ويژگيهاي فيزيكوشيميايي و ساختاري فيلم‌هاي خوراكي پروتئين كنجاله كنجد حاصل از دو روش استخراج قليايي و نمكي

Physicochemical and structural properties of edible films based on sesame meal protein obtained by two methods alkalin and saline extraction

هدف از اين تحقيق بررسي توليد فيلم خوراكي زيست تخريب پذير از پروتئين كنجاله كنجد با دو روش استخراج متفاوت پروتئيني بود كه شامل استخراج قليايي و نمكي مي­باشد. در اين فيلم­ها از گليسرول به عنوان پلاستي­سايزر به ميزان 40%، 45%،50% و از نانوذره اكسيد روي به مقدار 1%، 3%، 5 %استفاده شد. طبق نتايج بدست آمده نشان داده شد كه ضخامت فيلم­هاي تهيه شده از پروتئين به روش قليايي و نمكي با افزايش غلظت نانوذره و افزايش غلظت گليسرول افزايش يافت؛ با اين تفاوت كه ضخامت فيلم پروتئيني با روش قليايي نسبت به روش نمكي بيشتر بود. محتوي رطوبت و حلاليت با افزايش غلظت گليسرول افزايش يافت و همچنين در غلظت ثابت گليسرول افزودن نانوذرات اكسيدروي منجر به كاهش رطوبت نهايي و حلاليت فيلم­ها شد. اما تاثير گليسرول و نانوذره اكسيدروي در فيلم پروتئيني با روش نمكي كمتر از روش قليايي بود. همچنين ميزان رطوبت و حلاليت در روش نمكي بيشتر بود. نتايج مقايسه ميانگين ها نشان داد كه در هر دو نوع فيلم پروتئيني افزودن نانوذره اكسيدروي و همچنين افزايش غلظت گليسرول باعث افزايش معني داري در ميزان كدورت فيلم ها گرديد. طبق نتايج ميزان كدورت و در نتيجه خاصيت سدكنندگي نور در فيلم هاي پروتئيني با روش قليايي بطور قابل توجهي بيشتر از فيلم­هاي پروتئيني با روش نمكي بود. طيف سنج فروسرخ (FT-IR)، برقراري اتصالات جديد در بين پليمر و نانوذره اكسيد روي در روش قليايي و نمكي نشان داده شد. در بررسي ريزساختار فيلم­ها نشان داده شد كه فيلم پروتئيني شاهد داراي سطحي صاف با اندكي شكاف مي باشند كه نشان دهنده يكنواخت بودن ساختار اين فيلم‌هاي كامپوزيت مي‌باشد با افزايش درصد نانوذرات بافتي ناهمگن و زبر در سطح فيلم ها مشاهده شد كه مي تواند به تجمع و توزيع غير يكنواخت نانوذرات در بستر پليمر در اثر غلظت بالاي آن ها نسبت داده شود.

In recent years, biopolymers have been considered as a good replacement for plastic materials from petroleum derivatives in the field of packaging. Therefore, the purpose of this study was to investigate the production of a biodegradable edible film of sesame meal proteins by two different protein extraction methods including alkali and salt extraction. In these films, glycerol was used as a plasticizer in three concentrations of 40%, 45%, and 50% and zinc oxide nanoparticles were used in three concentrations of 1%, 3% and 5%. According to the results, it was shown that the thickness of films made from protein by alkaline and salt methods increased with increasing nanoparticle concentration and increasing glycerol concentration; however, the thickness of the protein film was higher by alkaline method than the salt method. The moisture and solubility content increased with increasing glycerol concentration, and also in the constant concentration of glycerol, the addition of nanoparticles decrease moisture content and film solubility content. However, the effect of glycerol and nanoparticles on the salt-based protein film was less than the alkaline method. Also, the moisture and solubility content in the salt method was higher. The results of the comparison of the means showed that in both types of protein films, the addition of the nanoparticle and also the increase of glycerol concentration significantly increased the opacity of the films. According to the results, the amount of opacity and, therefore, the photoconductive property of protein films by the alkali method was significantly higher than that of saline protein films. Fouriertransform infrared spectroscopy (FT-IR), introducing new connections between polymer and zinc oxide nanoparticles in alkaline and saline methods. In the study of the film structure it was shown that the control protein film had a smooth surface, indicating the uniformity of the structure of these composite films, with an increase in the percentage of heterogeneous and rough tissue nanoparticles observed at the film surface, which could lead to aggregation and due to their high concentration the non-uniform distribution of nanoparticles in the polymer bed.