پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,225 |
| تعداد مقالات | 67,685 |
| تعداد مشاهده مقاله | 114,994,514 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,664,425 |
بررسی نرخ رهایش و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، آنتیاکسیدانی و ضد‌‌میکروبی فیلم نشاسته حاوی اسانس دارچین و نانوفیبر کیتوزان | ||
| مهندسی بیوسیستم ایران | ||
| دوره 52، شماره 2، تیر 1400، صفحه 251-237 اصل مقاله (1.86 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2021.316391.665375 | ||
| نویسندگان | ||
| هادی الماسی* 1؛ ندا بهلول داننده2؛ سینا اردبیلچی مرند3 | ||
| 1دانشیار گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
| 2دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، موسسه آموزش عالی آفاق، ارومیه، ایران | ||
| 3دانشجوی کارشناسی ارشد علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، فیلم نانوکامپوزیت فعال آنتیاکسیدانی برپایه بیوپلیمر نشاسته حاوی اسانس دارچین و نانوفیبر کیتوزان (CHNF) تولید شد. هر دو ترکیب در غلظت‌های صفر، 5/2 و 5 درصد به ترکیب فیلم نشاسته اضافه شدند و تأثیر آنها بر روی خواص بازدارندگی، ویژگی‌های مکانیکی و مورفولوژیکی و خاصیت آنتیاکسیدانی فیلم نشاسته بررسی شد. همچنین نرخ رهایش اسانس از فیلم‌های نانوکامپوزیت در دو دمای 4 و 25 درجه سلسیوس مطالعه شد. افزودن اسانس دارچین باعث افزایش نفوذپذیری نسبت به بخار آب (WVP) شد اما جذب رطوبت را کاهش داد. درحالی‌که CHNF باعث کاهش قابل توجه در هر دو پارامتر شد. اسانس دارچین استحکام کششی فیلم نشاسته را کاهش داد اما CHNF باعث افزایش مقاومت کششی و کاهش درصد ازدیاد طول در فیلم نشاسته شد. نتایج آزمون XRD و FTIR ضمن تأیید پخش یکنواخت هردو ترکیب در بستر فیلم نشاسته، نشان دادند که افزودن آنها تأثیری بر خواص ساختاری فیلم ندارد و همچنین اتصالات قابل توجهی بین نانوذره، اسانس و رشته‌های نشاسته ایجاد نشده است. اسانس دارچین بخصوص در غلظت 5 درصد اثر قابل توجهی در افزایش خاصیت آنتیاکسیدانی فیلم نشاسته داشت اما حضور CHNF باعث کاهش فعالیت آنتیاکسیدانی اسانس در فیلم شد. بررسی نرخ رهایش اسانس به داخل اتانول 96 درصد نشان داد که با افزایش دما از 4 به 25 درجه سلسیوس، میزان مهاجرت اسانس در همه نمونه‌ها به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. فیلم‌های حاوی اسانس خالی بیشترین میزان رهایش را داشتند و در حضور CHNF، نرخ رهایش اسانس به‌صورت کنترل شده درآمد. به‌طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که با افزودن اسانس دارچین و نانوالیاف کیتوزان به فیلم نشاسته می‌توان فیلمی با خواص کاربردی مطلوب و با رهایش کنترل شده تولید نمود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| نشاسته؛ فیلم فعال؛ اسانس دارچین؛ نانو فیبر کیتوزان؛ کنترل رهایش | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of the Release Rate and Physicochemical, Antioxidant and Antimicrobial Properties of Starch Films Containing Cinnamon Essential Oil and Chitosan Nanofiber | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hadi Almasi1؛ Neda Bohlul Dananadeh2؛ Sina Ardebilchi Marand3 | ||
| 1Associate professor of Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran | ||
| 2MSc graduate of Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Afagh High Educational Institure, Urmia, Iran | ||
| 3MSc student of Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this research, antioxidant active nanocomposite film based on starch was prepared by incorporation of cinnamon essential oil (CEO) and chitosan nanofibers (CHNF). Both of the additives were added at concentrations of 0, 2.5 and 5 % and their effect on barrier, mechanical and morphological characteristics and antioxidant properties were investigated. Also, the release rate of CEO from nanocomposites was studied at two temperatures. With adding CEO water vapor permeability (WVP) was increased, but moisture absorption was decreased. However, CHNF caused to significant decrease of both parameters. CEO decreased the tensile strength of starch films but CHNF increased tensile strength and decreased elongation of films. Results of XRD and FTIR tests approved the homogenous distribution of CEO and CHNF in starch matrix. Also they approved that there are no structural changes and no new interactions after addition