دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده کشاورزی

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی کشاورزی (M.S.c)

گرایش علوم و صنایع غذایی

عنوان

بررسی اثر عصاره آویشن برخواص فیزیکوشیمیایی، مکانیکی

و ضد میکروبی فیلم خوراکی نشاسته ساگو

استاد راهنما

دکتر عبدالرضا محمدی نافچی

استاد مشاور

دکتر حبیب الله میرزائی

 
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب
صفحه	عنوان
1	چکیده
فصل اول: مقدمه
3	1-1- مقدمه
4	1-2- اهداف
4	1-2-1- هدف اصلی
4	1-2-2- هدف اختصاصی
4	1-3- پرسش اصلی تحقیق
5	1-4- نمودار تحقیق
فصل دوم: مروری بر منابع
7	2-1- بسته­بندی
7	2-2- پلیمر و بیوپلیمر
7	2-2-1- مزیت بیوپلیمرها
8	2-2-2- خصوصیات بیوپلیمرها
8	2-2-2-1- بازدارندگی در برابر گازها
9	2-2-2-2- بازدارندگی نسبت به بخار آب
9	2-2-3- بکارگیری بیوپلیمرها در بسته بندی
10	2-2-4- روش های تولید بسته بندیهای زیستی (بیوپلیمری)
10	2-3- پوششها و فیلمهای خوراکی
11	2-3-1- تاریخچه استفاده از پوشش­های خوراکی
12	2-3-2- مواد به کار رفته در پوششها و فیلمهای خوراکی
12	2-3-2-1- پوششها و فیلمهای بر پایه پلیساکارید
12	2-3-2-2- پوششها و فیلمهای بر پایه کیتوزان
13	2-3-2-3- پوششها و فیلمهای بر پایه سلولز
13	2-3-2-4- پوششها و فیلمهای بر پایه آلژینات
13	2-3-2-5- پوششها و فیلمهای بر پایه پکتین
14	2-3-2-6- پوششها و فیلمهای بر پایه کاراگینان
14	2-3-2-7- پوششها و فیلمهای بر پایه نشاسته
15	2-3-2-8- پوششها و فیلمهای بر پایه دکسترینها
15	2-3-2-9- پوششها و فیلمهای بر صمغهای میکروبی
15	2-3-2-10- پوششها و فیلمهای بر پایه پروتئین
16	2-3-2-11- پوششها و فیلمهای بر پایه زئین
16	2-3-2-12- پوششها و فیلمهای بر پایه گلوتن
17	2-3-2-13- پوششها و فیلمهای بر پایه کازئین
17	2-3-2-14- پوششها و فیلم های بر پایه پروتئینهای آب پنیر
17	2-3-2-15- پوششها و فیلمهای بر پایه ژلاتین
18	2-3-2-16- پوششها و فیلمهای بر پایه کلاژن
18	2-3-2-16- پوششها و فیلمهای بر پایه پروتئین سویا
19	2-3-2-17- پوششها و فیلمهای بر پایه چربی
20	2-3-2-18- فیلمهای مرکب
21	2-3-3- روش تهیه فیلمهای خوراکی
21	2-3-4- خصوصیات فیلم های خوراکی
21	2-3-4-1- خصوصیات مکانیکی
23	ارزیابی خواص مکانیکی فیلمهای خوراکی
25	2-3-4-2- خصوصیات ارگانو لیپتیک
25	2-3-4-3- حلالیت در آب و چربی
25	2-3-4-4- نفوذپذیری
29	2- 3-5- افزودنیهای فیلمهای خوراکی
30	2– 3 -6- مزایا و کاربرد فیلمها و پوششهای خوراکی
32	2– 3 –7- معایب پوششهای خوراکی
33	2-3-8- پوششها وبسته بندی­های جدید
34	2-3-8-1- بسته بندی فعال
34	2-3-8-2- بسته بندی ضدمیکروبی
35	2-3-8-3- مزایای استفاده از بسته بندیهای ضدمیکروبی
35	2-3-8-4- معایب استفاده از بسته بندی­های ضدمیکروبی
