بخشی از مقاله
چکیده
مقدمه: امروزه آلودگیهای شیمیایی ناشی از ورود پلیمرها، پلاستیکها و مواد بستهبندی سنتزی به طبیعت یکی از بزرگترین خطراتی است که زندگی بشر را تهدید میکند، ازاین رو پژوهشگران همواره درصدد حل این مشکل بودند. در این راستا فیلم های خوراکی تخریب پذیر از پلیمرهای طبیعی ساخته می شود که به حل مساله آلودگیهای محیط زیست کمک 11 می نماید.
هدف: دراین کار پژوهشی تهیه و ارزیابی خواص فیزیکی و مکانیکی فیلمهای خوراکی بر پایه کربوکسی متیل سلولز و تاثیر اسانس های مورد و زنیان در بهبود این خواص جهت افزایش زمان ماندگاری مورد بررسی قرار گرفت. روش بررسی: ابتدا اسانسهای مورد نظر در نسبتهای - 0/1%، % 0/3، % 0/6و% 1 نسبت به کربوکسی متیل سلولز - به محلول 1 درصد کربوکسی متیل سلولز حل شده در آب اضافه شد. برای بهبود کارایی فیلم، به محلول گلیسرول به عنوان نرم کننده و توئین 80 نیز به عنوان امولسیفایر اضافه شد. خواص مکانیکی - استحکام کششی وازدیاد طول - و فیزیکی فیلمها - ضخامت، مقدار رطوبت، حلالیت در آب، و میزان نفوذ پذیری نسبت به بخار آب - مطابق استانداردهای مربوط مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج: آزمون مکانیکی فیلمهای کربوکسی متیل سلولز حاوی اسانس های زنیان و مورد نشان داد که استحکام کششی با افزایش درصد اسانس کاهش و درصد کشیدگی این فیلمها افزایش معنی داری داشتند - . - p <0/05 همچنین میزان جذب آب، محتوی رطوبت، حلالیت و میزان نفوذپذیری به بخار آب فیلمها نیز با افزایش غلظت اسانس، کاهش یافت - . - p <0/05 افزودن اسانس زنیان و مورد به فیلم تهیه شده بر پایه کربوکسی متیل سلولز میتواند باعث ایجاد فیلم با خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب گردد. بنابراین میتوان از این فیلم به عنوان بسته بندی فعال و پوششهای خوراکی در بسته بندی محصولات غذایی و کشاورزی استفاده کرد.
کلید واژه: کربوکسی متیل سلولز، فیلم خوراکی، اسانس، زنیان، مورد، خصوصیات فیزیکی-مکانیکی
مقدمه
بسته بندی های سنتزی متداولترین نوع بستهبندی مواد غذایی هستند. آلودگیهای زیست محیطی و وابستگی به نفت خام جهت تولید مواد بستهبندی سنتزی توجه همگان را به فیلم های خوراکی جلب نموده است. فیلم و پوشش های خوراکی دارای مزیت هایی نسبت به بستهبندیهای سنتزی هستند. پوششهای خوراکی می توانند به همراه محصول مصرف شوند، آلودگی های زیست محیطی را کاهش دهند و حاملی برای ترکیبات مختلف - طعم دهنده ها، رنگها، نگهدارندهها، ضداکسایش باشند - . - 1
تکنولوژی بسته بندی فعال یکی از روشهای نسبتاً نوین نگهداری مواد غذایی محسوب میگردد و بعنوان نوعی از بسته بندی که شرایط بسته را به منظور افزایش عمر انبارمانی و بهبود ایمنی یا ویژگی های حسی، تغییر دهد در حالیکه کیفیت غذا حفظ شود، تعریف می شود - . - 2 هر چند استفاده از بستهبندی مرحله نهایی فرایند نگهداری است که کاهش ارتباط ماده غذایی را با عوامل محیطی سبب می شود، بستهبندیهای فعال بعلت دارا بودن ترکیباتی که می توانند فساد موادغذایی را به تعویق اندازند علاوه بر عملکرداولیه بعنوان یک بستهبندی، امکان تولید فراورده های غذایی ایمن با عمر انبارمانی بیشتر را فراهم می کنند - . - 3
بسته بندیهای فعال، علاوه بر داشتن ویژگیهای بازدارندگی متداول بستهبندیهای معمول، مانند خواص بازدارندگی در برابر گازها، بخار آب و تنشهای مکانیکی حاوی مواد مختلف مانند ترکیبات ضدمیکروبی، آنتیاکسیدانها، مواد جاذب اکسیژن و غیره هستند که موجب افزایش ایمنی، ماندگاری، ویژگیهای حسی و ارتقا کیفیت نهایی مواد غذایی می
گردند - . - 4
فیلمها و پوششهای خوراکی را می توان به چهار گروه پلیساکاریدی، پروتئینی، لیپیدی و مرکب تقسیم کرد. فیلم ها ی پلیساکاریدی شامل آلژینات، پکتین، کاراگینان، نشاسته و مشتقات سلولز میباشد - . - 5
