بهره‌برداری و ایجاد ارزش‌افزوده از انواع ضایعات کشاورزی دارای مزایای اقتصادی بالقوه است به همین دلیل در این مطالعه از پوسته بادام‌زمینی به‌عنوان ماده اولیه برای استخراج نانوالیاف سلولز استفاده شد. نانوالیاف سلولز استخراج شده از پوسته بادام زمینی با استفاده از پیش تیمار اسید سولفوریک در سه غلظت 4، 6 و 8 مولار در دماهای 30، 45 و60 درجه سلسیوس به مدت زمان 45 دقیقه استخراج شد. بهترین شرایط استخراج، در غلظت 6 مولار اسید سولفوریک و دمای 45 درجه سلسیوس براساس قطر نانوالیاف سلولز (51 نانومتر) انتخاب شد. ویژگی‌های نانوالیاف سلولز استخراج شده توسط میکروسکوپ الکترونی، طیف سنجی مادون قرمز، پراش اشعه ایکس و وزن سنجی گرمایی آنالیز شد. در این مطالعه، دو کاربرد آئروژل‌ها به عنوان عایق در بسته گوشت به منظور کاهش نوسانات دمایی یخچال و استفاده از آئروژل حاوی کورکومین به عنوان جاذب رطوبت در بسته گوشت به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. در بخش اول، کامپوزیت آئروژلی با استفاده از نانوالیاف سلولز (غلظت‌های 1، 5/1 و 2 درصد وزنی/وزنی) و پلی وینیل الکل (1 و 3 درصد وزنی/وزنی) با نسبت 2:1 توسط فرایند خشک‌کن انجمادی تولید شد. بهترین آئروژل بر اساس تاثیر غلظت نانوالیاف سلولز و پلی وینیل الکل بر تخلخل (89/98-74/96 درصد)، دانسیته ( kg/m317-24/10)، اندازه منافذ (um 26/79-13/1)، هدایت حرارتی (W/mK 042/029-0/0)، مقاومت به فشار درکرنش 50 درصد ( kPa91/50-18/3) و کرنش80 درصد (kPa 40-166/28) و بازیابی شکل در کرنش 50 درصد (66/84-06/51 درصد) و 80 درصد (71/65-12/42 درصد) انتخاب شد. در ادامه صفحات آئروژل در دولایه پلی اتیلن دوخت حرارتی شدند و گوشت در بسته قرار گرفت. به منظور بررسی توانایی آئروژل در حفظ زنجیره سرد، یخچال به مدت 12 ساعت خاموش شد. بسته حاوی آئروژل در مقایسه با بسته شاهد سبب کاهش نرخ گرمایش بیش از دو برابر شد. در نهایت بسته حاوی عایق توانست به طور موثری تغییر در خصوصیات کیفی گوشت طی نوسانات دمایی یخچال را به تاخیر بیاندازد. در بخش دوم، ابتدا کامپوزیت آئروژل با استفاده از غلظت‌های 1، 5/1 و 2 درصد (وزنی/وزنی) نانوالیاف سلولز و پلی وینیل الکل 4،2 و6 درصد (وزنی/وزنی) و نسبت 1:1 تولید شد. بهترین آئروژل بر اساس تاثیر غلظت نانوالیاف سلولز و پلی وینیل الکل بر درصد تخلخل، دانسیته، اندازه منافذ، جذب آب، جذب بخار آب و خصوصیات مکانیکی انتخاب شد. در ادامه کورکومین در سه سطح 40،30 و 50 درصد (بر اساس وزن خشک) در ماتریکس آئروژل ریزپوشانی شد. سطح 40 درصد کورکومین بر اساس راندمان ریزپوشانی (29/0±57/80 درصد)، ظرفیت بارگذاری (22/0±0 85/22 درصد) و خصوصیت آنتی اکسیدان (31/0± 24/71 درصد) به عنوان بهترین نمونه انتخاب شد. آزمون طیف سنجی مادون قرمز بر همکنش فیزیکی بین کورکومین و کامپوزیت را نشان داد. مطابق نتایج وزن سنجی حرارتی تاخیر در دمای تخریب کامپوزیت آئروژل حاوی کورکومین نشان دهنده سازگاری بسیار خوب کورکومین با ماتریکس آئروژل بود. کامپوزیت حاوی کورکومین خصوصیت ضد باکتریایی در برابر استافیلوکوکوس اورئوس به دلیل قطر عدم هاله رشد (6 میلی‌متر) نشان داد. نتایج رهایش آئروژل حاوی کورکومین در محیط شبیه سازی گوشت با توجه به رهایش 65 درصد به مدت 8 روز مبین بر رهایش پیوسته کورکومین از ماتریکس آئروژل بوده که بسیار مناسب برای افزایش ماندگاری گوشت در طول نگهداری می‌باشد. سنیتیک رهایش نشان داد که برای محیط گوشت مدل‌های ریتگر- پپاس و پپاس - سهلین با توجه به ضریب تبیین بالا بهترین مدل‌ها می‌باشند. نتایج انبار مانی نشان دادکه بسته بندی حاوی آئروژل با کورکومین در مقایسه با بسته داری آئروژل بدون کورکومین و بسته شاهد توانست انبار مانی گوشت را از 6 روز به 8 روز افزایش دهد. به طور کلی، این پژوهش راهکارهای مناسبی در زمینه بسته بندی مواد غذایی به منظور جلوگیری از ضایعات غذایی بر پایه استفاده از ضایعات کشاورزی زیست تخریب پذیر ارائه داد.

کلمات کلیدی: آئروژل زیست فعال جاذب رطوبت، بسته بندی عایق، ریزپوشانی، نانوالیاف سلولز، ، نوسانات دمایی.