اهمیت و کاربرد دمای انتقال شیشه ای در مواد غذایی و پلیمرهای بسته بندی

نویسندگان

1 دکترای مهندسی علوم و صنایع غذایی، استادیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 دکترای مهندسی علوم و صنایع غذایی، دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

چکیده

دمای انتقال شیشه ای یک ویژگی فیزیکی مهم در علم بسته­ بندی مواد غذایی است که می­تواند به تشریح رفتارهای فیزیک و شیمیایی مهم در سیستم ­های غذایی کمک نماید. درک اساسی پدیده انتقال شیشه­ ای می ­تواند برای بهینه کردن شرایط فرآوری و نگهداری در عملیات مواد غذایی مختلف به کار رود. در پلیمرهای مورد استفاده در بسته­ بندی دمای انتقال شیشه ­ای، ماهیت شیشه ­ای یا لاستیکی بودن و نفوذپذیری و تحرک زنجیره پلیمر را نشان می­ دهد و به لحاظ تأثیر بر خواص بازدارندگی پلیمر در برابر گازها اهمیت زیادی دارد. در دماهای بالاتر از دمای انتقال شیشه ­ای مواد پلیمری نرم و لاستیکی و در دماهای پایین­ تر از آن به صورت شیشه­ ای و سخت می ­باشند. هر چقدر دمای انتقال شیشه­ ای پلیمر بالاتر باشد، محدوده دمایی که پلیمر در آن محدوده قادر است به عنوان یک بازدارنده مطلوب عمل کند، وسیع­ تر خواهد بود. این مقاله اهمیت دمای انتقال شیشه­ ای را در علم و فنّاوری و نیز بسته ­بندی مواد غذایی مرور می­ کند.

