ضخامت
درصد حضور
نانو اکسید روی
نوع ترکیب

04/0 ± 04/0^a
0 %
قدومه شیرازی

01/0 ± 04/0^a
1 %

02/0 ± 05/0^a
3 %

03/0 ± 05/0^a
5 %

داده ها بیانگر میانگین ± انحراف معیار می باشد. مشابه بودن حروف لاتین بیانگر عدم وجود اختلاف معنی دار بین میانگین ها در سطح احتمال 5% می باشد.

4-2- بررسی اثر نانو اکسید روی بر خواص مکانیکی فیلم­های قدومه شیرازی

نتایج خواص مکانیکی بدست آمده از دستگاه آنالیز بافت در شکل­های (4-3، 4-4 و 4-5)، نشان داده شده است. نتایج نشان داد هنگامی که غلظت نانو اکسید روی در فیلم­های قدومه شیرازی، از 0% تا 5 % افزایش می­یابد، مقاومت به کشش مربوط به فیلم قدومه شیرازی از 21 تا 88/32 مگاپاسکال به صورت معنی داری (05/0>p) افزایش داشتند. افزایش در مقاومت کششی یک معیار اساسی و واجب برای کاربرد­های بسته بندی غذاست چون مقاومت کششی بالا به فیلم های بسته بندی اجازه می­دهد که در برابر فشار­های نرمالی که در طی جابجایی غذا، بارگیری و حمل و نقل مواجه می­شوند مقاومت کنند (ریورو^[118] و همکاران، 2009). که با توجه به نتایج حاصل از تحقیقات جییوآگو ^[119]و همکاران در سال 2009، نتایج مشابهی به دست آمد این محققین نشان دادند هر چه میزان نانو ذرات ترکیبی ZnO _ CMC از صفر تا 5 درصد وزنی افزایش پیدا کند قدرت کششی(TS) هم افزایش می­یابد، در حالت کلی می­توان علت افزایش استحکام کششیTS را این چنین تفسیر کرد که با توزیع یکنواخت نانو ذرات در ساختمان پلیمر و ایجاد سطحی اتصال دهنده بین مولکول­ها و نیز تشکیل پیوندهای یونی بین نانو ذرات و ترکیبات تشکیل دهنده پلیمر افزایش می­یابد.

میزان درصد کشیدگی نیز با افزایش غلظت نانو اکسید روی در فیلم­های قدومه شیرازی ، از 0% تا 5 % کاهش می­یابد، میزان درصد کشیدگی مربوط به فیلم قدومه شیرازی از 83/21 تا 10/12 درصد به صورت معنی داری (05/0>p) کاهش داشتند. میزان درصد کشیدگی برای فیلم قدومه شیرازی کاهش معنی داری از خود نشان داد که این نسبت به ورود نانو اکسید روی به ماتریکس پلیمری هر دو فیلم و محدود کردن حرکت مولکولی در زنجیر پلیمری ماتریکس داده می­ شود (لو و همکاران، 2004(.
محققین دیگری نانو ذرات اکسید روی را در سه شکل (P-N-W) به پلیمر پلی پروپیلن (PP) اضافه کردند. که نتایج نشان داد ساختار شش ضلعی یا چند وجهیrod اجازه می­دهد، استرس به طور موثرتری نسبت به دیگر نانو ذراتZnO به ماتریکس پلیمری منتقل شود که سبب افزایش قدرت و سفتی کامپوزیت می­ شود. پر کننده نانو اکسید روی کمترین میزان کشیدگی (E%) را دارد که بدین علت است که بطور متوسط سایز کریستال کوچکتر است و تمایل دارد به آگلومیریزه شدن (بهم پیوستن) در هنگام مخلوط شدن با پلی پروپیلن، در نتیجه ماتریکس حاصل خواص کششی پایئن تری دارد ( لین^[120] و همکاران، 2009). در تحقیقی دیگر که اثر افزودن نانو ذرات اکسید روی بر سطح فیلم های پلی ونیل کلراید بررسی کردند، به این نتیجه رسیدند که پوشش ذرات اکسید روی بر روی سطح فیلم های PVCاثر ناچیزی بر روی درصد کشیدگی(E%) دارد که علت آن این بود که در این تحقیق نانو ذرات اکسید روی بر شکاف های زنجیرهPVC پر نشده بلکه روی سطح فیلم پوشیده شدند. بنابراین تعامل بین نانو ذرات و زنجیره هایPVC ممکن است ایجاد نشود. این مطلب گویای این است که چگونگی قرار گرفتن ذرات نانو در زنجیره­های پلیمر بر اثر بخشی آن­ها بر خواص مکانیکی بسیار حائز اهمیت است ( لی^[121] و همکاران، 2010).
همچنین هنگامی که غلظت نانو اکسید روی در فیلم­های قدومه شیرازی، از 0% تا 5 % افزایش می­یابد، مدول یانگ (نسبت تنش به کرنش در ناحیه خطی) مربوط به فیلم قدومه شیرازی از 50/0 تا 64/0 مگاپاسکال به صورت معنی داری (05/0>p) افزایش داشتند. در اندازه گیری مدول یانگ، با افزایش محتوای نانو اکسید روی این ارزش هم به طور معنی داری در فیلم قدومه شیرازی افزایش یافت که می ­تواند به طور قابل توجهی به بسته بندی مواد غذایی کمک کند. خواص مکانیکی فیلم­های کامپوزیت به شدت وابسته به تعامل سطحی بین ماتریس و مواد پرکننده آن­ها ( نانو ذرات ) است. این نتایج با نتایج بدست آمده از تحقیقات جییوآگو ^[122]و همکاران در سال 2009 مطابقت داشت. و همچنین محققین ( زو و یوشیدا^[123]، 2010)، برای بایوپلیمرهای تقویت شده با نانو ذرات گزارش کردند، کاهش ازدیاد طول در نقطه شکست و همچنین افزایش پارامترهای مقاومت به کشش و مدول یانگ مربوط به پراکندگی بالای پلاکت های نانو ذرات در پلیمر است ( ساگ^[124] و همکاران، 1995).
شکل 4- 3: نمودار مقاومت به کشش فیلم­های قدومه شیرازی با غلظت­های مختلف نانو اکسید روی.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستون­ها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح 5% احتمال می­باشد ( 05/0 >р).
شکل 4- 4: نمودار درصد کشیدگی فیلم­های قدومه شیرازی با غلظت­های مختلف نانو اکسید روی.
^*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستون­ها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح 5% احتمال می­باشد ( 05/0 >р).
شکل 4- 5: نمودار مدول یانگ فیلم­های قدومه شیرازی با غلظت­های مختلف نانو اکسید روی.
^*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستون­ها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح 5% احتمال می­باشد ( 05/0 >р).

