ه قیمت پایین تر، دسترسی آسان تر و سازگاری بیشتر با بیو پلیمرها از جمله دلایلی است که باعث افزایش توجه به استفاده از نانو رس ها در تولید نانو کامپوزیت های بیوپلیمری شده است.(قنبرزاده، 1388)
ترکیب شیمیایی سیلیکون دی اکساید که به عنوان سیلیکا شناخته می شود یک اکسید سیلیکون با فرمول شیمیاییSiO2 است. اکسید سیلیس از قدیم به دلیل سختی اش شناخته شده است. سیلیس معمولا در طبیعت به صورتsandy (شنی)، کوارتز، کریستالی (جامد)، بخار سیلیس، سیلیس کلوییدی، ژل سیلیس و آیروژل می باشد. سیلیس اصولا در تولید شیشه برای پنجره ها، شیشه نوشیدنی ها و … به کار میرود. بیشتر فیبر های نوری در زمینه ارتباطات از سیلیس ساخته می شوند. سیلیس یک افزودنی رایج درتولید مواد غذایی است که اصولا به عنوان یک عامل جاری شدن در موادغذاییپودری،یابرای جذب آب درکاربرد های هیگروسکوپیک(نمک گیری)استفاده می شود. سیلیکون جزء اولیه خاکستر سبوس برنج است که برای مثال در تصفیه کردن و هم چنین ساخت سیمان استفاده می شود.( ویکی پدیا)

1-2 اهمیت موضوع
نشاسته های دارای خواص عملکردی مانند نشاسته سیب زمینی، متقاضی زیادی در صنایع مختلف به ویژه صنایع غذایی دارند. در ایران تنها ذرت و گندم جهت تهیه ی نشاسته مصرف می شوند. با توجه به این که این دو محصول مصارف مهم تری در مقایسه با استخراج نشاسته دارند، لذا میتوان انتظار داشت که منبع مناسبی برای تولید نشاسته نباشند و سیب زمینی به دلایل زیر میتواند به عنوان جایگزینی برای آن مطرح شود:
1.امکان افزایش تولید با استفاده از بذور سالم و کشت مکانیزه
2.وجود امکانات و شرایط اقلیمی و جغرافیایی کشور برای افزایش سطح زیر کشت و تولید در تمام ایام سال
3.مزیت نسبی از نظر میزان استحصال نشاسته از واحد سطح
اگر چه هزینه تولید نشاسته در سیب زمینی بالاتر از سایر منابع است لیکن خواص عملکردی آن ممکن است مصرف آن را در محصولات خاصی توجیه سازد.(یقبانی، 1387)
نشاسته سیب زمینی به طور ذاتی چندین خصوصیت مطلوب دارد که به منظور بهبود و افزایش پایداری و سفتی ژل ها در بعضی مواد غذایی، به عنوان یک جزء مهم و اساسی بر نشاسته ذرت، گندم و سایر نشاسته ها ترجیح داده می شود. علاوه بر این در مقایسه با سایر نشاسته ها قدرت تورم و قدرت باند شدن بالایی از خود نشان می دهد در حالی که دمای ژلاتینه شدن پایینی دارد. (یقبانی، 1387)
بیو پلیمر ها نسبت به پلیمر های سنتزی دارای مزایایی هستند که مهم ترین آن ها زیست تخریب پذیری و تجدید پذیری این مواد است. بازدارندگی بیو پلیمر ها نسبت به گاز ها باعث افزایش ماندگاری محصولات تازه مثل میوه هاوسبزی ها می شود. بازدارندگی نسبت به ترکیبات فرار و روغن ها به حفظ کیفیت مواد غذایی در طول عرضه و نگهداری کمک می کند. علاوه بر این بیو پلیمر ها ترکیبات مناسبی برای حمل انواع مواد افزودنی و ضد میکروبی به حساب می آیند که با آزاد سازی کنترل شده این ترکیبات قادرند سرعت انواع فساد های میکروبی و شیمیایی را در مواد غذایی کاهش دهند. اما با این وجود خواص مکانیکی ضعیف و نفوذ پذیری بالا نسبت به بخارآب دو عیب اصلی بیو پلیمر ها محسوب می شود که با ورود فناوری نانو به این عرصه این مشکلات نیز برطرف شدند. فیلم های حاصل از ترکیب نانو مواد و بیو پلیمر ها و یا به اصطلاح نانو کامپوزیت های بیو پلیمری خواص کاربردی مطلوب تری از خود نشان میدهند که مهم ترین آن ها افزایش مقاومت مکانیکی و کاهش نفوذ پذیری نسبت به بخارآب می باشد. افزایش بازدارندگی در برابر نفوذ گازها، افزایش کارایی فیلم در استفاده به عنوان بسته بندی فعال، افزایش مقاومت حرارتی ماده بسته بندی و ایجاد شفافیت و بهبود خواص ظاهری فیلم از دیگر مزایای نانو کامپوزیت های بیو پلیمری می باشد.(قنبرزاده،1388)

1-3 اهداف
1. بررسی اثرات نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی خواص مکانیکی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی
2. بررسی اثرات نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی خواص فیزیکو شیمیایی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی
3.بررسی اثرات نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر ویژگی های ممانعت کنندگی فیلم های بر پایه ی نشاسته سیب زمینی

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

4.بررسی اثرات نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر نمودار تعادلی رطوبت فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی
1-4- سوالات پژوهشی
1. آیا نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی خواص مکانیکی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی اثر دارد؟
2. آیا نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی خواص فیزیکو شیمیایی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی اثر دارد؟
3.آیا نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر روی ویژگی های ممانعت کنندگی فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی اثر دارد؟
4.آیا نانو ذرات خاک رس و دی اکسید سیلیکون بر نمودار تعادلی رطوبت فیلم های بر پایه نشاسته سیب زمینی اثر دارد؟

