۲۵۷
۴/۱
NSA-LDPE حاوی ۱۵ درصد آسکوربات سدیم
۲۳۲
۸/۱
۲۵۳
۸/۳
SA-LDPE حاوی ۱۰ درصد آسکوربات سدیم
۲۳۵
۷/۰
۲۵۲
۴/۱
بررسی نتایج TGA اختلاف معنیداری را بین ترموگرامهای فیلمهای فعال NSA-LDPE حاوی غلظتهای مختلف آسکوربات سدیم نشان نداد. همچنین دمای تخریب اول و دوم در فیلم NSA-LDPE و SA-LDPE حاوی ۱۰ درصد آسکوربات سدیم به یکدیگر نزدیک بود. با وجود نزدیک بودن دمای تخریب در فیلمهای فعال، افت وزنی آنها در دماهای مذکور با یکدیگر متفاوت بود که می تواند به عدم یکنواختی توزیع آسکوربات سدیم در ماتریکس پلیمر باشد. کمترین افت وزنی مشاهده شده در مرحله دوم تخریب به فیلمهای NSA-LDPE و SA-LDPE حاوی ۱۰ درصد آسکوربات سدیم مربوط بود.
در بررسی ترموگرامهای فیلمهای فعال پلی پروپیلن حاوی ترکیب کارواکرول، راموس و همکاران (۲۰۱۲) دو مرحله تخریب را مشاهده کردند که مرحله اول تخریب که جزئی بوده و در دمای ۱۱۵ درجه سانتیگراد رخ داد را به تخریب کارواکرول و مرحله دوم تخریب را به تجزیه حرارتی ماتریکس پلیمر نسبت دادند. این محققین گزارش کردند که با توجه به پایینتر بودن دمای تخریب کارواکرول نسبت به پلیمر امکان تعیین مقدار کارواکرول افزوده شده بعد از فرایند وجود دارد که وجود آن بیانگر حضور عامل فعال در ماتریکس پلیمر پس از فرایند اکستروژن میباشد (راموس و همکاران ،۲۰۱۲).
الف
ب
شکل ۴-۱. منحنی TGA بدست آمده برای الف- فیلم LDPE خالص، ب- فیلم NSA-LDPE حاوی ۱۰درصد آسکوربات سدیم.
۴-۲٫ بررسی آزمونهای مهاجرت
اندازه گیری میزان مهاجرت، در محیطهای مختلف مواد غذایی با بهره گرفتن از مدلهای شبیه سازی شده انجام میگیرد که با بهره گرفتن از این محیطها میتوان مهاجرت ترکیب خاصی از مواد را از پلیمر به داخل محیط و مواد غذایی تخمین زد. معمولا مدل استفاده شده برای شبیه سازی محیط چربی، مخلوط اتانول و آب مقطر به نسبت ۹۵ به ۵ و برای محیط آبی نسبت ۱۰ به ۹۰ انتخاب می شود. در این تحقیق نیز به ترتیب از دو مدل مذکور تحت عنوان مدل غذایی الکلی و مدل غذایی آبی استفاده گردید.
فرایند مهاجرت تحت تاثیر ساختار ترکیب مهاجرت کننده، قابلیت آن در ایجاد پیوندهای هیدروژنی با پلیمر یا سایر افزودنیها و یا میل ترکیبی آن به مدل غذایی و نیز برهمکنش میان ماده غذایی یا مدل غذایی با پلیمر است (پریرا و همکاران، ۲۰۱۲).
به منظور بررسی میزان رهایش سدیم آسکوربات به عنوان ترکیب گیرنده اکسیژن از آزمونهای بررسی درصد مهارشوندگی رادیکالهای DPPH و ABTS توسط سدیم آسکوربات رها شده در مدلهای غذایی طی زمانماندگاری در دمای ۲۵ درجهسانتی گراد و نیز اندازه گیری میزان مهاجرت سدیم آسکوربات استفاده گردید.
