این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد ۴۱، شماره ۲، صفحات ۲۲۰-۲۳۳
عنوان فارسی خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و ضدمیکروبی فیلم نانومرکب فعال حاوی عصاره سیر (Allium sativum L.)
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: سیر (Allium sativum L.) با دارا بودن ترکیبات آلی گوگردی مانند تیوسولفات‌ها به‌ویژه آلیسین فعالیت ضدمیکروبی دارد. با توجه به مخاطرات زیست‌محیطی و نیز نگرانی خطر بالقوه افزودنی‌های سنتزی، ساخت و بکارگیری بسته‌بندی‌های زیست تخریب‌پذیر فعال حاوی اسانس و عصاره‌های گیاهی به صورت فیلم و پوشش چندسازه‌ای در صنعت غذا مورد توجه قرار گرفته است. هدف از اجرای این تحقیق، ساخت و ارزیابی خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و ضدمیکروبی فیلم کامپوزیت فعال بر پایه پلی وینیل الکل/ کیتوزان/ نانورس همراه با غلظت‌های 2 و 4 درصد عصاره سیر برای کاربردهای آینده‌نگر آن در بسته‌بندی مواد غذایی بود. 
مواد و روش‌ها: ابتدا محلول‌های پلی وینیل الکل (5 درصد)، کیتوزان (2 درصد) و نانورس (4 درصد) و عصاره آبی سیر آماده شدند. سپس فیلم‌ها با استفاده از روش ریخته‌گری براساس تیمارهای آزمایشی شامل فیلم پلی وینیل الکل، فیلم پلی وینیل الکل/کیتوزان، فیلم پلی وینیل الکل/کیتوزان/ نانو رس و فیلم‌های پلی وینیل الکل/ کیتوزان/ نانو رس (مونت‌موریلونیت) حاوی غلظت‌های 2 و 4 درصد عصاره سیر (در مجموع 5 تیمار) ساخته شدند. خصوصیات مکانیکی فیلم‌ها شامل استحکام کششی (TS)، ازدیاد طول در نقطه شکست (EB) و مدول یانگ (YM) با استفاده از دستگاه بافت‌سنج، خصوصیات فیزیکی شامل ضخامت با استفاده از ریزسنج، حلالیت (WS)، جذب رطوبت (WAC)، نفوذپذیری در برابر بخار آب (WVP) با روش‌های استاندارد ASTM، کدورت با استفاده از اسپکتروفتومتر و خصوصیات ضدمیکروبی فیلم علیه باکتری‌های استافیلوکوکوس اورئوس (Staphylococcus aureus) و اشرشیا کلی (Escherichia coli) با روش انتشار از دیسک بر روی محیط کشت مولرهینتون آگار ارزیابی شد. اختلاف قطر هاله‌های تشکیل شده پیرامون دیسک‌ها به عنوان شاخص فعالیت ضدمیکروبی فیلم‌ها در نظر گرفته شد. در قالب طرح کاملاً تصادفی با 5 تیمار و 3 تکرار، داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماری SPSS به روش تجزیه واریانس یک‌طرفه تجزیه‌وتحلیل و میانگین‌ها در سطح معنی‌داری 5 درصد با استفاده از آزمون دانکن مقایسه شدند.
نتایج: خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و ضدمیکروبی فیلم‌های ساخته شده تحت تأثیر اجزای سازه‌ای فیلم‌ها و غلظت عصاره سیر قرار گرفت. استحکام کششی و مدول یانگ (به ترتیب حدود 30 مگاپاسکال و 0.14 مگاپاسکال) در فیلم‌های کامپوزیت سه سازه‌ای فعال حاوی عصاره سیر بیشتر بود، در حالی که این فیلم‌ها کمترین درصد ازدیاد طول در نقطه شکست را داشتند. افزوده شدن کیتوزان و نانو مونت‌موریلونیت به پلی وینیل الکل و ساخت فیلم‌های کامپوزیت موجب افزایش ضخامت فیلم‌ها شد، به‌طوری‌که فیلم‌های کامپوزیت سه سازه‌ای ضخیم‌تر (0.17 میلی‌متر) و در عین حال کدرتر بودند. کمترین درصد جذب آب و حلالیت و نیز نفوذپذیری در برابر بخار آب در فیلم‌های کامپوزیت سه سازه‌ای فعال دیده شد. بر خلاف اغلب خصوصیات مکانیکی و فیزیکی فیلم‌ها، اثر ضدمیکروبی فیلم‌های کامپوزیت فعال تحت تأثیر معنی‌دار و مستقیم غلظت عصاره سیر مورد استفاده بود. به‌طورکلی اثر ضدمیکروبی عصاره سیر در برابر باکتری گرم مثبت (استافیلوکوکوس اورئوس) بیش از باکتری گرم منفی (اشریشیا کلی) بود، در عین حال در مورد هر دو باکتری، عصاره سیر در غلظت 4 درصد اثربخشی ضدمیکروبی بالاتری داشت. در غلظت‌های 2 و 4 درصد عصاره سیر قطر هاله عدم رشد باکتری استافیلوکوکوس اورئوس به ترتیب 21.6 و 26.55 میلی‌متر و باکتری اشریشیا کلی به ترتیب 16.5 و 19.1 میلی‌متر بود.
