مقایسه تأثیر نانوپرکننده‌های آلی و معدنی بر خواص مکانیکی و ممانعتی فیلم نانوکامپوزیتی ایزوله پروتئین آب‌پنیر

سابقه و هدف: فیلم‌های بر پایه پلیمرهای طبیعی به دلیل معایبی از جمله خصوصیات مکانیکی و ممانعتی ضعیف، کاربردشان در بسته‌بندی محدود شده است. یکی از راه حل‌ها جهت غلبه بر این مشکل، تولید نانوکامپوزیت‌ها می‌باشد. در این رابطه، می‌توان از نانوذرات معدنی و آلی بهره گرفت. هدف از انجام این پژوهش مقایسه تأثیر نانوذرات آلی سلولز و معدنی نانورس بر خواص فیلم ایزوله پروتئین آب‌پنیر بود. مواد و روش‌ها: نانوبلور سلولز از پوسته یولاف و نانورس سپیولایت از معادن یزد استخراج و به مخلوط سازنده فیلم پروتئین آب‌پنیر در غلظت‌های مختلف (2، 4 و 6% وزنی) افزوده شدند و تأثیر آن‌ها روی ضخامت، خواص مکانیکی، نفوذپذیری به بخار آب، حلالیت و شفافیت فیلم‌ها بررسی شد. یافته‌ها‌: هر دوی این نانوذرات نفوذپذیری به بخار آب فیلم‌ها را کاهش دادند اما در این رابطه نانوبلورسلولز عملکرد بهتر و معنی‌داری نشان داد. نانوبلور سلولز به دلیل ماهیت آبدوستی حلالیت فیلم‌ها را افزایش ولی نانوذرات رس به دلیل ساختار صفحه‌ای حلالیت را کاهش دادند. استحکام کششی و مدول الاستیسیته فیلم‌های دارای نانوبلور سلولز افزایش یافت، اما نانوذرات رس تأثیر معنی‌داری روی استحکام کششی نداشتند و تنها در غلظت 4% افزایش معنی‌داری روی مدول الاستیسیته داشتند. کشش‌پذیری و شفافیت فیلم‌ها توسط هر دو نانو ذره کاهش‌‌ و ضخامت فیلم‌ها افزایش ‌‌‌یافت. نتیجه گیری: نانوبلور آلی سلولز علاوه بر توانایی ایجاد نانوکامپوزیت‌های کاملاً زیستی و نوشونده، می‌توانند خواص مکانیکی و ممانعتی پلیمرهای پروتئینی را در مقایسه با پرکننده معدنی نانو رس بهتر بهبود بخشند. واژگان کلیدی: فیلم ایزوله پروتئین آب پنیر، نانوبلور سلولز، نانورس، نانوکامپوزیت، بسته‌بندی