۴-۲-۱٫ آزمون ABTS
آزمون تعیین درصد مهار شوندگی رادیکال ABTS، برای سنجش میزان مهاجرت سدیم آسکوربات به درون مدلهای غذایی چربی و آبی بود. در این آزمون، رادیکال کاتیونهای ABTS با ضداکساینده واکنش داده و به شکل کاهش یافته در می آید؛ در نتیجه از طریق تعیین میزان این کاهش جذب در طول موج ۷۳۴ نانومتر، میتوان به درصد بازدارندگی آنتیاکسیدان مورد نظر پیبرد ( طاها نژاد و همکاران، ۱۳۹۰).
نتایج تجزیه واریانس بیانگر وجود اختلاف معنیدار بین درصد مهارکنندگی رادیکال ABTS توسط فیلمهای حاوی غلظتهای مختلف سدیم آسکوربات بود (۰۵/۰P<). در هر دو مدل غذایی مورد بررسی، کمترین درصد مهارکنندگی به فیلم شاهد مربوط بود. وجود درصد مهار کنندگی جزئی در فیلمهای شاهد (بدون آسکوربات سدیم)، به دلیل وجود مقدار بسیار کم از آنتی اکسیدانهایی است که شرکت تولید کننده به آن اضافه می کند. به طور کلی درصد مهارکنندگی رادیکال ABTS در هر دو فیلم SA-LDPE و NSA-LDPE در مدل غذایی آبی به طور معنیداری بالاتر بود (۰۵/۰P<) که میتوان آن را به قطبی و محلول بودن سدیم آسکوربات در آب نسبت داد که با افزایش مهاجرت آن به محیط و در نتیجه افزایش درصد مهارکنندگی رادیکال ABTS همراه بود (شکل ۴-۲).
با افزایش غلظت آسکوربات سدیم از ۵ به ۱۰ و ۱۵ درصد، در فیلمهای SA-LDPE در مدل غذایی الکلی (شکل ۴-۲-الف) تغییر معنیداری در درصد مهارکنندگی رادیکال ABTS مشاهده نگردید (۰۵/۰<P) در حالی که در فیلمهای NSA-LDPE افزایش غلظت سدیم آسکوربات از ۵ به ۱۰ درصد (شکل ۴-۲-ب) با افزایش معنیدار درصد مهارکنندگی رادیکال ABTS همراه بود (۰۵/۰>P). اختلاف معنیداری بین غلظت ۱۰ و ۱۵ درصد در این فیلمها در مدل الکلی مشاهده نشد (۰۵/۰<P). افزایش غلظت سدیم آسکوربات در فیلمهای SA-LDPE و NSA-LDPE با افزایش معنیدار درصد مهارکنندگی رادیکال ABTS در مدل غذایی آبی همراه بود به طوری که افزایش غلظت سدیم آسکوربات در فیلم NSA-LDPE از صفر به ۱۵ درصد به حدود ۳۷ درصد افزایش در درصد مهارکنندگی منجر شد.
بخشی از عوامل شیمیایی یا همان ماده موثره متصل شده به پلیمر باعث تداخل در فعالیت آنتیاکسیدان شده و باعث میشوند عامل فعال آنتی اکسیدانی به وظیفه خود عمل نکند. بنابراین بخشی از ماده موثره (سدیم آسکوربات) به پلیمر متصل شده و تحت شرایط سخت (اتانول گرم) واکنش نشان میدهد. بدین ترتیب مولکول به دام افتاده در فرایند انتقال جرم شرکت نمیکند ( لوپز دیکاستلو و همکاران، ۲۰۱۲).