نتیجه‌گیری: فیلم سه سازه‌ای (پلی وینیل الکل/کیتوزان/مونت‌موریلونیت) فعال حاوی 4 درصد عصاره سیر با دارا بودن WVP کمتر، TS، TM و ضخامت بیشتر می‌تواند ضمن جلوگیری از تبادل رطوبت مواد غذایی و حفظ یکپارچگی محصول بسته‌بندی شده، فرایند فساد محصولات را به تأخیر انداخته و ماندگاری محصولات را افزایش دهد. بنابراین، غنی‌سازی فیلم زیست تخریب‌پذیر سه‌ سازه‌ای پلی وینیل الکل/ کیتوزان/ نانو رس با عصاره سیر می‌تواند آن را به یک گزینه بالقوه قابل توصیه برای بسته‌بندی‌های جدید برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت‌تر مواد غذایی تبدیل کند. 
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پلی‌وینیل الکل،سیر،فیلم کامپوزیت،کیتوزان،نانو رس،
عنوان انگلیسی Physical, mechanical, and antimicrobial properties of an active nano-composite film containing garlic (Allium sativum L.) extract
چکیده انگلیسی مقاله Background and objectives: Garlic (Allium sativum L.) exhibits strong antimicrobial activity, primarily due to its organic sulfur compounds such as thiosulfates, especially allicin. Given the environmental concerns and potential health risks associated with synthetic additives, there is growing interest in developing active, biodegradable packaging materials incorporating herbal essential oils and plant extracts. This study aimed to fabricate and assess the mechanical, physical, and antimicrobial properties of an active composite film made from polyvinyl alcohol, chitosan, and nanoclay, incorporating 2% and 4% garlic extract, for potential application in food packaging.
Methodology: First, separate solutions were prepared by dissolving polyvinyl alcohol (5%), chitosan (2%), and nanoclay (4%) in appropriate solvents, along with an aqueous extract of garlic. Film fabrication was carried out using the casting method, based on five experimental treatments: (1) polyvinyl alcohol (PVA) alone, (2) PVA/chitosan, (3) PVA/chitosan/nanoclay, and (4–5) PVA/chitosan/nanoclay films containing 2% and 4% garlic extract (montmorillonite-based). The mechanical properties of the films, including tensile strength (TS), elongation at break (EB), and Young’s modulus (YM), were measured using a texture analyzer. Physical properties such as film thickness were assessed with a digital micrometer, while solubility (WS), water absorption capacity (WAC), and water vapor permeability (WVP) were evaluated using ASTM standard methods. Opacity was measured via spectrophotometry. Antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli was assessed using the disc diffusion method on Mueller-Hinton agar. The diameter of the inhibition zones was recorded as an indicator of antimicrobial efficacy. Data were analyzed in a completely randomized design (CRD) with five treatments and three replications using one-way ANOVA in SPSS software, and treatment means were compared using Duncan’s test at a significance level of p < 0.05.
Results: The structural components of the films and the garlic extract concentration significantly influenced the mechanical, physical, and antimicrobial properties. The active triple composite films containing garlic extract exhibited higher tensile strength and Young’s modulus (approximately 30 MPa and 0.14 MPa, respectively) while demonstrating the lowest elongation at break. The incorporation of chitosan and nanoclay into the polyvinyl alcohol matrix increased film thickness, with triple composite films showing greater thickness (0.17 mm) and opacity. These films also exhibited the lowest values of water absorption, solubility, and water vapor permeability. Unlike most mechanical and physical properties, the antimicrobial effectiveness of the films was directly dependent on garlic extract concentration. In general, the garlic extract showed stronger antibacterial effects against gram-positive S. aureus than gram-negative E. coli. In films containing 2% and 4% garlic extract, the inhibition zones for S. aureus measured 21.6 mm and 26.55 mm, respectively, and for E. coli, 16.5 mm and 19.1 mm, respectively.
Conclusion: The active triple composite film (polyvinyl alcohol/chitosan/montmorillonite) containing 4% garlic extract demonstrated the lowest WVP and higher values for TS, YM, and thickness. These characteristics enable the film to minimize moisture transfer, preserve the structural integrity of packaged food, and delay spoilage, thereby extending shelf life. Hence, enriching biodegradable triple composite films with garlic extract presents a promising approach for developing innovative food packaging materials with extended storage capabilities.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله پلی‌وینیل الکل,سیر,فیلم کامپوزیت,کیتوزان,نانو رس
نویسندگان مقاله فاطمه نورکامی |
گروه کشاورزی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

داریوش خادمی شورمستی |
دکتری تغذیه طیور، گروه کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سوادکوه، سوادکوه، ایران

نشانی اینترنتی https://ijmapr.areeo.ac.ir/article_133196_bcc5a5274543a71bd08193f02f7aaf54.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات