Παρασκευή και μελέτη υμενίων δύο στιβάδων από πολυγαλακτικό οξύ και χιτοζάνη, για μελλοντική χρήση ως συσκευασία στα τρόφιμα
Creators: name: Γιαννιός, Χαράλαμπος Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Πολυγαλακτικό οξύ
Χιτοζάνη
Υμένιο
Polylactic acid
Chitosan
Film

description: Ο σκοπός της παρούσας έρευνας αφορά στο σχεδιασμό και την παραγωγή υμενίων δύο στοιβάδων, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν ως βιοδιασπώμενες συσκευασίες τροφίμων για την αποφυγή ανάπτυξης μικροοργανισμών. Στο πλαίσιο αυτό, οι στόχοι της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι: α) η παραγωγή υμενίων δύο στιβάδων από πολυγαλακτικό οξύ (PLA) και χιτοζάνη (CΗ), και β) ο χαρακτηρισμός των υμενίων με διάφορες φυσικοχημικές τεχνικές ανάδειξης της ποιότητας και της μορφολογίας τους. Το υμένιο PLA παράγεται με τη μέθοδο διαλυτοχύτευσης (solvent casting method), με διαλύτη χλωροφόρμιο (CHCl3), ενώ η δεύτερη στρώση παράγεται με την ίδια μέθοδο από διάλυμα χιτοζάνης σε υδατικό μέσο. Τα υλικά που παρασκευάζονται χαρακτηρίζονται με α) Φασματοσκοπία Υπερύθρου με Μετασχηματισμό Fourier (FT-IR), ώστε να αναδειχθούν τα συστατικά που περιέχονται, και β) μικροσκοπία σάρωσης (SEM) για τη μελέτη μορφολογίας και τον προσδιορισμό του πάχους των υμενίων. Επιπλέον, ερευνήθηκε η θερμική συμπεριφορά των υμενίων με χρήση θερμοσταθμικής ανάλυσης (TGA) και παραγωγή διαφορικών θερμοσταθμικών αποτυπωμάτων (DTG). Τέλος, προσδιορίζονται και φυσικές ιδιότητες-παράμετροι των υμενίων όπως α) η διακύμανση βάρος, β) η περιεκτικότητα σε υγρασία, και γ) το πάχος με χρήση παχυμέτρου. Όλα τα αποτελέσματα αναλύονται περαιτέρω με το πρόγραμμα GraphPad Prism 6 κάνοντας χρήση ANOVA για τον προσδιορισμό αποκλίσεων και στατιστικής ανάλυσης. Τα συλλογικά αποτελέσματα προβάλλουν ένα καλά δομημένο υμένιο δύο στοιβάδων (διπλής στοιβάδας) που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βιοαποικοδομήσιμο υλικό συσκευασίας προϊόντων στον τομέα τροφίμων.
description: The purpose of this research is the design and production of bilayer films that will be used as biodegradable food packaging to prevent the growth of microorganisms. In this context, the objectives of this diploma work include: a) the production of bilayer films from polylactic acid (PLA) and chitosan (CH), and b) the characterization of the films with various physicochemical techniques to emphasize their quality and morphology. The PLA film is produced by the solvent casting method, with the solvent being chloroform (CHCl3), while the second layer is produced by the same method using a chitosan solution in an aqueous medium. The prepared materials were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) to reveal the components present, Scanning Electron microscopy (SEM) to study the morphology, and determination of the thickness of the films. In addition, the thermal behavior of the films was investigated using thermogravimetric analysis (TGA) and generation of differential thermogravimetric patterns (DTG). Finally, physical properties-parameters of the films were determined, encompassing a) weight variation, b) moisture content, and c) thickness using a caliper. All results were further analyzed through the GraphPad Prism 6 program, using ANOVA to determine the variance and pursue statistical analysis. The collective results show a well structured bilayer film that can be used as a biodegradable product-packaging material in the food industry.