شکل ۴-۲. درصد مهارکنندگی رادیکال ABTS توسط فیلمهای فعال حاوی غلظتهای مختلف سدیم آسکوربات. الف: فیلم SA-LDPE در مدل غذایی اتانولی، ب: فیلم NSA-LDPE در مدل غذایی اتانولی، ج: فیلم SA-LDPE مدل غذایی آبی، د: فیلم NSA-LDPE در مدل غذایی آبی. تیرکهای رسم شده روی ستون ها نشانگر انحراف معیار میباشد. حروف متفاوت روی ستونها بیانگر وجود اختلاف معنیدار در سطح ۵ درصد میباشد (۰۵/۰>P).
همانطور که در شکلهای ۴-۳ تا ۴-۶ مشاهده می شود، در مدل غذایی نوع الکلی حاوی فیلم فعال SA-LDPE بیشترین درصد مهار رادیکال ABTS پس از ۳ روز ماندگاری و در غلظت ۱۵ درصد سدیم آسکوربات به وقوع پیوست این درحالی است که در مورد فیلم فعال NSA-LDPE پس از ۷ روز نگهداری، مقادیر زیادی از نانوذرات سدیم آسکوربات از فیلم به درون مدل غذایی مهاجرت نمود به طوری که درصد مهار رادیکال ABTS در مدل غذایی الکلی به بیش از ۶۳ درصد رسید.
بر طبق آزمون مهار رادیکال ABTS، مقادیر مهاجرت میکرو ذرات و نانو ذرات سدیم آسکوربات به درون مدل غذایی آبی بیشتر بود. همانطور که قبلا اشاره شد دلیل این امر میل ترکیبی بیشتر سدیم آسکوربات به مدل غذایی مایع به دلیل ماهیت آبدوست این ترکیب است. در مدل غذایی نوع آبی حاوی فیلم فعال SA-LDPE با غلظت ۱۵ درصد سدیم آسکوربات، درصد مهار رادیکال ABTS پس از ۷ روز نگهداری، ۳۲/۸۵ بدست آمد. این رقم در مورد فیلم فعال NSA-LDPE در مدت زمان مشابه به حدود ۹۳ درصد رسید.
شکل ۴-۳. درصد بازدارندگی رادیکال ABTS در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم NSA-LDPE. تیرکهای رسم شده روی نقاط نشانگر انحراف معیار میباشد.
شکل ۴-۴. درصد بازدارندگی رادیکال ABTS در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم SA-LDPE. تیرکهای رسم شده روی نقاط نشانگر انحراف معیار می باشد.
شکل ۴-۵. درصد بازدارندگی رادیکال ABTS در مدل غذایی آبی حاوی فیلم SA-LDPE. تیرکهای رسم شده روی نقاط نشانگر انحراف معیار میباشد.
شکل ۴-۶. درصد بازدارندگی رادیکال ABTS در مدل غذایی آبی حاوی فیلم NSA-LDPE. تیرکهای رسم شده روی نقاط نشانگر انحراف معیار میباشد.
