ساخت و بررسی خواص مقوای بسته بندی آنتی باکتریال از طریق پوشش دهی با کربوکسی متیل سلولز و سیپروفلوکساسین

بیان مساله و اهداف: بسته بندی ضدمیکروبی نقش بسیار مهمی در حفظ کیفیت و افزایش ماندگاری مواد غذایی ایفا می کند. این نوع بسته بندی با به کارگیری موادی که از رشد باکتری ها، قارچ ها و دیگر میکروارگانیسم ها جلوگیری می کنند، ایمنی و تازگی محصولات غذایی را تضمین می نماید. در این پژوهش، برای تولید مقوای آنتی باکتریال، از پوشش دهی مقوا با کربوکسی متیل سلولز حاوی سیپروفلوکساسین استفاده شد. این روش نه تنها خواص ضدمیکروبی بسته بندی را بهبود می بخشد، بلکه با کاهش وابستگی به مواد شیمیایی مصنوعی و ترویج زیست تخریب پذیری، نگرانی های زیست محیطی را نیز برطرف می کند.مواد و روش ها: برای ساخت مقوای آنتی باکتریال، سطح کاغذ پایه با لایه ای از کربوکسی متیل سلولز به همراه سیپروفلوکساسین پوشش داده شد. برای این منظور،گراماژ پوشش دهی به اندازه ۵، ۱۰ و ۱۵ گرم در متر مربع در نظر گرفته و بر اساس آن و مساحت کاغذ پایه، جرم خشک موردنیاز پوشش دهی محاسبه شد. از سیپروفلوکساسین به اندازه ۳ و ۵ درصد وزنی پوشش به عنوان عامل آنتی باکتریال استفاده شد. کاغذ پایه بر روی یک سطح صاف و صلب قرار داده شده و بوسیله چسب نواری مهار شد تا تغییرات ابعادی آن در اثر اعمال لایه پوشش به حداقل ممکن برسد. مواد پوشش دهی بر اساس فرمولاسیون تعیین شده تهیه شد. مورفولوژی نمونه ها و چگونگی قرارگیری لایه پوشش بر روی کاغذ پایه، بوسیله میکروسکوپ نوری دیجیتال استفاده شد. ویژگی آنتی باکتریایی نمونه ها با دو نوع باکتری گرم منفی و گرم مثبت اشرشیا کلای و استافیلوکوکوس اورئوس انجام شد. خواص ممانعتی نمونه ها شامل نفوذپذیری نسبت به بخار آب (WVP) و نفوذپذیری به هوا و ویژگی های مکانیکی نمونه ها نظیر آزمون کشش، آزمون مقاومت خمشی و آزمون مقاومت به ترکیدن مورد بررسی قرار گرفت.نتایج: نتایج حاصل از بررسی لایه پوشش دهی با میکروسکوپ نوری دیجیتال نشان داد که لایه پوشش دهی آنتی باکتریال متشکل از مخلوط کربوکسی متیل سلولز و سیپروفلوکساسین یک ساختار لایه ای یکپارچه را روی کاغذ پایه شکل داده است. در همه نمونه ها با اضافه شدن لایه پوشش دهی بر روی کاغذ، خواص ممانعتی نظیر میزان سرعت عبور بخار آب و نفوذپذیری در برابر هوا کاهش نشان داد. همچنین پوشش دهی مقوا منجر به افزایش خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی، مقاومت به ترکیدن، مقاومت خمشی شد. نتایج آزمون ضدباکتریایی حاکی از تشکیل هاله عدم رشد باکتری برای هر دو نوع باکتری بود. بیشترین قطر هاله عدم رشد برای باکتری اشرشیا کلای در نمونه های دارای پوشش ۱۵ گرم بر مترمربع و ۳ درصد سیپروفلوکساسین و پوشش ۱۵ گرم بر مترمربع و ۵ درصد سیپروفلوکساسین و کمترین آن مربوط به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس در نمونه دارای پوشش ۵ گرم بر مترمربع و ۵ درصد سیپروفلوکساسین بود. کاغذ تیمار نشده فعالیت ضدباکتری از خود بروز نداد.نتیجه گیری: مقوای پوشش دهی شده ویژگی آنتی باکتریایی موثری را در برابر دو نوع باکتری گرم منفی و گرم مثبت اشرشیا کلای و استافیلوکوکوس اورئوس نشان داد. با اضافه شدن لایه پوشش خواص ممانعتی مقوای بسته بندی شامل نفوذپذیری نسبت به بخار آب و مقاومت نسبت به عبور هوا بهبود پیدا کردند. لایه پوشش همچنین موجب افزایش استحکام مکانیکی مقوای پوشش دهی شده نظیر مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مقاومت به ترکیدن شد. نتایج نشان داد که پوشش دهی مقوای بسته بندی با لایه ای از کربوکسی متیل سلولز و سیپروفلوکساسین می تواند منجر به تولید مقوای بسته بندی آنتی باکتریال شود.

کلیدواژه ها:

مقوای بسته بندی ، فعالیت ضد باکتری ، سیپروفلوکساسین ، خواص مکانیکی ، خواص ممانعتی