36	2-3-8-5- کاربرد مواد ضدمیکروبی در فیلم­های خوراکی
38	2-3-8-6- مکانیسم عمل اسانس­ها و عصاره­ها در جلوگیری از رشد میکرو ارگانیسمها
39	2– 4- میکروارگانیسم­های مورد بررسی
39	2-4-1- اشرشیا کلی
41	2-4-2- استافیلوکوکوس اورئوس
42	2-5- پژوهشهای انجام شده روی ساگو و نشاسته آن
42	2-5-1- گیاه شناسی ساگو
43	2-5-2- منشا و پراکنش جغرافیایی ساگو
43	2-5-3- نشاسته در پالم ساگو
44	2-5-4- اجزاء غیر نشاستهای در مغز ساگو
45	2-5-5- خواص عملکردی و فیزکوشیمیایی نشاسته ساگو
48	2-5-6-کیفیت نشاسته ساگو
49	2-6- پژوهشهای انجام شده روی عصاره آویشن
49	2-6-1- تاریخچه آویشن
50	2-6-2- مشخصات گیاهشناسی و رده بندی آن
51	2-6-3- مواد مؤثره
52	2-6-4- محلهای بیوسنتز و تجمع اسانس ومونوترین ها
54	2-7- پژوهشهای انجام شده روی تاثیر پلاستیسایزر
59	2-8- پژوهشهای انجام شده روی خواص فیزیکوشیمیایی
62	2-9- پژوهشهای انجام شده روی خواص مکانیکی
65	2-10- پژوهشهای انجام شده روی خواص ضد میکروبی
فصل سوم: مواد و روشها
70	3-2- روشها
70	3-2-1- تهیه عصاره
70	3-2-2- تهیه فیلم­های خوراکی حاوی عصاره و شاهد
71	3-2-3- باکتریهای مورد استفاده و روش نگهداری آنها
71	3-2-4- تهیه سوسپانسیون میکروبی 5/0 مکفارلند
71	3-2-5- بررسی اثر ضدمیکروبی فیلمها
72	3-2-6- اندازه گیری ضخامت فیلمها
73	3-2-7- اندازه گیری میزان نفوذپذیری به بخارآب
74	3-2-8- اندازه گیری ظرفیت جذب آب    WAC
74	3-2-9- اندازه گیری میزان حلالیت در آب
75	3-2-10- تعیین رنگ فیلمها
75	3-2-11- اندازه گیری نفوذپذیری به اکسیژن
75	3-2-12- تعیین آزمون طیف نورسنج (درصد عبور و جذب نور مرئی )
75	3-2-13- بررسی طیفهای FTIR
75	3-2-14- ویژگیهای مکانیکی
76	3-2-14-1-مقاومت کششی(TS)
77	3-2-14-2- ازدیاد طول(EL)
77	3-2-14-3- مدول الاستیکی (EM)
78	3-2-15- تجزیه وتحلیل آماری
فصل چهارم: نتایج و بحث
80	4-1- تشکیل فیلم­های خوراکی
80	4-2- خواص ضدمیکروبی فیلم­های خوراکی
82	4-2-1- تاثیر فیلم نشاسته ساگو حاوی عصاره­متانولی آویشن بر استافیلوکوکوس اورئوس
84	4-2-2- تاثیر فیلم نشاسته حاوی عصاره متانولی آویشن بر اشرشیاکلی
84	4-3- نفوذپذیری فیلمها نسبت به بخارآب
86	4-4- میزان ظرفیت جذب آب
87	4-5- میزان حلالیت درآب
88	4-6- نتایج رنگ فیلمها
90	4-7- نفوذپذیری نسبت به اکسیژن
91	4-8- نتایج آزمون طیف نورسنج(درصد عبور و جذب نور مرئی)
92	4-9- بررسی طیفهای FTIR
93	4-10- میزان مقاومت کششی، درصد ازدیاد طول و مدولا لاستیکی
93	4-10-1- مقاومت کششی
94	4-10-2- درصد ازدیاد طول
95	4-10-3- مدول الاستیکی
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
98	5-1- نتیجه ­گیری
100	5-2- پیشنهادات
101	منابع و مآخذ
119	چکیده انگلیسی

