هوشمندسازی فرآیند تولید لیوانهای زیستی از پسماند پوست پرتقال

افزایش نگرانیهای جهانی درباره اثرات زیست محیطی ناشی از مصرف گسترده پلاستیکهای غیرقابل تجزیه ضرورت توسعه بسته بندیهای پایدار و زیست تجزیه پذیر را بیش از پیش آشکار کرده است. در این پژوهش، با هدف استفاده بهینه از ضایعات کشاورزی و بهبود ویژگیهای عملکردی مواد زیستی لیوانهای زیست تجزیه پذیر بر پایه پوست پرتقال طراحی و تولید شدند. این لیوانها به منظور ارتقاء خواص مکانیکی و زیستی با محلولهای حاوی پلیلاکتیک اسید (PLA) و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO۲) پوشش دهی گردیدند. سه آزمون کلیدی شامل سنجش تغییرات ضخامت قبل و بعد از فرآیند خشک سازی، ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی به روش DPPH و اندازهگیری سفتی مکانیکی (Firmness) جهت تحلیل عملکرد نمونه ها اجرا شد. نتایج نشان داد فرآیند خشک سازی منجر به کاهش قابل توجه ضخامت نمونهها گردید که ناشی از تبخیر رطوبت و فشردگی ساختار زیستی است. در ارزیابی خاصیت آنتی اکسیدانی نمونه پوشش داده شده با TiO۲ بیشترین میزان مهار رادیکال (۷۲.۲۲% DPPH) را داشت در حالی که ترکیب PLA منجر به کاهش نسبی این ویژگی گردید. از نظر سفتی مکانیکی نمونه حاوی ترکیب PLA و TiO۲ با مقدار ۴/۳۵ کیلوگرم بیشترین مقاومت را نشان داد که حاکی از ایجاد شبکه ای فشرده و پایدار در ساختار لیوان است. همچنین در این پژوهش رویکردهای تحلیلی مبتنی بر هوش مصنوعی برای پردازش و مدل سازی دادهها پیشنهاد گردید تا امکان شناسایی الگوهای بهینه ترکیب مواد و پیشبینی عملکرد محصول فراهم شود. نتایج این تحقیق نشان می دهد که ادغام مواد زیستی با نانوذرات همراه با تحلیل داده، محور میتواند مسیر توسعه بسته بندیهای سبز، با دوام بالا و ویژگیهای زیستی مطلوب را هموار سازد و گامی موثر در کاهش وابستگی به پلاستیکهای سنتی باشد.

کلیدواژه ها:

ظروف زیست تخریب پذیر ، پوست پرتقال ، هوش مصنوعی ، پلی لاکتیک اسید (PLA) ، نانو ذره TiO۲