การพัฒนาฟิล์มถนอมอาหารด้วยอนุภาคโลหะออกไซด์ขนาดนาโน

Active Packaging Development by Metal Oxide Nanoparticle

Name: ไพลิน เงาตระการวิวัฒน์

Organization : มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Email : pailin@buu.ac.th

Name: ปิยฉัตร วัฒนชัย

Organization : มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Email : piyachat.a@buu.ac.th

keyword: ฟิล์มพลาสติก

ThaSH: การถนอมอาหาร

ThaSH: โลหะออกไซด์

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาฟิล์มพลาสติกความหนาแน่นต่ำที่มีไทเทเนียมไดออกไซด์ เพื่อ การยืดอายุการเก็บรักษามะม่วง โดยเน้นศึกษาผลกระทบของปริมาณไทเทเนียมไดออกไซด์ในฟิล์ม ที่มีต่อความสามารถการกำจัดเอทิลีนและออกซิเจนในบรรจุภัณฑ์ และการชะลอการสุกของมะม่วง มีการทดลอง 4 ส่วน ส่วนแรกการศึกษาวิธีการเตรียมฟิล์มพลาสติกร่วมกับไทเทเนียมไดออกไซด์ พบว่า การเตรียมฟิล์มด้วยวิธีคอมปาวด์ (Compounding) และวิธีการผสม (Mixing) มีการกระจายตัวของไทเทเนียมไดออกไซด์ไม่ดี ซึ่งมีค่าเฉลี่ยที่ 5.8±1.9 wt% และ 7.4±4.7 wt% ตามล่าดับ เนื่องจากเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยว มีแรงเฉือนน้อยจึงท่าให้เกิดการผสมได้ไม่ดี ในขณะที่การเตรียมฟิล์มเคลือบด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์ (Dip-coating) สามารถปรับปริมาณไทเทเนียมไดออกไซด์ที่มีอยู่บนฟิล์มได้ง่าย และการทดลองนี้ปรับค่าเท่ากับ 0.03 และ 0.06 mg/cm2 ส่วนที่สองการทดสอบประสิทธิภาพในการกำจัดออกซิเจนด้วยปฏิกิริยาโฟโตแคตาไลติกของฟิล์มพอลิเอทิลีน พบว่าฟิล์มที่เตรียมจากวิธีคอมปาวด์และวิธีการผสมสามารถดูดซับออกซิเจนได้ดีกว่าฟิล์มพอลิเอทิลีนที่ไม่มีไทเทเนียม ไดออกไซด์โดยที่อัตราการดูดซับ ออกซิเจนจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณไทเทเนียมไดออกไซด์และความเข้มข้นของออกซิเจนเริ่มต้น อย่างไรก็ตาม ฟิล์มทั้งสองไม่พบปฏิกิริยาโฟโตแคตาไลติกชัดเจนอาจเป็นเพราะไทเทเนียมไดออกไซด์ไม่สัมผัสออกซิเจนได้ดี อัตราการไหลของก๊าซและความเข้มข้นเริ่มต้นสูง ส่วนที่สาม การน่าฟิล์มเคลือบไทเทเนียมไดออกไซด์ทดสอบประสิทธิภาพในการกำจัดเอทิลีนด้วยปฏิกิริยาโฟโตแคตาไลติก ภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต (UVA) ความเข้มแสง 37 W/cm2 พบว่าฟิล์มสามารถก่าจัดเอทิลีนที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 35 ppm ได้ด้วยปฏิกิริยาโฟโตแคตาไลติก โดยที่ไทเทเนียมไดออกไซด์ 3.8 mg (0.06 mg/cm2) สามารถกำจัดเอทิลีนได้ 12.1 ppm/mmol.hrซึ่งคิดเป็น 5.5 เท่าของฟิล์มที่มีไทเทเนียมไดออกไซด์ 1.9 mg (0.03 mg/cm2 ) ในกรณีที่เพิ่มความเข้มแสงในช่วง 37-44 W/cm2 อัตราการกำจัดเอทิลีนมีค่า เพิ่มขึ้น เมื่อความเข้มแสงมีค่าสูงขึ้นมากกว่า 44 W/cm2 การกำจัดเอทิลีนเพียงเล็กน้อย อาจเป็นเพราะการแย่งเกิดปฏิกิริยาของ C3H4 ซึ่งเกิดขึ้นจากการสลายตัวของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ภายใต้การฉายแสงอัลตราไวโอต ส่วนสุดท้ายการทดสอบประสิทธิภาพในการยืดอายุมะม่วงน้ำดอกไม้ในบรรจุภัณฑ์ที่มีฟิล์มเคลือบไทเทเนียมไดออกไซด์ 1.9 mg (0.03 mg/cm2) พร้อมกับอัดอากาศปริมาตร 300 ml ฉายแสง อัลตราไวโอเลตที่มีความเข้มแสง 37 W/cm2 ที่อุณหภูมิ 24 °C พบว่า มะม่วงที่เก็บรักษาไว้ในบรรจุภัณฑ์ที่มีฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์จะสุกในวันที่ 8 ซึ่งสามารถชะลอการสุกได้เมื่อเปรียบเทียบกับมะม่วงที่อยู่ในบรรจุภัณฑ์เปรียบเทียบ อันเนื่องจากการกำจัดเอทิลีนที่เกิดขึ้นจากการหายใจของมะม่วงได้ และลักษณะเปลือกและเนื้อของมะม่วงที่เก็บรักษาไว้ในบรรจุภัณฑ์ที่มีไทเทเนียมไดออกไซด์จะเริ่มสังเกตเห็นการเน่าเสียในวันที่ 10 ในขณะที่มะม่วงที่เก็บในบรรจุภัณฑ์เปรียบเทียบจะเริ่มเห็นการเน่าเสียในวันที่ 8