چکیده
امروزه تمایل به استفاده از بسته­بندی­های زیست تخریب پذیر شامل پوشش­­ها و فیلم­های خوراکی به دلیل عاری بودن از مواد شیمیایی سنتزی و عدم ایجاد آلودگی­های زیست محیطی، در صنعت روز به روز در حال افزایش است. در این راستا به کارگیری ترکیبات ضد میکروبی طبیعی نظیر انواع عصاره­های گیاهی می تواند کارایی این نوع بسته­بندی را تا حد زیادی بهبود بخشد. هدف ازانجام این تحقیق، بررسی اثر عصاره آویشن برخصوصیات فیزیکوشیمیایی، مکانیکی و ضدمیکروبی فیلم خوراکی نشاسته ساگو می­باشد. در این تحقیق فیلم­های خوراکی نشاسته ساگو حاوی عصاره آویشن در چهار سطح غلظت تولید شدند. از گلیسرول وسوربیتول به عنوان پلاستی­سایزر استفاده شد و فیلم­ها تحت شرایط کنترل­شده به روش کاستینگ تهیه گردید. آزمون­های فیزیکو­شیمیایی (میزان جذب آب (WAC)، نفوذ­پذیری نسبت به بخار آب (WVP)، نفوذپذیری به اکسیژن، حلالیت در آب، رنگ،UV-visible وFTIR) و خواص مکانیکی (قدرت کشش، ازدیاد طول و مدول الاستیکی) مورد بررسی قرار گرفت. اثر غلظت عصاره آبی و متانولی استخراج شده از آویشن بر خواص ضد­میکروبی فیلم­های نشاسته ساگو نیز به روش انتشار بر سطح آگار در برابر اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اندازه ­گیری گردید. نتایج نشان داد که افزودن عصاره آبی، باعث افزایش جذب آب و نفوذپذیری نسبت به بخار آب و اکسیژن به طور معنی­دار کاهش ((p<0.05، اما تاثیر معنی­داریp>0.05)) روی حلالیت نداشته است.در بررسی طیف­های FTIRنتایج نشان داد با تغییر غلظت عصاره آبی واکنش شیمیایی جدیدی بوجود نیامده است.
آزمون رنگ­سنجی، نشان داد که افزایش عصاره آویشن، تاثیرمعنی­دار(p>0.05) در رنگ سفید نداشته ­است همچنین شاخص قرمزی،زردی،خلوص و ته رنگ در مقایسه با نمونه کنترل به طور معنی­دار(p<0.05) کاهش یافته­است. ازدیاد طول به طور معنی­داری p<0.05)) افزایش، مدول الاستیکی ومقاومت­کششی کاهش پیدا کرد. نتایج آزمون طیف نورسنج نشان داد که عبور نور فرابنفش با افزایش غلظت عصاره آبی آویشن افزایش و با افزایش غلظت عصاره میزان جذب نور کاهش می­یابد. نتایج میکروبی بیانگر این است­که درصد عصاره آبی در محدوده مورد مطالعه اثر معنی­داری نشان نداد، در حالی­که عصاره متانولی خواص ضد میکروبی در برابر اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس ارئوس از خود نشان می­دهد.
کلیدواژه: فیلم نشاسته ساگو، فیزیکوشیمیایی، عصاره اویشن، ضد میکروبی، خواص مکانیکی
1-1- مقدمه
در وضعیت کنونی دنیا، تولید و توزیع مواد غذایی نه تنها از جنبه اقتصادی بلکه از جنبه سیاسی اهمیت فراوان پیدا کرده­است، چون از طرفی معمولاً کشورهای تولید­کننده، مواد غذایی را به عنوان سلاحی علیه ملتهای نیازمند استفاده می­ کنند و از طرف دیگر اقتدار نظام­ها از نظر موقعیت به صورت عمده بر موفقیت آنها در رابطه با کشاورزی و تولید مواد غذایی مورد نیازشان بستگی دارد. به هر صورت نگهداری مواد غذایی به اندازه تولید آنها اهمیت دارد واگر بدین مهم دقت نشود چه بسا تمامی هویت یک برنامه توسعه کشاورزی بی­اهمیت و بی­ارزش شود. نگهداری موادغذایی مجموعه پیچیده­ای از تازگی، خصوصیات غذایی و زمان تحولات بیولوژیکی را در بر می­گیرد (صداقت،1384).