and Mattoso L, 2012. The influence of UV-C irradiation on the properties of thermoplastic starch and polycaprolactone biocomposite with sisal bleached fibers. Polymer Degradation and Stability 97, 1948-1955.
Castillo LA, López  OV, Ghilardi J, Villar MA, Barbosa SE and García MA, 2015. Thermoplastic starch/talc bionanocomposites. Influence of particle morphology on final properties. Food Hydrocolloids 51, 432-440.
Díaz O, Candia D and Cobos Á, 2016. Effects of ultraviolet radiation on properties of films from whey protein concentrate treated before or after film formation. Food Hydrocolloids 55, 189-199.
Fei P, Shi Y, Zhou M, Cai J, Tang S and Xiong H., 2013. Effects of nano‐TiO2 on the properties and structures of starch/poly (ε‐caprolactone) composites. Journal of Applied Polymer Science 130, 4129-4136.
Fiedorowicz M, Tomasik P, You S and Lim ST, 1999. Molecular distribution and pasting properties of UV-irradiated corn starches. STARCH-STUTTGART- 51, 126-131.
Gholap A, Marondeze L and Tomasik P, 1993. Dextrinization of starch with nitrogen laser. Starch‐Stärke 45, 430-432.
Guilbert S, Gontard N and Gorris LG, 1996. Prolongation of the shelf-life of perishable food products using biodegradable films and coatings. LWT-Food Science and Technology 29, 10-17.
Khan MA, Bhattacharia S, Kader M and Bahari K, 2006. Preparation and characterization of ultra violet (UV) radiation cured bio-degradable films of sago starch/PVA blend. Carbohydrate polymers 63, 500-506.
Kim JK, Jo C, Park HJ and Byun MW, 2008. Effect of gamma irradiation on the physicochemical properties of a starch-based film. Food Hydrocolloids 22, 248-254.
Kovács V, Gondor OK, Szalai G, Majláth I, Janda T and pál M, 2014. UV-B radiation modifies the acclimation processes to drought or cadmium in wheat. Environmental and Experimental Botany 100, 122-131.
Li Y, Jiang Y, Liu F, Ren F, Zhao G and Leng X, 2011. Fabrication and characterization of TiO2 /whey protein isolate nanocomposite film. Food Hydrocolloids 25, 1098-1104.
Marsh K and Bugusu B, 2007. Food packaging—roles, materials, and environmental issues. Journal of food science 72, R39-R55.
Motedayen AA, Khodaiyan F and Salehi EA, 2013. Development and characterisation of composite films made of kefiran and starch. Food chemistry 136, 1231-1238.
Nair B, 2000. Final report on the safety assessment of Benzyl Alcohol, Benzoic Acid, and Sodium Benzoate. International Journal of Toxicology 22, 345-352.
Nawapat D and Thawien W, 2013. Effect of UV-treatment on the properties of biodegradable rice starch films. Int Food Res J 20, 1313-1322.
Niazi MBK and Broekhuis AA, 2015. Surface photo-crosslinking of plasticized thermoplastic starch films. European Polymer Journal 64, 229-243.
Péroval C, Debeaufort F, Despré D and Voilley A, 2002. Edible arabinoxylan-based films. 1. Effects of lipid type on water vapor permeability, film structure, and other physical characteristics. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50, 3977-3983.
Piermaria JA, Mariano L and  Abraham AG, 2008. Gelling properties of kefiran, a food-grade polysaccharide obtained from kefir grain. Food Hydrocolloids 22, 1520-1527.
Rao MA, 2010. Rheology of fluid and semisolid foods: principles and applications: principles and applications. Springer Science & Business Media.
Ray SS and Bousmina M, 2005. Biodegradable polymers and their layered silicate nanocomposites: in greening the 21st century materials world. Progress in materials science 50, 962-1079.
Reddy N and Yang Y, 2010. Citric acid cross-linking of starch films. Food Chemistry 118, 702-711.
Shahabi-Ghahfarrokhi I, Khodaiyan F, Mousavi M and Yousefi H, 2015. Effect of γ-irradiation on the physical and mechanical properties of kefiran biopolymer film. International journal of biological macromolecules 74, 343-350.
Sionkowska  A, Skopinska-Wisniewska J, Planecka A and Kozlowska J, 2010. The influence of UV irradiation on the properties of chitosan films containing keratin. Polymer Degradation and Stability 95, 2486-2491.
Siracusa V, Rocculi P, Romani S and Dalla Rosa M, 2008. Biodegradable polymers for food packaging: a review. Trends in Food Science & Technology 19, 634-643.
Suppakul P, Miltz J, Sonneveld K and Bigger SW, 2003. Active packaging technologies with an emphasis on antimicrobial packaging and its applications. Journal of food science 68, 408-420.
Tang S, Zou P, Xiong H and Tang H, 2008. Effect of nano-SiO2 on the performance of starch/polyvinyl alcohol blend films. Carbohydrate Polymers 72, 521-526.
Tharanathan RN, 2003. Biodegradable films and composite coatings: past, present and future. Trends in Food Science & Technology 14, 71-78Xie F, Pollet E, Halley PJ and  Avérous L, 2013. Starch-based nano-biocomposites. Progress in Polymer Science 38, 1590-1628.
Zhai M, Zhao L, Yoshii F and  Kume T, 2004. Study on antibacterial starch/chitosan blend film formed under the action of irradiation. Carbohydrate Polymers 57, 83-88.
Zhou J, Ma Y, Zhang J and Tong J, 2009a. Influence of surface photocrosslinking on properties of thermoplastic starch sheets. Journal of applied polymer science 112, 99-106.
Zhou J, Wang S and Gunasekaran S, 2009b. Preparation and characterization of whey protein film incorporated with TiO2 nanoparticles. Journal of food science 74, N50-N56.