افزایش عمر محصولات باغبانی با نانوکامپوزیت تولیدی محققان ایرانی

بسپار می نویسد، پژوهشگران کشور موفق به تهیه سه نوع فیلم نانوکامپوزیت رس، اکسید تیتانیوم و رس- اکسیدتیتانیوم شدند که در افزایش ماندگاری و عمر قفسه‌ای محصولات تازه باغبانی نقش دارند.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، این فیلم‌ها در راستای بهبود خواص سدکنندگی فیلم‌های معمولی پلی‌اتیلن، کنترل تولید اتیلن، تأخیر پیری و کاهش آلودگی‌های پس از برداشت تولید شدند و از خواص فتوکاتالیستی برخوردارند.
دکتر حجت الله بداقی، محقق این طرح با بیان این که کاهش یا جلوگیری از اثرات میکروارگانیسم‌های عامل فساد، کندکردن وقایع فیزیکوشیمیایی و شدت تنفس محصول از فاکتورهای اساسی در افزایش دوره نگهداری و حفظ کیفیت پس از برداشت محصولات باغی به‌ شمار می‌رود، اظهار کرد: بر همین اساس برای ایجاد این خواص از نانوذرات رس استفاده کردیم که کاهش میزان نفوذپذیری فیلم نانوکامپوزیت را به دنبال داشته است، این امر به دو دلیل صورت می‌گیرد، دلیل اول ایجاد شدن مسیر پیچ و خم‌دار برای انتشار ماده گازی است، چون مواد پرکننده (filler) ضرورتاً کریستال‌های غیرآلی نفوذناپذیر هستند، مولکول‌های گازی باید ترجیحاً به‌ جای عبور از یک مسیر مستقیم و عمودی از پیرامون آن‌ها عبور کنند و مسیر طولانی‌تر را برای عبور طی کنند؛ اما همیشه تنها عامل نیست.
وی در ادامه افزود: دلیل دوم برای توجیه بهبود ویژگی سد‌کنندگی، ایجاد شدن برخی تغییرات در نواحی بین سطوح در زمینه پلیمری است، اگر برهمکنش مطلوبی از پلیمر و نانوذره به‌ وجود آید، رشته‌های پلیمر که در مجاورت هر نانوذره قرار دارند تا حدودی بی‌حرکت می‌شوند، در پی آن میزان جهش مولکول‌های گازی مهاجر که از نواحی فی‌ مابین سطوح نانوذرات و زمینه پلیمری عبور می‌کنند، با تغییر در تراکم و اندازه منافذ آزاد، کاهش می‌یابد.
به گفته بداقی، همچنین در ساخت این نانوفیلم‌ها از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم نیز بهره گرفته شده است که دلیل استفاده از این نانوذرات نیز قابلیت فتوکاتالیت فیلم‌های نانوکامپوزیت به واسطه استفاده از نانوذرات اکسید تیتانیوم بوده است.
بداقی در مورد مراحل و نتایج این کار تصریح کرد: در فاز اول از تحقیقات ابتدا با استفاده از این نانوذرات فیلم‌های نانوکامپوزیت بسته‌بندی با روش فرایند واکنشی مذاب تهیه شد، سپس با بررسی خواص حرارتی، مکانیکی، رئولوژی، مورفولوژی و میکروبی این فیلم‌های نانوکامپوزیت، بهبود خواص آن تعیین شد و با استفاده از آزمایش‌های نفوذپذیری، نفوذپذیری نسبت به گاز دی اکسید کربن، اکسیژن و بخار آب بررسی شد، در فاز دوم نیز به ارزیابی فاکتورهای فیزیکی، شیمیایی، ظاهری، حسی و میکروبیولوژیکی زردآلوی بسته‌بندی شده پرداخته شد، بر همین اساس نتایج قابل قبولی به‌ دست آمد که حاکی از این بود که افزودن نانوذرات به ماتریس پلیمر پلی‌اتیلن ویژگی‌های مکانیکی، حرارتی و رئولوژیکی آن را نسبت به پلی‌اتیلن معمولی بهبود می‌دهد، همچنین نفوذپذیری فیلم‌های نانوکامپوزیت با افزایش مقدار رس در ماتریس پلیمری کاهش می‌یابد.
وی خاطرنشان کرد: دارا بودن قابلیت فتوکاتالیستی فیلم‌های مذکور در کنترل تولید میزان اتیلن محصول و کنترل جمعیت میکروبی محصول بسته‌بندی شده طی زمان نگهداری از ویژگی‌های این نانوفیلم‌ها است.
به گفته بداقی، با توجه به تولید فیلم‌های نانوکامپوزیت با استفاده از روش فرایند واکنشی مذاب در پروژه مذکور، کار انجام شده را می‌توان به عنوان یک روش کاملاً صنعتی معرفی کرد.
نتایج این تحقیقات که به دست دکتر حجت الله بداقی، دکتر یونس مستوفی و دکتر عبدالرسول ارومیه‌ای صورت گرفته است، در مجله «LWT – Food Science and Technology» (جلد 50، شماره 2) منتشر شده است.