1-5 – محدودیت ها
در استفاده از ترکیبات نانو مورد استفاده در غلظت بالاتر از 5% ، به دلیل عدم حلالیت محدودیت وجود دارد.
1-6 – نمودارتحقیق
نمودار1-1: نمودار روش پژوهش
فصل دوم
مروری بر پژوهش های پیشین
2- 1بسته بندی
در جهان حدود 125 میلیون تن پلاستیک تولید می شود که حدود 30 میلیون تن آن در بخش بسته بندی مصرف می شود. آلودگی ناشی از مواد بسته بندی تولید شده از مشتقات نفتی و مشکلات ناشی از روش های مختلف آلودگی زدایی (مانند دفن کردن ، سوزاندن و بازیافت آنها) توجه پژوهشگران را در طی سال های اخیر به یافتن جایگزین های مناسب برای این نوع مواد بسته بندی معطوف کرده است.(فانگ4،2003)
امروزه بخش بزرگی از مواد استفاده شده در صنعت بسته بندی از فرآوردهای نفتی و پتروشیمی به دست می آیند که غیر قابل تجزیه در طبیعت بوده و مشکل زیست محیطی ایجاد میکنند. از این رو محققین همواره به دنبال راه حلهایی برای این موضوع میباشند. رشد روز افزون محصولات زیستی و توسعه تکنولوژیهای نوین سبب کاهش وابستگی به استفاده از سوخت های فسیلی گردیده است. در چند دهه اخیر میزان توجه و علاقه افراد به استفاده از بیو پلیمر ها به دلیل افزایش بیشتر آگاهی مصرف کنندگان، افزایش قیمت نفت خام، افزایش آلودگیهای زیست محیطی و تجزیه ناپذیر بودن پلیمر های نفتی و توجه به گرمای جهانی افزایش یافته است و سبب شده تلاش های فراوانی در جهت تولید مواد بسته بندی با منشا طبیعی(پروتئین، چربی و کربوهیدرات) به صورت فیلم یا پوشش صورت گیرد. این گونه بیو پلیمر ها در مقایسه با استفاده از پلاستیکها اثرات مخرب کمتری بر محیط زیست دارند.(لیاقتی ،1391)

2-1-1بسته بندی از دیدگاه محیط زیست
هدف اصلی از بسته بندی مواد غذایی از نظر تولید کنندگان و مصرف کنندگان این است که ضایعات یا به عبارتی میزان زباله را کاهش دهند. برای این منظور می توان روشهای نوینی را در سیستم بسته بندی ارائه نمود. جایگزین کردن سیستمهای جدید بسته بندی میتواند برای کلیه مصرف کنندگان و حتی تولید کنندگان مهم ترین هدف به شمار آید. به طور کلی آثار بسته بندی در محیط زیست را میتوان به دو گروه تقسیم نمود :
1) بسته بندی از دیدگاه محیط زیست و اقتصادی که شامل جمع آوری و استفاده مجدد از ضایعات ، صرفه جویی در مواد خام و انرژی و به عبارتی تولید انرژی با سوزاندن زباله و تخریب کامل ضایعات ظروف غیر قابل بازیافت است .
2) بستهبندی به عنوان آلایندههای محیط زیست(مواد اولیه مصرفی)، در حال حاضر افزون بر600 نوع قوطی در اندازهها، اشکال و انواع مختلف وجود دارد که برای بسته بندی 2500 نوع محصول مختلف به کار میرود. برای حفاظت در برابر خوردگی قوطی های فلزی، از انواع مرکب، چاپ و لاک استفاده میشود که همه غیر قابل بازیافتند. پلاستیکها با منشا مواد نفتی مثل پلی اولفینها، پلی استر ها، پلی آمیدها به علت در دسترس بودن در مقادیر زیاد و قیمت پایین و خصوصیات کاربردی مطلوب به طور گسترده ای به عنوان مواد بسته بندی به کار میروند. اما چنین ترکیباتی کاملا زیست تخریب ناپذیرند و منجر به آلودگی زیست محیطی میشوند. بنابراین استفاده از آن ها در هر شکل و نوعی باید محدود و حتی به تدریج به واسطه مشکلات دفع مواد زائد ممنوع گردد(لیاقتی،1391)
2-1-2 فیلم و پوشش های بسته بندی
فیلم یا پوشش به عنوان لایهای یکپارچه و نازک از ترکیبات پلیمر ی مختلف، بر روی موادغذایی قرار داده میشود. پوشش همان فیلمی است که جهت ماده غذایی به کار برده شده است. ساختار اصلی آن ها بر پایه پلیمر های طبیعی یا سنتزی با خواص ویژه هستند. عملکرد آن ها، ایجاد یک سد در مقابل انتقال مواد(آب، گاز و چربی )، حفظ و انتقال اجزاء مواد غذایی و افزودنیها و رنگها، طعم دهندهها)، جلوگیری از رشد ریز سازوارهها در سطوح مواد غذایی و نیز حفاظت مکانیکی آن ها میباشد. خواص کاربردی فیلمها به میزان زیادی متاثر از عللهایی مانند فرمولاسیون، تکنولوژی تهیه فیلم، ویژگیهای حلال و افزودنیهاست (لیاقتی، 1391)

2-1-3 کاربرد فیلم و پوششهای بسته بندی
برخی از اهداف تولید فیلم و پوششها به طور خلاصه عبارتند از:
1) کاهش مهاجرت اکسیژن، مواد مولد عطر و طعم،