دانلود تحقیق کاربرد فناوری نانو در صنعت بسته بندی مواد غذایی

اختصاصی از زد فایل دانلود تحقیق کاربرد فناوری نانو در صنعت بسته بندی مواد غذایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه :
با ورود نانو تکنولوژی در حوزه بسته بندی مواد غذایی انقلاب بزرگی در این بخش به وجود آمد.ورود این فرآیند جدید منجر به عرضه محصول ارزان تر با کارایی بالاتر و نیز اتلاف وقت،انرژی و مواد کمتر گردید.
از دیدگاه دیگر،چشم اندازهای مالی فناوری نانو،صنایع بسته بندی را پر رونق نشان        می دهد،چنان که سهم بازار این صنعت در حال حاضر حدود 1/1 میلیارد دلار است و پیش بینی می شود تا سال 2010،به 7/3 میلیارد دلار برسد.
امروزه فیلم هایی بر پایه مواد نفتی به صورت صنعتی جهت بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند.مزایای مهم آنها پایداری بالا،وزن و قیمت پایین ،همچنین فرآوری آسان می باشد؛اما بسیاری از پلیمرهای سنتزی قابلیت تجزیه پذیری زیستی را ندارند؛از این رو مصرف بیش از اندازه بسته بندی های پلاستیکی و در نهایت باقی ماندن آن در محیط ،نگرانی های جهانی را در پی خواهد داشت چنانچه یافتن جایگزین مطلوب و دارا بودن ویژگی تجزیه پذیری در اهم فعالیت ها قرار می گیرد.
ویژگی های پلیمرهای تجزیه پذیر
فیلم ها تجزیه پذیر به آسانی و توسط فعالیت آنزیمی ارگانیسم های زنده نظیر باکتری،قارچ و مخمر به دی اکسید کربن،آب و بیومس تحت شرایط هوازی و هیدروکربن ،متان و بیومس تحت شرایط بی هوازی تجزیه می شوند.
پلیمرهای تجزیه پذیر را براساس منبع تولیدی به چند دسته تقسیم می کنند:
-    پلیمرهایی که مستقیماً از بیومس استخراج می شوند نظیر پلی ساکارید،پروتئین،پلی پپتید و پلی نو کلئوتید
-    پلیمرها تولید شده از سنتز شیمیایی مونومرهای تجدید شونده یا مخلوط بیومس و فرآورده های نفتی پلی لاکتیک اسید یا بیوپلی استر
-    پلیمرهای تولیدی توسط ارگانیسم ها یا باکترهای ترا ریخته نظیرپلی هیدروکسی بوتیرات،سلولز باکتریایی،گزانتان،کوردیان و پولان.
متاسفانه ،تاکنون استفاده و عرضه فیلم های تجذیه پذیر در بسته بندی غذایی به دلیل نواقصی نظیراستحکام ضعیف و ساختار سست حاصل از پیوندهای میان پلیمرهای طبیعی با  محدودیت هایی روبروست؛همچنین هزینه بالای تولید،یکی از موانع موجود بر سر جایگزینی این قبیل ترکیبات با پلاستیک ،می باشد.
پیدایش نانو کامپوزیت ها
اخیراً توجه ویژه ای به سیستم های هیبرید ارگانیک و غیر ارگانیک شده است و ماحصل آن ادغام پلیمرهای سنتزی با طبیعی و یا بروز یک سری تغییرات شیمیایی در ساختمان پلیمرهای طبیعی یا هدف افزایش کارآمدی محصول و رفع نواقص مکانیکی انتقال گاز و رطوبت آنها می باشد.
به طور معمول جا دادن زنجیره های پلیمر به داخل مجموعه غیر آلی در جهت تولیدی مواد کامپوزیت توسط دو روش صورت می گیرد:الحاق منومر مناسب در داخل مجموعه و در نهایت انجام پلیمریزاسیون یا الحاق مستقیم زنجیره پلیمر به داخل مجموعه با استفاده از فرایند انحلال ذوب شدن.
بکارگیری کامپوزیت ها به عنوان چالشی بزرگ در زمینه افزایش بکارگیری فیلم های خوراکی تجذیه پذیر به شمار می رود(سینهاری و بوسیمنا 2005)؛این قبیل ترکیبات سبب کاهش پسماندهای بسته بندی،حفظ تازگی ماده غذایی و افزایش دوره ماندگاری آن         می شود.
شکل 7-1
پلیمر کامپوزیت آمیخته ای از ساختار پلیمر به همراه افزودنی های آلی و غیر آلی             می باشد.
ظهور نسل جدیدی از کامپوزیت ها تحت نام(نانو کامپوزیت)منجر به بهبود برخی            ویژگی ها،نظیر افزایش مقاومت در برابر صدمات مکانیکی،حرارتی،نفوذ حلال و گازها ، کاهش وزن بسته،افزایش شفافیت و زمان ماندگری در مقایشه با انواع تجاری در سطح میکرو می گردد.
تاکنون تنها استفاده از یک لایه غیر آلی مانند خاک رس در بسته بندی صنعتی مورد توجه قرار گرفته است و دلیل انتخاب آن قابل دسترسی بودن،هزینه پایین،افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون و قابلیت فرآیند بالای خاک رس می باشد؛اما مهمترین دلیل انتخاب آن،افزایش استحکام (سفتی بافت) کامپوزیت،با افزودن نانو ذرات رس بوده ،زیرا این پر کننده ،توانایی زیادی جهت پذیرش زنجیره های پلیمری میان لایه های ورقه ای خود دارد(سینهاری و بوسیمنا 2005،سینهاری و اکاموتو 2003)
نانو کامپوزیت خاک رس – پلیمر
در این نوع مواد ازخاک رس نوع اسمکتیت از قبیل هکتوریت،مونت موریلونیت و میکای سنتزی به عنوان پر کننده برای بهبود خواص پلیمر استفاده می شود؛هر لایه تقریباً1 نانو مترضخامت دارد،در حالیکه شعاع آن از 30 نانو متر تا چند میکرون متغیر است.
صدها یا هزارات عدد از این لایه ها توسط نیروی واندوالسی ضعیف،روی هم انباشته       می شوند  تا یک جزء خاک رسی را تشکیل دهند.افزودن 5-3 درصد نانو ذرات رس به ماتریس کامپوزیت،سبب افزایش استحکام مکانیکی و مدول الاستیک آن می شود.از آنجا که مهمترین مشکل در بسته بندی مواد غذایی ،حضور اکسیژن بوده که سبب به اکسیداسیون چربی در گوشت و پنیر می شود؛بدلیل طبیعت منحصر به فرد نانو ذرات،هوا قابلیت نفوذ به این بسته بندی را در مقایسه با سایر پلاستیک های رایج ندارد؛بنابراین غنی سازی پلاستیک با شمار زیادی از نانو ذرات رس و تولید فیلم هایی به منظور نگهداری ماده غذایی منجر به افزایش زمان ماندگاری آن در مقایسه با بسته بندی های پلاستیکی رایج می گردد.نمونه هایی از کاربرد نانو کامپوزیت ها در صنایع غذایی شامل استفاده در بسته بندی کاغذی(تترا پک)جهت آبمیوه ها و محصولات لبنی،هم چنین نوشیدنی های گازدار و انواع شراب گوشت و فرآورده های غله ای می باشد.

شامل 19 صفحه Word