بخشی از مقاله
چکیده
بسته بندی هوشمند تکنولوژی نوینی است که نقش مؤثری در برقراری ارتباط با خریدار جهت تصمیم گیری در مورد کیفیت و سلامت غذا دارد.. در این پژوهش فیلم های نشانگر اکسیژن فعال شده با UV با استفاده از تیونین، گلیسرول، TiO2 به ترتیب به عنوان یک رنگ ردوکس، اهدا کننده الکترون ، فوتوکاتالیست نیمه هادی جاذب UV کپسوله سازی ساخته شد. با این حال، آلژینات 1,25 - ٪ - به عنوان پلیمر پوشش به طور قابل توجهی موجب کاهش میزان شسته شدن رنگ می شود. این به دلیل توانایی پیوند یونهای آلژینات با رنگ های کاتیونی به منظور جلوگیری ازحل شدن در آب می باشد. این نشانگر اکسیژن فعال UV مقاوم در برابر آب می باشد ، که در حضور اکسیژن سریع تغییر رنگ می دهد.
.1 مقدمه
بسته بندی هوشمند تکنولوژی نوینی است که نقش مؤثری در برقراری ارتباط با خریدار جهت تصمیم گیری در مورد کیفیت و سلامت غذا دارد .[1] در حقیقت بسته بندی هوشمند، نسل جدیدی از بسته بندی است که اطلاعاتی را در زمینه ی کیفیت محصول غذایی، در طی دوره ی نگه داری و انبارمانی، در اختیار تولید کننده گان و مصرف کننده گان قرار می دهد تا با اطمینان بیشتری، ایمنی محصول را قضاوت کنند .[2] اگر چه بسته بندی هوشمند سیستمی متمایز از بسته بندی های فعال دارد [3]، اما تصور می شود در آینده با به کارگیری همزمان این دو سیستم، شرایط تشخیص داده شده به وسیله ی بسته های هوشمند، توسط اجزای بسته بندی فعال به خوبی قابل کنترل باشد. . [4]
در پژوهشی که در سال 2013 انجام شد، فیلم های نشانگر اکسیژن فعال شده با UV با استفاده از تیونین، گلیسرول، TiO2 P25 و زین به ترتیب به عنوان یک رنگ ردوکس، اهدا کننده الکترون ، فوتوکاتالیست نیمه هادی جاذب UV کپسوله سازی ساخته شد. هنگامی که این فیلم پوشیده شده با زین به مدت 24 ساعت غوطه ور شد، تزریق رنگ به میزان % 80,80 ± 0,45٪ بود. با این حال، آلژینات 1,25 - ٪ - به عنوان پلیمر پوشش به طور قابل توجهی موجب کاهش میزان شسته شدن رنگ می شود. این به دلیل توانایی پیوند یونهای آلژینات با رنگ های کاتیونی به منظور جلوگیری ازحل شدن در آب می باشد. این نشانگر اکسیژن فعال UV مقاوم در برابر آب می باشد ، که در حضور اکسیژن سریع تغییر رنگ می دهد .[5]
همچنین در سال 2011 آماده سازی و مشخص کردن یک روش رنگی سنجی مبتنی بر حلال ، برای O2 پیدا کردند، که حاوی رنگ سرامیکی - متیلن آبی، مگابایت - ، فوتوکاتالیست نیمه هادی - TiO2 - و یک اهدا کننده الکترون - - SED ، که در یک محیط پلیمری پلی استایرن سولفون شده، - SPS - پراکنده شدند. بر خلاف همپوشانی مبتنی بر آب، بازیابی رنگ اصلی بسیار کند است - تقریبا 5 روز - ، احتمالا به دلیل ماهیت غالب هیدروفوبیک محیط بسته شدن پلیمر است. گلیسرول نه تنها به عنوان یک SED عمل می کند، بلکه یک پلاستیس کننده محیطی برای انحلال رنگ است. سینتیک رنگ بازیابی شده فیلم فتوبلاسیون به طور مستقیم به سطح محیط O2 بستگی دارد، اما وابستگی پیچیده تری به رطوبت نسبی، RH را نشان می دهد .[6]
در پژوهشی دیگر در سال 2013 ذرات کلوئیدی آناتازTiO2 ، با قطر 5 نانومتر، از طریق روش هیدروترمال از ایزوپروپوکسید تیتانیوم، با اسید تارتار به عنوان عامل تثبیت کننده و SED ساخته می شود. این جوهر بر روی فیلم پلی استر برای چاپ جوهر افشان انجام می شود و در نتیجه یک فیلم فیزیکی قوی و رنگی نشان دهنده اکسیژن رنگی با ضخامت 63 نانومتر می باشد. میزان بازیابی در هوا تا حدودی وابسته به رطوبت نسبی در 21 درجه سانتیگراد است، اما کمی در 4 درجه سانتیگراد و نرخ بازیابی به طور خطی وابسته به حضورO2 است .[7]
در این پژوهش فیلم های نشانگر اکسیژن فعال شده با UV با استفاده از تیونین، گلیسرول، TiO2 به ترتیب به عنوان یک رنگ ردوکس، اهدا کننده الکترون ، فوتوکاتالیست نیمه هادی جاذب UV کپسوله سازی ساخته شد. با این حال، آلژینات 1,25 - ٪ - به عنوان پلیمر پوشش به طور قابل توجهی موجب کاهش میزان شسته شدن رنگ می شود. این به دلیل توانایی پیوند یونهای آلژینات با رنگ های کاتیونی به منظور جلوگیری ازحل شدن در آب می باشد. این نشانگر اکسیژن فعال UV مقاوم در برابر آب می باشد ، که در حضور اکسیژن سریع تغییر رنگ می دهد.
