بطور کلی خصوصیات مکانیکی فیلم های بیوپلیمری به خصوصیات ذاتی خود پلیمر ها و شرایط اتمسفری که تحت آن آزمایش می شوند وابسته می باشند. خواص کششی این فیلم ها تحت تاثیر خصوصیات ذاتی فیلم ها از جمله میزان رطوبت فیلم ها، خصوصیات فیزیکوشیمیایی فیلم ها، رطوبت اتمسفر ضمن آزمایش می باشند. خواص مکانیکی ژلاتین تا حد زیادی توسط درجه renaturation    تحت تاثیر قرار می گیرد. خواص مکانیکی کیتوزان به اسیدی که برای تنظیم PH   محلول بکار می رود ، درجه داستیلاسیون و ماهیت هیدروفیلیک سطح فیلم وابسته است.

در فیلم های با پایه ژلاتین و کیتوزان ، افزایش در میزان پلاستی سایزر منجر به کاهش قابل توجهی در میزان الاستیسیته و مقاومت کششی (بیش از 50% مقدار اولیه ، وقتی 30% پلاستی سایزر اضافه شود) می شود. آماده سازی در دمای پایین منجر به ایجاد درصد بیشتری از renaturation    (کریستالیزه شدن) ژلاتین می شود که باعث کاهش نفوذپذیری به  o2و co2   در مخلوط ژلاتین و کیتوزان می شود. افزایش در میزان پلاستی سایزر این مخلوط متناسب با افزایش نفوذپزیری به گاز خواهد بود.

فیلم ها و پوشش هایی که از پلیمرهای پلی ساکاریدی ساخته شده اند، مخصوصا کیتوزان و ژلاتین دارای خصوصیات عایق گازی خوبی هستند و بهبود خواص مکانیکی بوسیله افزایش استحکام کششی بعلت محتوای ژلاتین ، در فیلم حاصل از ترکیب ژلاتین و کیتوزان دیده می شود. اگر میزان ژلاتین در فیلم ترکیبی افزایش یابد، خواص عایق ضد آب و خواص عایق اکسیژن بهبود می یابد.

References:

Preparation and Characterization of Gelatin and Chitosan Films, Jeanette Mirian Diop,

Tufts University, 2009.

Chitosan and Gelatin based edible films, Loannis S.Arvanitoyannis,et all,Elsevier, volume 37,Issue 4, 1998, P:371-382

Barrier, Structural and mechanical properties of bovin gelatin/chitosan blend films related to biopolymer interaction, Nasreddine Benbettaieb, et all, science of food and Agriculture.

در تحقیقاتی که اثر افزودن کیتوزان بر فیلم های ژلاتینی(بر پایه ژلاتین ماهی) بررسی شد  به این نتیجه رسیدند که افزودن کیتوزان باعث ازایش قابل ملاحظه میزان مقاومت کششی و مدول الاستیسیته میشود که منجر به تولید فیلم هایی مقاوم نسبت به انواع ژلاتینی میشود. کیتوزان باعث کاهش زیاد  نفوذ بخار اب به فیلم میشود و این کار را از طریق افزایش میزان اتصالات عرضی در ژلاتین و کاهش حجم ماتریکس پلیمری انجام میدهد. فیلم های ژلاتینی حلالیت بالایی در اب دارند (حدودا 64%) اما افزودن کیتوزان میزان حلالیت انها را بسیار کاهش میدهد ( افزودن کیتوزان باعث کاهش 75% حلالیت زلاتین گاوی در اب میشود). بررسی هایی در مورد ممانعت کنندگی به نور این فیلم ها انجام شد که نشان داد این فیلم ها با این که بسیار شفاف هستند اما در مقابل UV بسیار مقاومند که میتواند جلوی فساد اکسیداتیو مواد غذایی را بگیرد. البته افزایش میزان وزن مولکولی کیتوزان و افزایش میزان دی استیلاسیون کیتوزان می تواند ان خواص را تشدید کند که دلیل ان اتصالات محکمی است که در حین تشکیل فیلم ایجاد میکند.

Effects of chitosan molecular weight and degree of deacetylation
on the properties of gelatine-based films

(Zunying Liu a, Xiaojun Ge a, Yuan Lu b, Shiyuan Dong a, Yuanhui Zhao a, Mingyong Zeng a,*)

Preparation and functional properties of fish gelatin–chitosan blend edible films
(Seyed Fakhreddin Hosseini a, Masoud Rezaei a,⇑, Mojgan Zandi b, Farhid Farahmand Ghavi c)