of CEO and CHNF to starch film. CEO especially in the concentration of 5% significantly increased the antioxidant activity of starch film, but CHNF decreased its antioxidant activity. Investigation of release rate of essential oil into ethanol (96 %) revealed that by increasing temperature from 4 to 25 °C, the release rate was significantly increased in all samples. The films containing CEO had the highest release rate and its release was controlled after incorporation of CHNF. Generally, the results of this research indicated that by addition of CEO and CHNF to starch film can prepare films with good properties and controlled release characteristics. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| starch, active film, cinnamon essential oil, chitosan nanofibers, release controlling | ||
| مراجع | ||
|
Almasi, H., Ghanbarzadeh, B., Dehghannya, J., Entezami A. A., & Khosrowshahi Asl, A. (2014). Development of novel controlled release nanocomposite based on Poly (lactic acid) for increasing the oxidative stability of soybean oil. Food Additives and Contaminants, Part A, 31(9), 1586-1597. Almasi, H., Ghanbarzadeh, B., & Entezami, A. A. (2010). Physicochemical properties of starch – CMC– nanoclay biodegradable films, International Journal of Biological Macromolecules, 46, 1-5. Angles, M. N., & Dufrense, A. (2000). Plasticized starch/tunicin whiskers nanocomposites. 1. Structural Analysis. Macromolecules, 33, 8344-8353. ASTM. (1995). Standard test methods for water vapor transmission of material. E96-95. Annual book of ASTM, Philadelphia, PA: American Society for Testing and Materials. ASTM. (1996). Standard test methods for tensile properties of thin plastic sheeting. D882-91. Annual book of ASTM, Philadelphia, PA: American Society for Testing and Materials. Atarés, L., Bonilla, J., & Chiralt, A. (2010). Characterization of sodium caseinate-based edible films incorporated with cinnamon or ginger essential oils. Journal of Food Engineering, 100, 678–687. Barzegar, H., Azizi, M. H., Barzegar, M., & Hamidi-Esfahani, Z. (2014). Effect of potassium sorbate and cinnamon oil on antimicrobial and physical properties of starch–clay nanocomposite films. Carbohydrate Polymers, 110, 26-31. Bertuzzi, M. A., Castro Vidaurre, E. F., Armada, M., & Gottifredi, J. C. (2007). Water vapor permeability of edible starch based films. Journal of Food Engineering, 80, 972–978. Carvalho, A. J. F., de Curvelo, A. A. S., & Agnelli, J. A. M. (2001). A first insight on composite of thermoplastic starch and kaolin. Carbohydrate Polymers, 45, 189–194. Chang, P. R., Jian, R., Yu, J., & Ma, X. (2010). Starch-based composites reinforced with novel chitin nanoparticles. Carbohydrate Polymers, 80, 420–425. de Souza, A. G., Dos Santos, N. M. A., da Silva Torin, R. F., & dos Santos Rosa, D. (2020). Synergic antimicrobial properties of Carvacrol essential oil and montmorillonite in biodegradable starch films. International Journal of Biological Macromolecules, 164, 1737-1747. do Evangelho, J. A., da Silva Dannenberg, G., Biduski, B., El Halal, S. L. M., Kringel, D. H., Gularte, M. A., & da Rosa Zavareze, E. (2019). Antibacterial activity, optical, mechanical, and barrier properties of corn starch films containing orange essential oil. Carbohydrate Polymers, 222, 114981. Dutta, P., Tripathi, S., Mehrotra, G., & Dutta, J. (2009). Perspectives for chitosan based antimicrobial films in food applications. Food Chemistry, 114(4), 1173-1182. Fu, Z. Q., Wang, L. J., Li, D., Wei, Q., & Adhikari, B., (2002). Effects of high-pressure homogenization on the properties of starch-plasticizer dispersions and their films. Carbohydrate Polymers, 86, 202-207. Galdeano, M. C., Grossmann, M. V. E., Mali, S., & Bello-Perez, L. A. (2008). Effects of production process and plasticizers on stability of films and sheets of oat starch. Materials Science and Engineering C, 43, 111-119. Gao, C., Wan, Y., He, F., Liang, H., Luo, H., & Han, J. (2011). Mechanical, moisture absorption, and photodegradation