-
- کاربردهای فیلم خوراکی
فیلمها و پوشش های خوراکی برای حذف بستهبندیهای غیرخوراکی استفاده نمیشوند بلکه به همراه بستهبندیهای مرسوم به بهبود کیفیت و ماندگاری کمک می کنند و تعداد لایه های بستهبندی را کاهش می دهند و پس از آن که بسته باز شد حفاظت از غذا را ادامه می دهند (قنبرزاده و همکاران، 1388).
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
- تولید فیلم نشاسته
فیلم نشاسته توسط دو روش زیر قابل تولید است:
- روش کاستینگ[44]
- روش ترمو پلاستیک[45](اکستروژن[46] دمشی یا غلتکی)
2-5-1- روش کاستینگ(روش حلال)
نشاسته در حالت طبیعی داخل گرانولهایی مجزا از هم میباشد. بنابراین برای اینکه بیوپلیمرهای آمیلوز[47] و آمیلو پکتین[48] قابلیت پلیمریزاسیون و تشکیل فیلم پیدا کنند لازم است که این ماکرومولکولها از داخل گرانولها آزاد گردند. برای این منظور، بایستی نشاسته ژلاتینه شود در واقع، در فرایند ژلاتینه شدن، گرانولهای نشاسته در حضور آب متلاشی شده و زنجیرهای آمیلوز و آمیلوپکتین از داخل آنها آزاد میگردند. گرانولهای نیمه کریستالی نشاسته در دمای اتاق نسبت به انحلال در آب از خود مقاومت نشان می دهند. هنگامی که دیسپرسیون نشاسته در آب حرارت داده می شود و سپس سرد می شود، بسته به دما و زمان حرارت دهی چهار مرحله زیر تشخیص داده می شود (قنبرزاده و همکاران، 1388).
ژلاتینه شدن، خمیری شدن، ترکیدن گرانولها و رتروگراداسیون[49].
2-5-1-1- ژلاتینه شدن
گرانولهای نشاسته در آب سرد نامحلول میباشند و آب کمی جذب می کنند. حرارت دادن مخلوط گرانولها و آب، موجب شکسته شدن پیوندهای هیدروژنی نشاسته–نشاسته وایجاد پیوندهای نشاسته–آب دردمای ژلاتینیزاسیون[50] می شود و در نتیجه آبگیری تسریع مییابد و آب به داخل گرانولها نفوذ می کند و موجب تورم برگشت پذیر گرانولها می شود (قابل برگشت با سرد کردن و خشک کردن)، در مرحله ژلاتینه شدن افزایش ویسکوزیته محلول ناچیز است ولی افزایش آبگیری از نشاسته را میتوان از روی کاهش شکست دوگانه نور زیر میکروسکوپ نوری پلاریزه تشخیص داد. کریستالی بودن ساختار میسلهای نشاسته موجب شکست دو گانه نور می شود. جذب آب موجب تبدیل شکل کریستالی به آمورف و کاهش شکست دو گانه نور می شود (قنبرزاده و همکاران، 1388).
2-5-1-2- خمیری شدن
گذشت زمان و افزایش دمای سوسپانسیون نشاسته موجب افزایش آبگیری و تورم برگشت ناپذیر گرانولها در دمای خمیری شدن و افزایش یکباره ویسکوزیته میگردد. در مرحله خمیری شدن، بخشی از مولکولهای نشاسته (به ویژه آمیلوز) از داخل گرانولها به فضای بین گرانولها وارد می شود و ماتریکس بین گرانولی تشکیل میدهد که این ماتریکس باعث افزایش شدید ویسکوزیته می شود. هر چقدر اندازه گرانولها بزرگتر باشد زمان و دمای ژلاتینه شدن و خمیری شدن پایینتر خواهد بود. گرانولهای بزرگتر، پیک ویسکوزیته بالاتری را ایجاد می کنند. برای مثال سیب زمینی دارای دمای ژلاتینه شدن و خمیری شدن کمتر و پیک ویسکوزیته بالاتری نسبت به نشاسته غلات میباشد. همچنین، هر چقدر نسبت آمیلوز کمتر باشد دمای ژلاتینه و خمیری شدن کمتر خواهد بود. دماهای خمیری شدن ذرت مومی (بدون آمیلوز) و ذرت نشاستهای (با آمیلوز بالا) به ترتیب 65 و 86 میباشند (قنبرزاده و همکاران، 1388).
2-5-1-3-ترکیدن گرانولها
ادامه حرارت دهی و آبگیری موجب ترکیدن گرانولها و کاهش ویسکوزیته می شود به هم زدن دیسپرسیون (اعمال برش) و پایین بودن pH موجب ترکیدن سریعتر میگردد (قنبرزاده و همکاران، 1388).
2-5-1-4- رتروگراداسیون نشاسته
سرد کردن دیسپرسیون نشاسته در آب موجب تشکیل پیوندهای هیدروژنی نشاسته –نشاسته و کاهش پیوندهای هیدروژنی آب– نشاسته میگردد. خطی بودن زنجیرهای آمیلوز موجب ممانعت فضایی کمتر، تحرک و نزدیک شدن بیشتر زنجیرها و تشکیل سریعتر پیوندهای هیدروژنی نسبت به زنجیرهای آمیلوپکتین می شود. اگر محلول نشاسته، غلیظ و سرعت سرد کردن بالا باشد پیوندهای هیدروژنی در نقاط محدود تشکیل میشوند و آب را گیر انداخته و شبکه ژلی تشکیل می دهند (رتروگراده نمیشوند). رقیق بودن محلول نشاسته و یا سرد کردن آرام محلول غلیظ نشاسته، موجب تشکیل پیوندهای هیدروژنی در نقاط زیاد و در نتیجه تبدیل شکل آمورف به شکل کریستالی می شود (رتروگراداسیون) (قنبرزاده و همکاران، 1388).
نسبت آمیلوز به آمیلوپکتین بالاتر موجب رتروگراداسیون سریعتر می شود برای مثال نشاسته سیب زمینی دیرتر از نشاسته گندم رتروگراده میگردد. حرارت دادن، مرحله اساسی در تولید فیلم نشاسته محسوب می شود. در روش کاستینگ پس از تهیه محلول تشکیل دهنده فیلم (5-1% w/w نشاسته در آب)، آن را تا بالای دمای ژلاتینه شدن حرارت می دهند (معمولا 90 به مدت30 دقیقه)، سپس آن را خنک می کنند و بر روی سطح نچسب تفلونی پخش می کنند با خشک کردن در دمای حدود 60 به مدت 24 ساعت فیلمی یکنواخت تولید می شود که میتوان به راحتی آن را از سطح جدا کرد (قنبرزاده و همکاران، 1388).
- روش ترمو پلاستیک (اکستروژن دمشی یا غلتکی)
در این روش نشاسته در عدم حضور آب (یا مقادیر پایین آب) و در حضور نرمکننده های غیر فرار (عمدتاً گلیسرول) در داخل اکسترودر و تحت فرایندهای مکانیکی و حرارتی به نشاسته ترموپلاستیک تبدیل می شود که قابلیت شکل پذیری توسط حرارت را دارد و میتوان از آن در تولید انواع مواد بستهبندی از جمله فیلمها استفاده کرد در واقع در این روش برای ژلاتینه شدن نشاسته از حرارت و تنشهای مکانیکی استفاده می شود. فیلمهای حاصل از روش ترموپلاستیک خواص مکانیکی بهتری از فیلمهای حاصل از روش کاستینگ خواهد داشت (قنبرزاده و همکاران، 1388).
