بررسی خواص فیزیکی و آنتی اکسیدانی فیلم زیست تخریب پذیر سدیم کازئینات حاوی نانو اکسید تیتانیوم و اسانس هسته انگور

سابقه و هدف: امروزه آلودگی های ناشی از پلیمر های سنتزی توجه همگان را به استفاده از مواد زیست تخریب پذیر معطوف کرده است. در طی دو دهه اخیر مطالعه بر روی مواد زیست تخریب پذیر حاصل از پروتئین ها و کربوهیدرات ها گسترش وسیعی یافته است. این ماکرو مولکول ها می توانند جایگزین مناسبی برای پلیمرهای سنتزی حاصل از مشتقات نفتی به شمار روند. فیلم‏های‏ تولیدی بر پایه این مواد طبیعی به دلیل زیست تخریب‏‏پذیر بودن، می‏توانند راه حل امیدوار کننده‏ ای برای حل مشکلات محیطی ناشی از پلیمرهای سنتزی باشند. این فیلم ها علاوه بر زیست تخریب پذیری، از خواص مکانیکی خوب و نفوذپذیری ضعیفی نسبت به بخار آب برخوردار هستند و لازم است اقداماتی در جهت بهبود میزان نفوذ ناپذیری آنها انجام شود. لذا هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر افزودن نانو ذره اکسید تیتانیوم و اسانس روغنی هسته انگور به سدیم کازئینات به عنوان عامل تقویت کننده خواص آن است.مواد و روش ها: فیلم های نانو کامپوزیتی بر پایه سدیم کازئینات در سطوح مختلف نانو ذرات اکسید تیتانیوم (صفر تا 1.5% ) و اسانس روغنی هسته انگور در سطوح مختلف (ppm 0 تا500) و براساس طرح آزمایشی مرکب مرکزی (ccd) تهیه شدند. اثرات این متغیرات بر روی خصوصیات فیزیکی، مکانیکی، نفوذپذیری به بخارآب، خواص آنتی اکسیدانی و ریزساختاری فیلم های تولید شده مورد بررسی قرارگرفت.یافته ها: نتایج نشان داد افزودن نانو ذرات اکسید تیتانیوم، سبب بهبود خواص مکانیکی فیلم های سدیم کازئینات شده است که در این رابطه، فیلم های سدیم کازئینات تهیه شده از 1.5 % نانواکسید تیتانیوم و ppm 500 اسانس روغنی هسته انگور، بیشترین استحکام کششی را دارا هستند.. نتایج آزمون میکروسکوپ الکترونی نشان داد که افزودن نانو ذرات اکسید تیتانیوم و افزایش غلظت آن منجر به غیر مستقیم شدن مسیر نفوذ آب گردیده که این امرسبب کاهش تراوایی فیلم ها به بخارآب تا میزان kg/m 4.89 شد. افزودن اسانس روغنی هسته انگور نیز باعث ایجاد اثرات آنتی اکسیدانی در فیلم های تولیدی گردید. به طوری که فیلم های حاویppm 250 اسانس روغنی هسته انگور فعالیت آنتی اکسیدانی به میزان 74.86 % را از خود نشان دادند.نتیجه گیری: در مجموع نتایج بدست آمده نشان داد که افزودن نانو ذرات اکسید تیتانیوم و اسانس روغنی هسته انگور می تواند اثرات مثبتی بر خصوصیات فیزیکی و ساختاری سدیم کازئینات داشته باشد و به بهبود خواص آن کمک کند.در مجموع نتایج بدست آمده نشان داد که افزودن نانو ذرات اکسید تیتانیوم و اسانس روغنی هسته انگور می تواند اثرات مثبتی بر خصوصیات فیزیکی و ساختاری سدیم کازئینات داشته باشد و به بهبود خواص آن کمک کند

Investigation of physical and antioxidant properties of biodegradable sodium caseinate film containing titanium nano oxide and grape seed essential oil

Background and purpose: Today, contaminants from synthetic polymers have drawn attention to the use of biodegradable materials. Over the past two decades, the study of biodegradable materials derived from proteins and carbohydrates has expanded widely. These macromolecules can be a good alternative to synthetic polymers derived from petroleum derivatives. Films based on these natural materials, due to their biodegradability, can be a promising solution to the environmental problems caused by synthetic polymers. In addition to biodegradability, these films have good mechanical properties and poor permeability to water vapor, and it is necessary to take measures to improve their impermeability. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of adding titanium oxide nanoparticles and grape seed oil essential oil to sodium caseinate as a factor that enhances its properties.Materials and Methods: Sodium caseinatebased nanocomposite films were prepared at different levels of titanium oxide nanoparticles (zero to 1.5%) and grape seed oil at different levels (0 to 500 ppm) based on the central composite experimental design (CCD). The effects of these variables on the physical and mechanical properties, water vapor permeability, antioxidant properties and microstructure of the produced films were investigated.Results: The results showed that the addition of titanium oxide nanoparticles improved the mechanical properties of sodium caseinate films. In this regard, sodium caseinate films prepared from 1.5% titanium nanoxide and 500 ppm grape seed essential oil have the highest tensile strength. The results of electron microscopy test showed that the addition of titanium oxide nanoparticles and increasing its concentration led to the indirect penetration of water, which reduced the permeability of the films to water vapor to 4.89 kg / m. The addition of grape seed oil essential oil also caused antioxidant effects in the produced films. So that the films containing 250 ppm of grape seed oil essential oil showed 74.86% antioxidant activity.Conclusion: Overall, the results showed that the addition of titanium oxide nanoparticles and grape seed oil essential oil can have positive effects on the physical and Structural properties of sodium caseinate and help improve its properties. Overall, the results showed that the addition of titanium oxide nanoparticles and grape seed oil essential oil can have positive effects on the physical and Structural properties of sodium caseinate and help improve its properties. Overall, the results showed that the addition of titanium oxide nanoparticles and grape seed oil essential oil can have positive effects on the physical and Structural properties of sodium caseinate and help improve its properties.