Noted: โครงการวิจัยประเภทงบประมาณเงินรายได้จากเงินอุดหนุนรัฐบาล (งบประมาณแผ่นดิน) ประจำปีงบประมาณ พ.ศ. 2558

Abstract: This research aims to develop physicochemical properties of low density polyethylene (PE) by additional titanium dioxide powder (TiO2). The various amounts of titanium dioxide were investigated to optimize a suitable value for prolonging a ripen period of mango for transportation of export. The titanium dioxide can effect on the elimination of ethylene and oxygen existing in PE package. The experiment was designated to 4 parts i.e. i) film preparation, ii) elimination of oxygen by photocatalytic reaction of TiO2 modified PE films, iii) elimination of ethylene by photocatalytic reaction of TiO2 modified PE films and iv) prolonging a ripen period of Num-Dogmai mango. The three methods of preparation gave the best preparation of TiO2 dip-coating film since TiO2 contents were comfortably tunable at 0.03 and 0.06 mg/cm2 , while as compounding and mixing methods gave poor distribution of TiO2 powder approximately at 5.8±1.9 wt% and 7.4±4.7 wt%, respectively and it was unexpected for modelation according to mixing limitation of twin screw extruder. The TiO2 modified PE films prepared from compounding and mixing routes gave higher amount of oxygen absorption in comparison with pure PE films. The ability of oxygen absorption increased, the more amount of TiO2 added. No photocatalytic result was clearly found for both films possibly because of miserable exposure of TiO2 powder and oxygen. The TiO2 dip-coated films apparently gave photocatalytic results. The photocatalytic activities increased arising from higher intensity of UV irradiation from 37 to 44 W/cm2 . The ethylene elimination was the highest at 12.1 ppm/mmol.hr for dip-coated films consisting of TiO2 0.06 mg/cm2 under UV irradiation at 37 W/cm2 . The ethylene elimination decreased under UV irradiation > 44 W/cm2 since photocatalytic decompositions of polyethylene films can coincidently occur at higher UV intensity and gave a trace of propane. The TiO2 dipcoated package at 0.03 mg/cm2 can prolong the ripen period of Num-Dogmai mango for 2-days lasting longer under UV irradiation at 37 W/cm2 and 24 °C. The mango will be rotten after 10-days packing.

มหาวิทยาลัยบูรพา. สำนักหอสมุด

Address: ชลบุรี

Email: buulibrary@buu.ac.th

Name: สํานักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ

Role: ผู้ให้ทุน

Created: 2560

Modified: 2564-01-18

Issued: 2561-11-11

งานวิจัย/Research report

application/pdf

CallNumber: 668.495 พ994ก

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยบูรพา

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	2562_062.pdf	2.82 MB	14	2023-07-07 15:29:15

ใช้เวลา

0.020627 วินาที