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 مهاجرتاندازه ­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 ABTSآزمون 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 DPPHدر 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.