توليد و بهينه‌سازي ويژگي‌هاي نانوكامپوزيت زيست‌تخريب‌پذير كيتوزان /نانوفيبرآلي حاوي اسانس‌هاي مرزنجوش بخارايي و زنيان و كاربرد آن بر پايداري اكسيداتيو روغن كلزا

در پژوهش حاضر به طراحي و توليد يك بسته بندي فعال آنتي‌اكسيداني/ ضدميكروبي بر پايه بيوپليمر كيتوزان پرداخته شد كه در آن از نانوفيبرليگنوسلولز (LCNF) و نانوفيبرسلولز (CNF) در غلظت 4% به‌عنوان تقويت‌كننده ويژگي‌هاي بيوپليمر‌ و همچنين به‌منظور كنترل رهايش تركيبات اسانس مرزنجوش و زنيان در غلظت 5% (به‌عنوان ماده آنتي‌اكسيدان/ ضدميكروبي) از ماده بسته‌بندي به داخل ماده غذايي، استفاده شد. نتايج نشان داد افزودن اسانس‌ها به‌صورت تركيبي تاثير قابل توجهي بر تغييرات بلورينگي و خواص حرارتي فيلم‌ها نداشت، در حاليكه نانوتقويت‌كننده‌هاي آلي سبب افزايش خاصيت كريستالي و افزايش مقاومت حرارتي فيلم‌هاي نانوكامپوزيت گرديد. با به‌كار بردن اسانس و نانوتقويت‌كننده‌هاي CNF و LCNF در ساختار فيلم‌ها، شفافيت و در نتيجه ميزان عبور نور از فيلم‌هاي فعال نسبت به نمونه كنترل كاهش يافت. افزودن اسانس‌ها به‌طور جداگانه و تركيبي و همچنين نانوتقويت‌كننده‌هاي آلي در ساختار فيلم‌ها، سبب كاهش معني‌داري در ميزان حلاليت و نفوذپذيري كامپوزيت‌ها نسبت به فيلم خالص كيتوزان گرديد. با افزودن حالت تركيبي دو اسانس با نسبت 50:50، استحكام كششي (UTS) و كرنش تا نقطه شكست (STB) افزايش يافت، در حاليكه نانوفيبرهاي آلي منجر به افزايش UTS و كاهش قابل توجهي در مقدار STB نانوكامپوزيت‌ها گرديد. همچنين مشخص شد كه فيلم‌هاي فعال حاوي نسبت‌هاي مختلف اسانس داراي فعاليت آنتي‌اكسيداني قابل توجهي بوده و خاصيت ضدميكروبي بالايي عليه باكتري‌هاي اشريشياكلي O157:H و باسيلوس سرئوس داشتند كه با افزودن CNF و LCNF به‌دليل نقش كنترل‌كنندگي توسط نانوفيبرها، از اين ويژگي‌هاكاسته شد. با بهينه‌سازي عددي نرم افزار، مقدار بهينه براي اسانس هاي زنيان و مرزنجوش به‌ترتيب 2.29 و 2.71 درصد (مخلوط 5%) در تركيب با نانوتقويت‌كننده LCNF به‌دست آمد. نتايج پايداري اكسايشي روغن كلزا نشان داد كه نانوكامپوزيت بهينه و كامپوزيت فعال آن، به‌طور قابل توجهي قادر بودند تازگي روغن را در طول نگهداري در دماي محيط حفظ كنند و اكسيداسيواسيون روغن را به تاخير اندازند.