ارزیابی خواص فیلم نشاسته حاوی نانوالیاف سلولز و لیگنوسلولز جهت بسته بندی مواد غذایی

این تحقیق با هدف ارزیابی خواص فیلم‌های نشاسته حاوی نانوالیاف سلولز و لیگنوسلولز حاصل از ضایعات کارتن کنگره‌ای کهنه (OCC) به روش مکانیکی و با استفاده از دستگاه سوپر آسیاب دیسکی برای دستیابی به ویژگی‌های مطلوب مقاومتی، انحلال‌پذیری و زیست تخریب‌پذیری جهت کاربرد در بسته‌بندی مواد غذایی انجام گرفت. خواص نانوفیبرها شامل ویژگی‌های ریخت‌شناسی (میانگین قطری و توزیع قطری) با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM) بررسی شد. فیلم‌های مورد نیاز برپایه نشاسته با مقادیر 5، 10 و 15 درصد نانوفیبرسلولز و نانوفیبرلیگنوسلولز به‌عنوان تقویت‌کننده با استفاده از روش قالب‌گیری محلول تهیه شدند و اثرات نانوالیاف بر خواص فیزیکی، پایداری در برابر آب، اسید و قلیایی ضعیف، مقاومت‌های مکانیکی و همچنین زیست‌تخریب‌پذیری فیلم‌ها تحت شرایط هوازی (با استفاده از خاک) مطالعه شد. نتایج نشان داد متوسط قطری نانولیگنوسلولز، 10±69 نانومتر و نانوسلولز 10±28 نانومتر است. نتایج بررسی خواص فیزیکی و ممانعتی نشان داد با افزایش درصد نانوالیاف، روند جذب روغن کاهش یافت. با افزایش مقدار نانوسلولز، انحلال‌پذیری فیلم در آب، اسید و قلیا کاهش یافت؛ ولی در مورد نانولیگنوسلولز روند معکوس مشاهده شد. همچنین، بررسی مقاومت‌های مکانیکی نشان داد با افزایش سهم نانوسلولز و نانولیگنوسلولز، مقاومت به ترکیدن و پارگی در نمونه‌ها بهبود یافت، ولی میزان بهبود برای فیلم حاوی نانولیگنوسلولز کمتر از فیلم دارای نانوسلولز بود. با افزایش درصد نانوالیاف سلولزی، میزان تخریب زیستی نمونه‌های فیلم نشاسته در شرایط هوازی، 20-15 درصد افزایش یافت. می‌توان نتیجه گرفت بکاربردن نانوالیاف سلولز و لیگنوسلولز منجر به افزایش مقاومت‌های مکانیکی و کاهش انحلال‌پذیری در برابر حلال‌های مختلف (آب، اسید و قلیا) می‌شود. همچنین با استفاده از این نوع نانوالیاف، خواص زیست‌تخریب‌پذیری بهبود یافته و در نتیجه کاربردی‌تر شد. بنابراین فیلم‌های تولیدی فوق می‌توانند با رعایت شرایط تولید به‌عنوان یک بسته‌بندی موادغذایی مورد استفاده قرار بگیرد.