Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 175781
تاریخ انتشار : 7 آبان 1393 0:0
تعداد مشاهدات : 94

فاطمه رفیعیان، دانش آموخته‌ی مقطع دکترای رشته علوم و صنایع غذایی

نانوکامپوزیت های زیست تخریب پذیر از پروتئین گندم ساخته شد

محققان دانشگاه صنعتی اصفهان برای تولید نسل جدیدی از نانوکامپوزیت ها اقدام به استفاده از پروتئین های گندم کردند، این نانوکامپوزیت زیست تخریب پذیر در بسیاری صنایع بویژه صنعت بسته بندی قابل به کار گیری استفاده خواهد بود...
علمي و فناوري - علم و فناوري ايران: محققان دانشگاه صنعتی اصفهان برای تولید نسل جدیدی از نانوکامپوزیت ها اقدام به استفاده از پروتئین های گندم کردند، این نانوکامپوزیت زیست تخریب پذیر در بسیاری صنایع بویژه صنعت بسته بندی قابل به کار گیری استفاده خواهد بود. به گزارش سرویس علمی ایسنا، فاطمه رفیعیان، دانش آموخته ی مقطع دکترای رشته علوم و صنایع غذایی و محقق طرح اظهار کرد: تا کنون پلاستیک های بر پایه مواد نفتی به دلیل قابلیت دسترسی گسترده، قیمت نسبتاً مناسب و عملکرد مکانیکی خوب به طور فزاینده ای به عنوان مواد بسته بندی مورد استفاده قرار گرفته اند. اخیراً مصرف جهانی پلاستیک ها بیش از 200 میلیون تن با رشد سالیانه حدود پنج درصد بوده که بیشترین زمینه کاربردی نفت خام پس از حمل و نقل به شمار می رود. لذا اهمیت استفاده از مواد خام جایگزین، رو به افزایش است. وی افزود: از طرف دیگر انواع متفاوتی از بسپار ها شامل افزودنی های مختلف در بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرند که پیچیدگی ترکیب آن ها به همراه آلودگی در طول مصرف، بازیابی آن ها را با مشکل مواجه می کند. عدم امکان بازیافت کامل و تجزیه ی طبیعی این مواد در مدت زمان کوتاه و در نتیجه ایجاد مسائل زیست محیطی جدی، استفاده از آن ها را محدود و بکار گیری فرایند ها و فیلم های بسته بندی دوست دار محیط زیست را به امری اجتناب ناپذیر تبدیل کرده است. محقق طرح تصریح کرد: این تحقیق در راستای بهبود خواص مکانیکی، حرارتی و ممانعتی فیلم های زیست تخریب پذیر حاصل از گلوتن گندم با استفاده از نانوکریستال های کربوکسیله ی سلولز (C.CNC) صورت گرفته است. رفیعیان گفت: کاهش استفاده از منابع نفتی تجدید نشدنی و نیز کاهش تولید و مصرف پلاستیک های زیست تخریب ناپذیر و متعاقباً کاهش آلودگی های زیست محیطی از جمله مزایای استفاده از نتایج این طرح به شمار می رود. وی اظهار کرد: از علل انتخاب پروتئین گندم، به قیمت مناسب، دسترسی آسان، قابلیت زیست تخریب پذیری، خواص تشکیل فیلم مناسب، ممانعت در برابر اکسیژن و دی اکسید کربن در رطوبت نسبی پایین و متوسط و هم چنین نسبت بالای نفوذپذیری انتخابی دی اکسید کربن/ اکسیژن در مقایسه با فیلم های معمولی به دست آمده از منابع نفتی اشاره شده است. به گفته ی رفیعیان، فیلم های پروتئینی در صورت استفاده مستقیم، معایبی همچون خواص مکانیکی ضعیف، شکنندگی، جذب بالای آب و حساسیت به خوردگی توسط کپک در شرایط مرطوب را در پی خواهند داشت. وی در ادامه افزود: استفاده از نانوذرات، روشی ساده و مؤثر برای استحکام بخشی به بسپار گزارش شده است. فعالیت بالای نانو ذرات باعث سهولت در برقراری پیوند میان آن ها و گروه فعال زنجیره ی مولکولی بسپار شده و خواص مکانیکی و پایداری حرارتی را ارتقا می بخشد. با انجام این تحقیق و بهبود خواص فیلم های گلوتنی توسط نانوکریستال های کربوکسیله ی سلولز گامی به سوی جایگزین کردن فیلم های سنتزی با فیلم های زیست تخریب پذیر برداشته شده است. دانش آموخته ی مقطع دکترای رشته علوم و صنایع غذایی اظهار کرد: از مزایای نانوکریستال ها ی سلولزی می توان به دانسیته ی پایین، طبیعت قابل تجدید، مصرف پایین انرژی، خورندگی اندک در طول فرایند، زیست تخریب پذیری و سطح نسبتاً فعال اشاره کرد. محقق طرح خاطرنشان کرد: از نتایج کاربرد نانوکریستال های مذکور در ساختار این فیلم، بهبود چشمگیر خواص مکانیکی نظیر قدرت کشش بسپار و خواص دینامیکی- مکانیکی نظیر مدول ذخیره ی آن بوده است. کاهش حلالیت در آب و نفوذپذیری نسبت به بخار آب که از ویژگی های بسیار مهم بسپارهای مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی هستند، از دیگر فواید تغییر در ساختار فیلم گزارش شده است. رفیعیان با اشاره به نوآوری این طرح بیان کرد: چند سالی است که استفاده از C.CNC در بسپارهای سنتزی و طبیعی با هدف بهبود خواص مکانیکی آن ها مورد توجه محققان داخلی و خارجی بوده است. با این حال تا کنون هیچ گزارشی در خصوص استفاده از آن ها در اصلاح فیلم های حاصل از پروتئین اصلی گندم، گلوتن، ارائه نشده است. انجام اصلاحاتی نظیر کربوکسیلاسیون نانوکریستال ها و ورود آن ها به شبکه گلوتن به کمک عوامل فعال سطحی و بررسی اثرات آن بر روی تمام خواص مکانیکی، دینامیکی- مکانیکی، حرارتی و ممانعتی از جمله جنبه های نوآورانه ی این تحقیق است. این محققان در ادامه انجام اصلاحات دیگر بر روی ساختار نانوسلولز با هدف افزایش سازگاری آن با بسپارهای آبگریز را در دستور کار خود دارند. نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری فاطمه رفیعیان، دکتر محمد شاهدی و دکتر جواد کرامت از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان است، در مجله ی Industrial Crops and Products به چاپ رسیده است.