behaviors of bacterial cellulose nanofiber‐reinforced unsaturated polyester composites. Advances in Polymer Technology, 30(4), 249-256. Ghanbarzadeh, B., & Almasi, H. (2011). Physical properties of edible emulsified films based on carboxymethyl cellulose and oleic acid. International Journal of Biological Macromolecules, 48(1), 44-49. Ghanbarzadeh, B., Almasi, H., & Zahedi, Y. (2009). Biodegradable edible biopolymers in food and drug packaging. Amir Kabir University of Technology, Tehran Polytechnic Press. Goni, P., Lopez, P., anchez, C., Gomez-Lus, R., Becerril, R., & Nerín, C. (2009). Antimicrobial activity in the vapour phase of a combination of cinnamon and clove essential oils. Food Chemistry, 116(4), 982-989. Huang, M., Yu, J., & Ma, X., (2004). Studies on the properties of Montmorillonite-reinforced thermoplastic starch composites. Polymer, 45, 7017–7023. Jafari, H., Pirouzifard, M.K., Alizadeh Khaledabad, M., & Almasi, H., (2017). Effect of chitin nanofiber on the morphological and physical properties of chitosan/silver nanoparticle bionanocomposite films. International Journal of Biological Macromolecules, 92, 461-466. Jahed, E., Alizadeh Khaledabad, M., Rezazad Bari, M., & Almasi, H. (2017). Effect of cellulose and lignocellulose nanofibers on the properties of Origanum vulgare ssp. gracile essential oil-loaded chitosan films. Reactive & Functional Polymers, 117, 70–80. Ju, J., Chen, X., Xie, Y., Yu, H., Guo, Y., Cheng, Y., & Yao, W. (2019). Application of essential oil as a sustained release preparation in food packaging. Trends in Food Science and Technology, 92, 22-32. Li, Y. Q., Kong, D. X., Wu, H. (2013). Analysis and evaluation of essential oil components of cinnamon barks using GC–MS and FTIR spectroscopy. Industrial Crops and Products, 41, 269-278. Mascheroni, E., Chalier, P., Gontard, N., & Gastaldi, E. (2010). Designing of a wheat gluten/montmorillonite based system as carvacrol carrier: Rheological and structural properties. Food Hydrocolloids, 24, 406–413. Muzzarelli, R. A. A., & Muzzarelli, C. (2005). In Chitin and chitosan: Research opportunities and challenges, ed. by P. K. Dutta (New AgeIntl., New Delhi, India. Ojagh, S. M., Rezaei, M., Razavi, S. H., & Hosseini, S. M. H. (2010). Effect of chitosan coatings enriched with cinnamon oil on the quality of refrigerated rainbow trout. Food Chemistry, 120(1), 193-198. Pereda, M., Amica, G., Rácz, I., & Marcovich, N. E. (2011). Preparation and characterization of sodium caseinate films reinforced with cellulose derivatives. Carbohydrate Polymers, 86(2), 1014-1021. Ravi Kumar, M. V. (2001). A Review of chitin and chitosan applications. Reactive & Functional Polymers, 46, 1-27. Romero-Bastida, C. A., Bello-Perez, L. A., Garcıa, M. A., Martino, M. N., Solorza-Feria, J., & Zaritzky, N. E. (2002). Physicochemical and microstructural characterization of films prepared by thermal and cold gelatinization from non-conventional sources of starches. Carbohydrate Polymers, 60, 235–244. Sorrentino, A., Gorrasi, G., & Vittoria, V. (2007). Potential perspectives of bio-nanocomposites for food packaging applications. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 18, 84-95. Sriupayo, J., Supaphol, P., Blackwell, J., & Rujiravanit, R. (2005). Preparation and characterization of α-chitin whisker-reinforced chitosan nanocomposite films with or without heat treatment. Carbohydrate Polymers, 62(2), 130-136. Sukhtezari, S., Almasi, H., Pirsa, S., Zandi, M., & Pirouzifard, M., (2017), Development of bacterial cellulose based slow-release active films by incorporation of Scrophularia striata Boiss. Extract. Carbohydrate Polymers, 87, 30-41. Tunç, S., & Duman, O. (2011). Preparation of active antimicrobial methyl cellulose/carvacrol/montmorillonite nanocomposite films and investigation of carvacrol release. LWT-Food Science and Technology, 44(2), 465-472. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 406 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 389 |
||