سنتز و بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و ضدمیکروبی بیونانوکامپوزیت‌های بر پایه بیوپلیمر کربوکسی‌متیل‌کیتوسان-نانورس مونتموریلونیت در حضور نانوذرات اکسیدتیتانیم

در این پژوهش، بیونانوکامپوزیت ضدمیکروبی بر پایه بیوپلیمر کربوکسی متیل کیتوساننانورس مونت موریلونیت در حضور نانوذرات اکسید تیتانیم سنتز شد. بررسی تصاویر مورفولوژی سطح شکست با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان دهنده سطح زبر و ناهمگن بیونانوکامپوزیت ها در مقایسه با کربوکسی متیل کیتوسان خالص می باشد. نتایج آزمون پراش پرتو x نشان داد که نحوه پخش نانورس در حضور نانوذرات اکسید تیتانیم از ورقه ای کامل به ورقه ای بین لایه ای تغییر نموده است. افزودن نانوذرات اکسید تیتانیم باعث افزایش معنی داری (0.05>p) کدورت در نانوکامپوزیت ها شد. تاثیر نانوذره اکسید تیتانیم بر کاهش مقدار باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس بیش ازمقدار باکتری گرم منفی اشرشیاکلی است و با افزایش درصد نانوذره اکسید تیتانیم کارائی آن در حذف کلونی های هر دو باکتری بیشتر می شود. میزان انحلال پذیری در آب و نفوذپذیری نسبت یه بخاردر فیلم های بیونانوکامپوزیتی با افزایش درصد وزنی نانوذرات اکسیدتیتانیم کاهش بیشتری یافت. استحکام کششی فیلم های حاوی نانوذرات اکسیدتیتانیم بیشتر از استحکام کششی فیلم کربوکسی متیل کیتوسان خالص می باشد که از نظر آماری معنی دار است (0.05>p). این تحقیق پتانسیل بالای بیونانو کامپوزیت را در جلوگیری از رشد باکتری های بیماری زا به اثبات رساند و نشان داد که می توان از چنین بسته بندی هایی برای افزایش عمر نگهداری مواد غذایی سود برد.

Synthesis and Evaluation of Physicochemical and Antimicrobial Properties of Bionanocomposites Based on Carboxymethylchitosan Biopolymer Montmorillonite Nanoclay in the Presence of TiO₂ Nanoparticles

In this research, an antimicrobial bionanocomposites based on carboxymethyl chitosan biopolymermontmorillonite nanoclay was synthesized in the presence of titanium oxide nanoparticles. Investigation of surface morphology images with scanning electron microscopy (SEM) shows the rough and heterogeneous surface of nanocomposites in comparison with pure carboxymethyl chitosan. The results of the XRD test showed that the diffusion of nanoclay in the presence of TiO2 nanoparticles changed from full sheets to between layers sheets. The addition of TiO2 nanoparticles caused a significant increase (p˂0.05) in turbidity in nanocomposites. The effect of TiO2 nanoparticles on reducing the amount of Grampositive bacteria of Staphylococcus aureus is more than the effect of TiO2 nanoparticles on reducing the amount of gramnegative bacteria of Escherichia coli. By increasing the percentage of TiO2 nanoparticles, its efficacy in removing colonies of both bacteria is increased. Water solubility and Vapor permeability of nanobiocomposite films decreased with increasing weight percentage of TiO2. The tensile strength of the film containing TiO2 nanoparticles is more than the tensile strength of neat carboxymethyl chitosan film, which is statistically significant (p˂0.05). The study demonstrated the high potential of bionanocomposites in preventing the growth of pathogenic bacteria and showed that such packages could be used to increase the shelflife of food.