به منظور جلوگیری از ضایعات، نگهداری وعرضه و بسته­بندی نمودن مناسب مواد غذایی اهمیت بسزایی دارد. از ویژگی­های مطلوب برای هر بسته­بندی، بازیافت آسان آن و ایجاد کمترین خسارت به محیط زیست است.هر ساله بالغ بر چند میلیون تن ضایعات پلاستیکی از جمله کیسه­ها، پاکت های پلاستیکی و مواد بسته بندی وارد محیط زیست گردیده و به علت عدم بازگشت به چرخه زیست محیطی باعث ایجاد مشکلات فراوان برای محیط زیست می­شوند. تولید فیلم­های تجزیه­پذیر طبیعی و جایگزین نمودن آنها به جای پلاستیک­های سنتزی راه حلی برای به حداقل رساندن آثار نامطلوب و زیان­آور زباله­های حاصل از مواد سنتزی است (دارائی و همکاران، 1388).
امروزه با توسعه صنایع غذایی و افزایش نیاز به مواد بسته بندی مناسب، تهیه فیلم های خوراکی برای حفظ مواد غذایی بسیار مورد توجه می باشند زیرا این فیلم­ها از طریق محدود کردن نفوذ گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن (به ویژه در مورد میوه­ها و سبزی­ها) و کاهش مهاجرت رطوبت (در مورد غذاهای خشک و نیمه خشک)، کیفیت محصولات غذایی را حفظ می کنند، پایداری و ماندگاری آن­ها را افزایش می­ دهند و در کنترل آلودگی و رشد میکروبی و حفظ خاصیت چشایی بسیار مهم هستند (Robertson, 2006; Druchta &Johnston, 1997; Fishman, 1997). فیلم های خوراکی لایه نازکی از مواد طبیعی هستند که سطح مواد غذایی را در بر می گیرند، بصورت محافظ عمل می­ کنند و از بروز تغییرات نامطلوب در عطر و طعم، بافت و خواص ظاهری مواد غذایی جلوگیری می کنند (Turhan & Sahbas, 2003).اهمیت اقتصادی این فیلم­ها در این است که صنعت­گران را قادر می سازد که ضایعات کارخانه­های صنعتی را به فرآورده­های قابل استفاده و با ارزش افزوده بالا تبدیل نماید (صادق زاده وهمکاران، 1384). تولید فیلم­های تجزیه­پذیرعلاوه بر رفع مشکلات زیست محیطی باعث تسهیل شرایط نگهداری،کاهش هزینه­ها،افزایش زمان ماندگاری، کاهش شدت فرآیندهای حرارتی درتولید فرآورده­های غذایی و در نتیجه کاهش صدمات واز بین رفتن مواد مغذی آنها و در نهایت ارتقاء سطح ایمنی و سلامت مصرف کنندگان می­شود (آخوندزاده و همکاران، 1384).
به دلیل اینکه فیلم­ها و پوشش­های خوراکی نوعی بسته­بندی هستند و جزئی از ترکیبات مواد غذایی محسوب می شوند باید از نظر خوراکی ایمن و مطمئن باشند، بدون طعم و عاری از مواد سمی بوده و ویژگی­های مکانیکی لازم برای حمل و نقل فرآورده­های غذایی را داشته باشند (Krochta & Mulder-Johnston, 1997; Fishman,1997). اگر چه تاکنون امکان جایگزینی کامل مواد پلاستیکی با بیوپلیمرها و مواد بسته­بندی زیست­تجزیه­پذیر وجود نداشته اما استفاده از آنها به تنهایی و یا به صورت ترکیبی با مواد پلاستیکی، که باعث افزایش تخریب­پذیری پلاستیک نیز می شود، دغدغه­های مربوط