کلیدواژه‌ها


فرهودی، م. رحمت زاده، ب. فلاح، ا. سلیمانی، م. (1392). «بررسی مهاجرت پلاستی سایرز دی اتیل هگزیل آدیپات (DEHA)از بطری PET به داخل محلول مدل غذایی اسیدی: تخمین ضریب نفوذ و انرژی فعال سازی نفوذ». مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، سال هشتم، شماره 3، پاییز 1392، صفحات 3 تا 27.
زاهدی، ی. صداقت، ن. قنبرزاده، ب. (1389). «تأثیر اسید پالمیتیک بر ویژگی های مکانیکی، حرارتی و نفوذپذیری فیلم خوراکی گلوبولین پسته». نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران جلد 6، شماره2. صفحات 91تا 99.
نوشیروانی، ن. قنبرزاده، ب. انتظامی، ع. ا. (1391). «ویژگی های ریز ساختاری و فیزیکی(نفوذ پذیری، مکانیکی و حرارتی) فیلم های نانوکامپوزیتی بر پایه نشاسته/ پلی وینیل الکل/ نانو رس». نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران جلد 8، شماره 1، صفحات 49 تا 59.
اولیایی، ا. قنبرزاده، ب. مؤیدی، ع. ا. پورثانی، پ. خاتمیان، م. (1394). «تولید و بررسی نانوساختار و خواص فیزیکوشیمیایی فیلم زیست کامپوزیت نشاسته حاوی نانو ذرات TiO2». فصلنامه فناوری های نوین غذایی، سال دوم، شماره 8، صفحه 87 تا 101.
Lemeste, M,. Champion, D., Roudaut, G., Blond, G. & Simatos, D. (2002). "Glass Transition and Food Technology:A Critical Appraisal". Journal of Food Science, 67( 7) :2444-2458
Bhandari, B.R. & Howes, T. (1999). "Implication of glass transition for the drying and stability of dried foods". Journal of Food Engineering, 40: 71-79.
White, G.W. & Cakebread, S.H. (1966). "The glassy state in certain sugar containing food products". J. Food technol, 1: 73- 82.
Odian, G. (2004). "Principles of polymerization". 4th Edition, John Wiley & Sons.
Robertson, G. (1993). "Food packaging: principles and practice". Marcel Dekker.
Ebewele, R.O. (2000). "Polymer science and technology." CRC Press LLC.
Ebnesajjad, S. (2012). "Plastic films in food packaging, Materials, Technology, and Applications." Elsevier Inc.
Forrest, J.A., Dalnoki-Veress, K., Stevens, J.R. & Dutcher, J.R. (1996). "Effect of free surfaces on the glass transition temperature of thin polymer films." Phys Rev Lett, 77: 2002-5.
He, T., Li, B. & Ren, S. (2003). "Glass transition temperature and chain flexibility of 1,2-polybutadiene." Journal of Applied Polymer Science, 31: 873-84.
Bhunia, K., Sablani, S.S., Tang, J. & Rasco, B. (2013). "Migration of Chemical Compounds from Packagin Polymers during Microwave, Conventional Heat Treatment, and Storage." Comprehensive Review sin Food Science and Food Safety, Vol 12: 523- 545.
Widen, H. & Leufven, A. (2004) "Migration of model contaminants from PET bottles: influence of temperature, food simulant and functional barrier". food addit contam, 21(10):993-1006.
Pennarun, P. (2004). "Functional barriers in pet recycled bottles part L determination if diffusion in bioriented PET with and without contact with food simulants". J. Aool polym science, 92(5): 28,45-58.
Biliaderis, C.G., Lazaridou, A. & Arvanitoyannis, I. (1999). "Glass transition and physical properties of polyol-plasticized pullulan-starch blends at low moisture". Carbohydr Polym, 40: 29-47.
Kvien, I., Sugiyama, J., Votrubec, M. & Oksmanbec, K., (2007). "Characterization of starch based nanocomposites". Journal of Material Science, 42: 8163-8171.
Zolfi, M., Khodaiyan, F., Mousavi, M. & Hashemi, M. (2014). "Development and characterization of the Polymer Nanocomposites: Synthetic and Natural Fillers a Review". Cien. Tech, 7: 59-178.
Ghanbarzadeh, B., Oromiehie, A.R., Musavi, M., Emam D-Jomeh, Z., Razmi Rad, E. & Milani, J. (2006). "Effect of plasticizing sugars on rheological and thermal properties of zein resins and mechanical properties of zein films". Food Research International, 39:882–890.
Ubbink, J. (2009). "Structural Advances in the understanding of carbohydrate glasses". Biopolymer science. Academic press. Chp 9: 277-292.
Hatakeyama, T. & Quinn, F.X. (1999). "Thermal Analysis Fundamentals and Applications to Polymer Science". John Wiley & Sons Ltd.
Roos, Y. & Karel, M. (1991). "Amorphous state and delayed ice formation in sucrose solutions". International journal of food science and technology, 26: 553-566.
Slade, L. & Levine, H. (1994). "Water and the glass transition dependence of the glass transition on composition and chemical structure: special implications for ¯our functionality in cookie baking". Journal of food engineering, 22: 143-188.
Bruni, F. & Leopold, A.C. (1991). "Glass transitions in soybean seed". Plant Physiol, 96: 660-663.
Karmas, R., Buera, M.P. & Karel, M. (1992)."Effect of glass transition on rates of nonenzymatic browning in food systems". Journal of Agriculture and Food Chemistry, 40(5): 873-879.
Paakkonen, K. & Roos, Y.H. (1990). "Effects of drying conditions on water sorption and phase transitions of freeze-dried horseradish roots". Journal of food science, 55 (1): 206-209.
Clark, S., Jung, S.& Lamsal, B. (2014). "Food Processing: Principles and Applications". Second Edition, John Wiley & Sons, Ltd.
L Ljungberg N, Andersson T, Wesslen B. (2003). "Film extrusion and film weld ability of poly (lactic acid) plasticized with triacetine and tributyl citrate". Journal of Applied Polymer Science, 88:3239-47.
Patil, V.K., Chakrawar, V.R., Narwadkar, P.R. & Shinde, G.S. (1995). Grape. In D. K. Salunkhe, & S. S. Kadam (Eds.), (1995). "Handbook of fruit science and technology" (pp. 7-38). Marcel Dekker, New York.
Buera, M. P. & Karel, M. (1993). "Application of the WLF equation to describe the combined effects of moisture and temperature on nonenzymatic browning rates in food systems". Journal of Food Processing and Preservation, 17(1): 31-45.