سلولز به علت ساختار شیمیایی خاص خود، بسیار کریستالی و نامحلول است اما کربوکسی متیل سلولز که از مشتقات سلولز است؛ محلول در آب بوده و به تنهایی فیلم های انعطاف پذیر و مستحکمی را تشکیل میدهد. همچنین کربوکسی متیل یکی از ارزانترین بیوپلیمر زیستی است که بصورت صنعتی تولید میشود - . - 6 امروزه بستهبندیهای فعال زیستی بر پایه ترکیبات طبیعی با خاصیت ضدمیکروبی مورد توجه تولیدکنندگان و مصرفکنندگان قرار گرفته است. از آنجا که مصرف کنندگان به ایمنی موادغذایی حاوی نگهدارنده های سنتزی اطمینان ندارند؛ تمایل به استفاده از نگهدارنده های طبیعی مانند عصارهها و اسانسهای گیاهی با خاصیت ضدمیکروبی، ضداکسایشی و ضد سرطانی افزایش یافته است . - 7 -
به دلیل اثرات نامطلوب افزودن مستقیم اسانس بر ویژگی های حسی ماده غذایی، از دست رفتن خاصیت ضد میکروبی آنها به دلیل تداخل با ماده غذایی و همچنین امکان عدم وجود عمل انتخابی و هدفمند آنها در سطح ماده غذایی، افزودن مستقیم ترکیبات ضدمیکروبی به ماده غذایی می تواند منجر به از دست رفتن خاصیت ضدمیکروبی آنها به دلیل تداخل با ماده غذایی گردد.استفاده از بستهبندیهای ضدمیکروبی روشی مناسب جهت غلبه بر این محدودیتهاست، زیرا عامل ضدمیکروبی طی فرایند انبارمانی به طورآهسته از روکش بسته بندی به سطح ماده غذایی نفوذ میکند و غلظت لازم را برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها دراختیار ماده غذایی قرار میدهد - . - 9-8
اسانس های گیاهی متابولیت های ثانویه گیاهان می باشند و خاصیت ضدمیکروبی آنها مدتهاست که شناخته شده است و به عنوان طعم دهنده و نگهدارنده در صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارند - 11،. - 10 یکی از اسانسهایی که خاصیت ضد میکروبی دارد، اسانس زنیان می باشد. زنیان یک ادویه معطر است که از نظر طعم و مزه شبیه به گیاه دارویی آویشن است. بخش دارویی این گیاه را میوه تشکیل میدهد - . - 12 مورد نیز گیاهی با خواص دارویی منحصر بفرد می باشد.این گیاه دارای ترکیبات حاوی تانن، فلانوئید و فاقدآلکالوئید می باشد. مورد اثر ضد عفونی کننده دارد و از آن در مصارف داخلی و استعمال خارجی میتوان استفاده کرد - - 13 گزارشات متعددی در خصوص تهیه بسته بندی های فعال و همچنین اثر اسانسهای گیاهی روی خواص فیزیکی و مکانیکی آنها
وجود دارد.
Ayranci و Turhan و همکاران در سال 2001 نشان دادند که فیلم های متیل سلولز به آهستگی در آب حل می شوند و میزان حلالیت پائینی دارند. چون پیوندهای هیدروژنی بی شماری بین زنجیره های متیل سلولز وجود دارد، در حالیکه فیلم های حاوی پلی اتیلن گلیکول با وزن ملکولی 400 خیلی سریع در آب حل می شوند، زیرا تشکیل پیوند هیدروژنی بین متیل سلولز و پلی اتیلن گلیکول 400 باعث شکستن ساختار سه بعدی متیل سلولز و منجر به افزایش حلالیت آن در آب می شود - . - 14
در تحقیقی دیگر نشان داده شد که فیلمهای پلیساکاریدی استجکام کششی نهایی بیشتری نسبت به اغلب فیلم های پروتئینی دارند. همچنین آنها استحکام کششی نهایی و درصد ازدیاد طول تا نقطه شکست 1 - ETB - بیشتری نسبت به فیلم های سنتزی دارند. مقدار نرم کننده تاثیر زیادی روی خصوصیات فیلم دارد و با افزایش مدل یانگ 2 - YM - واستحکام کششی نهایی کاهش یافته و درصد ازدیاد طول تا نقطه شکست افزایش مییابد - . - 15 در این مطالعه، کربوکسی متیل سلولز به عنوان پلیمر زیستی تشکیل دهنده فیلم بستهبندی و اسانس زنیان و مورد به عنوانیک عامل ضدمیکروبی، مورد استفاده قرار گرفت و اثرات آن بر خواص فیزیکی و مکانیکی آن، مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روشها مواد کربوکسی متیل سلولز با وزن ملکولی متوسط 4100 از شرکت کارگام پارسیان، اسانس های مورد و زنیان از شرکت باریج اسانس - کاشان - ،امولسیفایر توئین 80 - مرک -آلمان - ، گلیسرول%78 - مرک - آلمان - و سیلیکاژل - پارسه- ایران - تهیه گردید.
