بهینه سازی فیلم ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی گلوتن حاوی اسانس گلپر، نانو ذره ی منیزیم اکسید و پلی پیرول به روش سطح پاسخ

هدف از این مطالعه تهیه فیلم های ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی بر پایه گلوتن گندم بود و برای اصلاح ساختار فیلم از اسانس گلپر و نانو ذره ی منیزیم اکسید و پلی پیرول استفاده شد. از طرح آماری باکس بنکن برای بررسی تاثیر سه فاکتور اسانس گلپر، نانوذرات اکسید منیزیم و پلی پیرول بر روی خواص فیزیکوشیمیایی فیلم استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، جذب رطوبت،انحلال­پذیری و نفوذ پذیری نسبت به بخار آب فیلم ها با افزایش محتوای اسانس و پیرول کاهش یافت. افزایش مقادیر اسانس و پیرول در ساختار فیلم خواص مکانیکی فیلم ها را بهبود بخشید. سپس فیلم های بهینه (حاوی  ۱۲ درصد اسانس، ۹۰۴/۰ درصد اکسید منیزیم و ۲/۰ پیرول) برای ارزیابی خواص ساختاری و ضد میکروبی مورد مطالعه قرار گرفتند. خاصیت آنتی باکتریال، آنتی اکسیدانی و هدایت الکتریکی فیلم در حضور هر سه افزودنی اسانس گلپر، نانوذرات اکسید منیزیم و پلی پیرول به شدت افزایش یافت (۰۵/۰>P). فیلم کامپوزیت گلوتن-اسانس-اکسید منیزیم-پلی پیرول بیشترین خاصیت آنتی اکسیدانی و آنتی باکتریال را داشت. فیلم بهینه دارای فعالیت ضد باکتریایی بالاتری در برابر اشیرشیاکلی (Escherichia Coli) ATCC۱۳۷۰۶ در مقایسه با  استافیلوکوکوس اورئوس (Staphylococcus aureus) ATCC۶۵۳۸ بود. تصاویر SEM نشان داد اسانس و پلی پیرول ساختار فیلم گلوتن را منسجم تر کرده و آن را در برابر عبور بخار آب مقاوم تر کرده است. طیف های FTIR برهمکنش های الکترواستاتیک بین گلوتن با اسانس و پلی پیرول را تایید کرد. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد پلی پیرول به شدت مقاومت حرارتی فیلم را افزایش داده و نانوذرات تاثیر چندانی بر روی مقاومت حرارتی نداشته اند. نتایج این پژوهش نشان داد که فیلم کامپوزیتی و زیست فعال گلوتنی با داشتن سه خاصیت مهم هدایت الکتریکی، آنتی باکتریالی و آنتی اکسیدانی پتانسیل استفاده به عنوان فیلم فعال و هوشمند در بسته بندی محصولات غذایی فساد پذیر را دارد.

Keywords:

Gluten , magnesium oxide , Heracleum persicum essential oil , polypyrrole , Active film , گلوتن , اکسید منیزیم , اسانس گلپر , پلی پیرول , فیلم فعال