4-3- بررسی اثر نانو اکسید روی بر نفوذ پذیری به بخار آب فیلم­های قدومه شیرازی

نفوذپذیری به بخار آب (WVP) فیلم دارای اثر زیادی بر روی عمر ماندگاری مواد غذایی دارد، که یک مقیاس برای اندازه گیری انتقال رطوبت از طریق مواد است. توانایی کنترل از دست دادن مولکول آب از محصول برای فیلم، یک ویژگی مهم است که بر کیفیت محصول نهایی موثر است ( لی^[125] و همکاران، 2010).
شکل ( 4-6)، نشان دهنده نفوذپذیری نسبت به بخار آب فیلم­های قدومه شیرازی، با درصدهای مختلف از نانو ذرات اکسید روی می­باشد. هنگامی که غلظت نانو اکسید روی در فیلم­های قدومه شیرازی، از 0% تا 5 % افزایش می­یابد، نفوذپذیری نسبت به بخار آب مربوط به فیلم قدومه شیرازی از 10¹¹ × 61/1 تا 10¹¹ × 21/1
 و همکاران، 2004). این کاهش نفوذ در فیلم قدومه شیرازی ساپورت شده با نانو اکسید روی را می­توان بر اساس مدل نیلسن^[127] (1967)، مسیرهای پیچشی و غیر مستقیم توضیح داد. هنگامی که نانو ذره در ماتریکس پلیمری وجود دارد، یک ملکول آب باید مسیر پیچیده تری را نسبت به ترکیب خالص پلیمر طی کند تئوری که توسط ﺛلن بیان شد (ﺛلن^[128]، 2005). که بیان گر آنست که پیچ خوردگی­ها تقریبا سه و نیم برابر شده و در نتیجه مسیری که بخار آب باید از ماتریس بگذرد هم سه و نیم برابر گشته است. این نتایج به دو دلیل است ( میلدا^[129] و همکاران، 2009): اولا درجه تماس بالا بین نانو اکسید روی و فیلم­های قدومه شیرازی که باعث می­ شود نیروهای زنجیره­ای ضعیف تر شده و در نتیجه انسجام شبکه پلیمر کاهش یابد. دوما افزایش کلی در حالت آبگریزی ماتریکس فیلم­ها که سبب محدود شدن انتقال بخار آب می­ شود.
خاصیت نفوذپذیری با افزایش غلظت نانو ذرات اکسید روی کاهش یافت و در غلظت 5 % کمترین مقدار را داشت. نانو ذرات به دلیل اندازه خیلی کوچکشان به آسانی می­توانند فضاهای خالی ماتریکس فیلم خلل وفرج دار را پر کنند لذا پخش آسان آب یا رطوبت مشکل می­ شود .(تانگ^[130] و همکاران ، 2004 ؛ دی مورا^[131] و همکاران، 2009) ضمن این که مسیر پیچ در پیچ اطراف لایه های نانو، مولکول های نفوذ کننده را وادار می­ کند که از یک مسیر طولانی از میان فیلم عبور کنند. (سوتورنویت^[132] و همکاران، 2010). نتایج حاصل از این پژوهش پیرامون WVP با نتایج بدست آمده از تحقیقات سایر محققین کاملاً مطابقت داشت ( لی^[133] و همکاران، 2010 ؛ زپا^[134] و همکاران، 2009).
شکل 4-6: میزان نفوذ پذیری به بخار آب فیلم­های قدومه شیرازی با غلظت­های مختلف نانو اکسید روی.
*متفاوت بودن حروف لاتین بر روی ستون­ها نمایانگر اختلاف معنی دار در سطح 5% احتمال می­باشد ( 05/0 >р).

4-4- بررسی اثر نانو اکسید روی برخواص فیزیکوشیمیایی فیلم­های قدومه شیرازی

4-4-1- محتوای رطوبت و قابلیت میزان جذب آب