سنتز و شناسایی نانو زیست کامپوزیت ضد میکروبی نقره /کیتوسان به روش شیمیایی برای استفاده در بسته‌بندی مواد غذایی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 گروه نانو تکنولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران.

2 گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران

چکیده

کیتوسان یکی از پلی‌مرهای زیست تخریب‌پذیر و خواص ضد میکروبی مطلوب می‌باشد که تهیه فیلم و کامپوزیت آن بسیار آسان می‌باشد. در این تحقیق نانو ذرات نقره به روش شیمیایی در درون بستر بایوپلی‌مر کیتوسان زیست تخریب‌پذیر جهت کاهش میزان جذب رطوبت و افزایش خصلت ضد میکروبی آن به منظور استفاده در بسته‌بندی مواد غذایی سنتز شد. نیترات نقره، سدیم برو هیدرید  و کیتوسان به ‌ترتیب به‌عنوان پیش ماده نقره، عامل کاهنده شیمیایی و ماده زمینه پلی‌مری مورد استفاده قرار گرفته است. ساختار و مورفولوژی فیلم سنتز شده توسط پراش اشعه X-و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت ضد میکروبی فیلم نازک نانو ذرات نقره/کیتوسان به صورت تغییر قطر هاله عدم رشد باکتری در غلظت‌های مختلف نیترات نقره بررسی شد. نتایج به‌دست آمده از بررسی کریستالوگرافی XRD نشان داد که ماکزیمم پیک‌های نانو ذرات نقره مربوط به فازهای (111)، (200)، (311) و (222) درسطوح کریستالوگرافی بوده و وجه غالب کریستال‌های نقره مکعبی می‌باشد. تصاویر میکروسکوبی SEM نشان‌دهنده پراکندگی یکنواخت نانو ذرات در درون فیلم پلی‌مر می‌باشد. نتایج میکروبی به‌دست آمده نشان داد که نانو ذرات نقره در محلول کیتوسان فعالیت ضد باکتری بالایی در برابر باکتری‌های گرم منفی دارد. این اثر ضد باکتریایی نانو کامپوزیت سنتز شده در غلظت mol/L 15/0 از نیترات نقره از سایر غلظت‌ها بیش‌تر است. بررسی تاثیر نانو ذرات نقره بر میزان جذب رطوبت در فیلم مورد بررسی نشان داد که با افزایش میزان نیترات نقره از صفر تا mol/L 15/0، میزان  WVP کاهش داشته و از 6/7%  تا  g/m.h.Pa 7/5% تغییر می‌نماید. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Synthesis and Characterization of Ag/Chitosan Nanobiocomposite by Chemical Method and Investigation of its Application for Food Packaging

نویسندگان [English]

  • Saeideh Ebrahimi asl 1
  • Amir Zarei 2

1 Department of Nanotechnology, Ahar Branch, Islamic Azad University, Ahar, Iran

2 Department of chemistry, Ahar Branch, Islamic Azad University, Ahar, Iran

چکیده [English]

Chitosan is a biodegradable and antibacterial polymer with simple preparation methods. The main problem of its film is its poor mechanical stability and amphiphilic structure. In this research Ag nanoparticles was synthesized in the matrix of chitosan (biopolymer) to reduce humidity absorbance and increase mechanical stability for application in food packaging. AgNO3 and Na2H2B4 and chitosan was used as precursors. The characteristic of nanoparticles and film was studied by X-Ray diffraction pattern. Surface morphology of the film was studied using scaning electrone microscopy. The result of the X-ray diffraction analysis showed that the maximum absorbance of the silver nanoparticles belongs to (111), (200), (311) and (222) direction and the domain phase of silver crystals are cubic. Scanning electron microscopy image revealed homogenous distribution of nanoparticles in polymer film. The microbial results showed an antibacterial effect for Ag nanoparticles in chitosan solution against gram negative bacteria. Furthermore, it didn’t show any effect against gram positive bacteria. Antibacterial activity of the composite was studied by the inhibition zone effect against Gram positive and gram negative using Muller-Hinton agar in different concentration of AgNO3. The result demonstrated that the maximum antibacterial activity was observed in the concentration of 0.15 mol/L. The effect of nanoparticles in the humidity absorbance of the film was investigated. WVP was decreased from 7.6% to 5.7% g/m.h.Pa.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chitosan
  • Nanobiocomposite
  • Food Packaging
  • Chemical synthesis

دوره 2، شماره 2
تابستان 1394
صفحه 21-31
  • تاریخ دریافت: 25 اردیبهشت 1394
  • تاریخ بازنگری: 06 مرداد 1394
  • تاریخ پذیرش: 10 مرداد 1394