۴-۲-۲٫ آزمون DPPH
در آزمون اندازه گیری درصد مهارشوندگی رادیکال DPPH رادیکال مذکور با ضداکساینده واکنش داده و به شکل کاهش یافته در می آید و رنگ آن از بنفش تیره به زرد روشن تبدیل شده و در نتیجه جذب در طول موج ۵۱۷-۵۱۵ کاهش مییابد. لذا هرچه میزان رهایش آسکوربات سدیم به درون مدل غذایی کمتر باشد، میزان جذب که بیانگر مقدار DPPH باقیمانده است، بیشتر می شود ( طاها نژاد و همکاران، ۱۳۹۰). اشکال ۴-۷ و ۴-۸ به ترتیب درصد مهار رادیکال DPPH را در مدل غذایی الکلی حاوی فیلمهای فعال LDPE دارای ذرات گیرنده اکسیژن سدیم آسکوربات (SA-LDPE) و نانوذرات سدیم آسکوربات (NSA-LDPE) را در مقایسه با فیلم LDPE خالص (فاقد سدیم آسکوربات) نشان میدهد. با توجه به ماهیت قطبی نمک سدیم آسکوربات، انتظار میرود میزان رهایش ترکیب مذکور در مدل غذایی الکلی که مدل غذایی برای مواد غذایی چرب است، کم باشد. نتایج بدست آمده مؤید این مطلب بود. همان طور که در شکل ۴-۷ مشاهده می شود بیشترین درصد مهار رادیکال DPPH مربوط به فیلم فعال SA-LDPE با غلظت ۱۵ درصد سدیم آسکوربات در روز اول آزمون است. این درحالی است که بیشترین میزان رهایش نانو ذرات سدیم آسکوربات به درون مدل غذایی الکلی پس از سیزده روز نگهداری بدست آمد. غلظتهای مختلف سدیم آسکوربات در میزان رهایش اختلاف معنیداری نداشتند. همچنین لازم به ذکر است که حداکثر میزان بازدارندگی رادیکال DPPH در فیلمهای فعال حاوی نانوذرات در مقایسه با فیلمهای SA-LDPE کمتر و در حدود ۱۱ تا ۱۳ درصد بدست آمد. این بدان معناست که نانوذرات به شکل مستحکمتری با پلیمر LDPE پیوند برقرار نموده،از این رو در مقایسه با ذرات معمولی سدیم آسکوربات، با سرعت کمتری از فیلم فعال به درون مدل غذایی مهاجرت نمودند.
در مدل غذایی آبی سدیم آسکوربات حلالیت بالایی داشته و با سرعت بیشتری به درون مدل مهاجرت نمود. بنابراین درصد مهار رادیکال DPPH در مقایسه با مدل غذایی الکلی بالاتر بود. در مورد فیلمهای فعال SA-LDPE بیشترین درصد بازدارندگی در روزهای هفتم تا سیزدهم نگهداری بدست آمد؛ در حالیکه بیشترین درصد مهار رادیکال DPPH در مورد فیلم فعال NSA-LDPE حدود ۸۵ درصد بود که در روز سیزدهم نگهداری رخ داد (شکلهای ۴-۹ و ۴-۱۰).
شکل ۴-۷. درصد بازدارندگی رادیکال DPPH در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم SA-LDPE تیرکهای رسم شده روی نقاط نشانگر انحراف معیار میباشد.
شکل ۴-۸. درصد بازدارندگی رادیکال DPPH در مدل غذایی اتانولی حاوی فیلم NSA-LDPE. تیرکهای رسم شده روی نقاط نشانگر انحراف معیار میباشد.
شکل۴-۹. درصد بازدارندگی رادیکال DPPH در مدل غذایی آبی حاوی فیلم SA-LDPE . تیرکهای رسم شده روی نقاط نشانگر انحراف معیار میباشد.
شکل ۴-۱۰. درصد بازدارندگی رادیکال DPPH در مدل غذایی آبی حاوی فیلم NSA-LDPE. تیرکهای رسم شده روی نقاط نشانگر انحراف معیار میباشد.
بویان و همکاران در سال ۲۰۱۰ به منظور ارزیابی فعالیت ضداکسایشی فیلم پلیلاکتیک اسید حاوی آنتیاکسیدانهای آلفا توکوفرول وBHT قابلیت فیلم را در مهار رادیکال DPPH بررسی نمودند. لازم به ذکر است BHT تنها به منظور حفاظت ساختار فیلم طی اکستروژن افزوده شد. همچنین در تهیه فیلمهای مذکور از پلیاتیلن گلیکول نیز استفاده گردید. فیلم حاوی ۱ درصد آلفا توکوفرول، ۰۱/۰ درصد BHT بیشترین فعالیت را نشان داد (۹۰ درصد مهار رادیکال DPPH)؛ درحالی که فیلم فاقد ترکیبات آنتیاکسیدان، قدرت مهارکنندگی رادیکال DPPH را نداشت.
[چهارشنبه 1401-04-15] [ 06:26:00 ق.ظ ]
|