-2 مواد و روش ها
1-2 مواد
گلیسرول - محصول شرکت مرک آلمان، جرم مولکولی: - 92/09 gr/mol، دی اکسیدتیتانیوم - جرم مولکولی : 79/866 gr/mol، محصول شرکت مرک آلمان - ، تیونین استات - محصول شرکت مرک آلمان، جرم مولکولی : - 287/33، آلژینات - محصول شرکت مرک آلمان - ، آب مقطر دیونیزه - آب مقطر دو بار تقطیر شده - ، اتانول - محصول شرکت مرک آلمان، جرم مولکولی : . - 46/06 gr/mol
2-2 روش ها
1-2-2 روش ساخت کاغذ شناساگر اکسیژن
یک بالن سه دهانه به یک پمپ خلاء مجهز به فشار سنج متصل شد. سپس 3/96 cc محلول اتانول % 90 به وسیله سرنگ به بالن سه دهانه تزریق شد. 40 mg تیونین استات با 0/5ccاتانول رقیق شد و سپس به وسیله سرنگ به بالن سه دهانه تزریق شد. درمرحله ی بعد 0/6g گلیسرول به بالن سه دهانه تزریق گردید و در نهایت 0/6g دی اکسید تیتانیوم که از قبل با 0/5cc اتانول رقیق شده بود به بالن تزریق شد.
سپس محلول آماده شده به مدت 5 دقیقه در حمام اولتراسونیک قرار داده شد. در این مرحله، کاغذ صافی به ابعاد مختلف و دلخواه برش داده شد و مقدار 0/5 ml از محلول آماده شده در مرحله قبل به مدت 50 ثانیه بر روی کاغذ روکش داده شد. پس از خشک شد کاغذ صافی، محلولی حاوی % 25 آلژینات آماده شد و به مدت 30 ثانیه کاغذ صافی های روکش داده و خشک شده به وسیله محلول اولیه در محلول آلژینات قرار داده شد. در نهایت مقداری تیونین استات با آب دیونیزه رقیق شد و کاغذ صافی های آغشته شده به محلول آلژینات در آن به مدت 1 ساعت قرار داده شد.
2-2-2 روش آنالیز کاغذ شناساگر اکسیژن
کاغذ شناساگر آماده شده در راکتور فتوکاتالیستی قرار داده شد تا خواص فتوکاتالیستی کاغذ شناساگر بررسی شود. نمونه ها بعد از چند دقیقه از راکتور فتوکاتالیستی خارج شد اگر تغییر رنگ در نمونه مشاهده شود نشان دهنده حساس بودن نمونه به اکسیژن می باشد.
-3 بحث و نتایج
1-3 بررسی تغییر رنگ کاغذ شناساگر
1-1-3 بررسی تغییر رنگ به کمک اشعه UV
جهت بررسی نتایج حاصل از رنگ سنجی کاغذ شناساگر اکسیژن دو نمونه کاغذ طبق روش کار تهیه شد و یکی از کاغذ با چسب پوشش داده شد تا در معرض اکسیژن نباشد و کاغذ دیگری در معرض اکسیژن قرار داده شد و در نهایت در راکتور فتوکاتالیستی قرار داده شد و تغییر رنگ آنها بررسی شد. کاغذی که بدون پوشش چسب و در معرض اکسیژن بود زمانی که در راکتور فتوکاتالیستی قرار گرفت تغییر رنگ داد و به رنگ طلایی در آمد شکل . - 1 -
