بررسي اثر فيلم‏هاي نانوكامپوزيتي فعال (LDPE-nanoTiO2-nanoclay) بر خواص فيزيكي، مكانيكي و كيفي ميوه كيوي

Investigation of the effect of the active nanocomposite films (LDPE-nanoTiO2-nanoclay) on physical, mechanical and qualitative properties of Kiwifruit

يكي از كاربردهاي فناوري نانو در صنعت كشاورزي، استفاده از فيلم‌هاي فعال نانوكامپوزيتي در بسته‌بندي فعال محصولات كشاورزي به‌منظور افزايش زمان نگهداري آن‌ها مي‌باشد. در اين پژوهش فيلم‌هاي فعال نانوكامپوزيت پلي‌اتيلني C2T0.5 (حاوي 2% نانورس و 5/0% نانوتيتان) و C4T0.5 (حاوي 4% نانورس و 5/0% نانوتيتان) و همچنين فيلم پلي‌اتيلني خالص (C0T0)، به روش اختلاط مذاب، تهيه شدند. در ادامه ضمن بررسي ساختار نانوكامپوزيتي فيلم‌‏هاي توليدي با استفاده از دستگاه پراش اشعه ايكس (XRD)، براي بررسي اثر فيلم‌هاي نانوكامپوزيت توليدي بر عمر قفسه‌اي ميوه كيوي، برخي از خواص فيزيكي، مكانيكي و كيفي اين محصول در طي نگهداري با بسته‌هاي نانوكامپوزيت توليدي اندازه‌گيري شد. در ادامه با انجام آزمون فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي، داده‌ها تجزيه و تحليل شدند. نتايج آزمون XRD نشان از پخش قابل قبول نانوذرات در زمينه بسپاري فيلم‌هاي نانوكامپوزيت توليدي با ساختار درميان لايه‌اي بود. در بررسي خواص مختلف فيزيكي و مكانيكي ميوه‌هاي كيوي، مشاهده شد كه نمونه‌هاي بسته‌بندي شده با فيلم‌هاي نانوكامپوزيتي فعال، در مقايسه با فيلم‌هاي پلي‌اتيلني خالص، كمترين ميزان مواد جامد محلول، ميزان pH و بيشترين ميزان رطوبت و سفتي را دارند. در بررسي خواص كيفي ميوه‌هاي بسته‌بندي شده، بيشترين امتياز از لحاظ رنگ و شكل ظاهري و مطلوبيت كلي، مربوط به نمونه‌هاي بسته‌بندي شده با فيلم‌هاي نانوكامپوزيتي نتيجه شد. پس با توجه به شرايط اين پژوهش و نتايج مذكور، براي افزايش عمر قفسه‌اي ميوه‌ كيوي، فيلم‌ نانوكامپوزيتي فعال C2T0.5 پيشنهاد مي‌شود.

Use of nanocomposite active films in active packaging of agricultural products is one of the applications of nanotechnology in the agricultural industry to increase their storage time. In the present research, polyethylene-nanocomposite active films, C2T0.5 (2% nano-Clay and 0.5% nano-TiO2) and C4T0.5 (4% nano-Clay and 0.5% nano-TiO2) and also neat polyethylene film (C0T0) with melt mixing method were prepared. Then, in order to investigation of the structure of the produced nanocomposite films, the X-ray diffraction (XRD) test was used. Then, in order to find the effect of produced nanocomposite films over the shelf life of Kiwifruit, some physical, mechanical and quality properties of this fruit were measured during storage time. Use of factorial experiment with Completely Randomized design, data was then analyzed. XRD results showed acceptable distribution of nanoparticles within the polymeric matrix of nanocomposite films with intercalated structure. In the study of different properties of Kiwifruit, it was observed that samples packaged with active nanocomposite films compared to pure polyethylene films, had the lowest soluble solid content and pH and the highest moisture content and firmness. In the exploration of quality characteristics of Kiwifruits, the highest rating in terms of color and appearance shape and total favorability for packaged samples with nanocomposite films were obtained. Thus, according to conditions of this research and results, in order to increase the shelf life of Kiwifruit, the C2T0.5 nanocomposite film is recommended.