بخشی از مقاله
چکیده:
کیتوزان از مشتقات داستیله شده کیتین میباشد در سخت پوستان ، بند پایان،دیواره ي سلولی برخی از قارچ ها،پوستک ماهی و پوسته ي میگو یافت میشود.کیتوزان داراي خاصیت هاي مطلوب از جمله غیر سمی بودن قابلیت بازیافت و خاصیت ضد میکروبی،ضد قارچی، آنتی اکسیدانی و ویژگی هاي تشکیل فیلم و پوشش و بهبود طعم و رنگ مواد غذایی است.در این مقاله سعی شده به کاربرد این فیلم در صنایع غذایی پرداخته شود.
مقدمه :
ماده ي اولیه ي تولید کیتوزان کیتین میباشد .کیتین ماده اي سخت با ساختار کریستالی و سفید رنگ است که به مقدار زیاد در پوسته ي سطحی حشرات و سخت پوستان و دیواره ي سلولی قارچ ها وجود دارد .منبع اصلی تولید صنعتی کیتین دردنیا،ضایعات پوسته حاصل از صنایع فراوري میگو و خرچنگ است و کشورهایی مانند هندوستان ،ژاپن،لهستان و استرالیا از جمله تولید کنندگان اصلی این بیوپلیمر به حساب می آیند
بسته بندي محصول عبارت است از هر گونه ظرف یا بسته هایی که محصول در آن براي فروش به بازار عرضه میشود یا به وسیله ي آن اطلاعات لازمدر مورد محصول به مصرف کنندگان منتقل میشود - . - 3قدمت بسته بندي به چند هزار سال قبل و به دوران باستان باز میگردد
اخیرا بسته بندي به ابزار بازار یابی بلقوه هایی تبدیل شده که در صورت برخورداري از طراحی خوب براي مصرف کننده راحتی و براي تولید کننده ارزش تبلیغاتی دارد
بسته بندي هاي تهیه شده از پلیمرهاي زیستی میتوانند سدي در برابر رطوبت ،بخار آب ،گازهاو مواد محلول باشند و نیز وسیله اي مناسب براي افزودن طیف گسترده اي از افزودنی ها مانند ترکیبات ضد قارچی،آنتی اکسیدان ها،ضد میکروب ها،رنگ ها،و سایر ترکیبات غذایی هستند.مزیت اصلی آنها نسبت به مواد پلی مرها ي مصنوعی زیست تخریب پذیربودن آنهاست
کیتوزان یک پلی ساکارید خطی و مشتق حاصل از استیل زدایی کیتین - موجود در اسکلت خارجی بندپایان - میباشدکه پس از سلولز فراوان ترین پلی ساکارید موجود در طبیعت میباشد . - 8 - امروزه از کیتوزان هم به عنوان یک ا فزودنی سالم و هم به صورت فیلم استفاده میگردد
فیلم کیتوزان اولین بار در سال 1936به وسیله ي ریگباي - - Rigbyبه روش کاستینگ - - Castingتهیه شد - . - 9کیتوزان متشکل از کوپلیمر گلوکزآمین و -Nاستیل گلوکز آمین میباشد مطالعات بر روي کیتوزان نشان میدهد که گروه آمین این پلیمر با سطح باکتري ،کمپلکس پلی الکترولیت تشکیل میدهد ومانع انتقال مواد غذایی به داخل سلول و در نهایت مرگ آنها میشود
ارزیابی خصوصیات ضد میکروبی کیتوزان درون مواد غذایی:
رشد میکروب ها بر روي سطح مواد غذایی از علل عمده ي فساد مواد غذایی و بیماري هاي منتقل شده به غذا میباشد - . - 18 بنابر این Weng‚ Rico-Pena‚ Torresبا پژوهش هایی در سال 1991 دریافت کردند که;فیلم هاي فعال خوراکی - کیتوزان - از فساد مواد غذایی و ورود میکروارگانیسم هاي پاتوژن به درون غذا جلوگیري میکنداستفاده از کیتوزان در شیر ،رو به گسترش است به همین دلیل واکنش هاي شیمیایی و فیزیکی مختلف براي خالص سازي آن باید استفاده شود
این بیوپلیمرها در صنعت لبنیات به عنوان استابلایزر،امولسیفایر و سفت کننده استفاده میشود - - 15کیتوزان به اشکال مختلفی به عنوان نگهدارنده ي غذایی استفاد میشود که شامل افزودن مستقیم کیتوزان به غذا ،کاربرد مستقیم فیلم کیتوزان یا پوشش روي غذا ،افزودن کیسه ي محتوي کیتوزان داخل بسته و ...میباشد .کیتوزان با غلظت هاي مختلف به یک فیلم پلی اتیلن با دانسیته ي پایین،که برایبسته بندي گوشت قرمز تازه استفاده شده بود افزوده شد و نقش ضد میکروبی آن علیه لسیتریا مونوسایتوژنز،اشیرشیاکلاي،و سالمونلا اینتریتیدیس و همچنین افزایش پایداري رنگ کوشت مورد برسی قرار گرفت.
افزایش غلظت کیتوزان با عث افزایش نقش بازدارندگی رشد میکروبی شد.نقش ضد میکروبی کیتوزان هم روي باکتري هاي گرم منفی و هم باکتري هاي گرم مثبت به وسیله ي فیلم هاي آنتی میکروبی وقتی غلظت کیتوزان بالاي 1.4درصد بود ،مشاهده شد نفوذ اکسیژن تغییر نکرده ،اما نفوذ بخارآب زیاد شد.وقتی فیلم کیتوزان براي گوشت قرمز تازه استفاده شدازرشدمیکروبهاي سطح گوشت ممانعت نشد اما پایداري رنگ قرمز یخچالی زیاد شد.فیلم پلی اتیلن با دانسیته ي پایین با 8درصد کیتوزان پایداري رنگ قرمز سطح گوشت را تا پنج روز حفظ کرده .
ارزیابی خصوصیات ضد میکروبیبر فراورده هاي لبنی:
استفاده از کیتوزان به عنوان فیبر خوراکی در محصولات تخمیري جدید توسط پژوهشگرانsalvador‚castagna‚Biancoz‚Nancyمورد بررسی قرار گرفت و خاصیت ضد میکروبی سه نوع کیتوزان،با وزن مولکولی کم ،با وزن مولکولی بالا و کیتوزان الیگو ساکارید بر روي باکتري هاي شرکت کننده در تخمیر پنیر سوئیسی مثل استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیر گونه ي بولگاریکوس و پروپیونی باکتریوم فرودنریچ بررسی شد و نتایج زیر حاصل شد.
-1کیتوزان در محیط کشت مانع رشد لاکتو باسیلوس دلبروکی می شود که اثر آن بسته به میزان باکتري ،نوع و میزان کیتوزان متفاوت است.میزان کم کیتوزان اثري بر باکتري ندارد،میزان104mL CFU-1باکتري در حضور 0/005 کیتوزان با وزن مولکولی زیاد یا کم به شدت کم میشود.این گونه ،کمترین حساسیت رابه کیتوزان الیگوساکاریددارد.
-2درمحیط مغذي هرسه نوع کیتوزان اثرممانعت کننده برروي استرپتوکوکوس ترموفیلوس ولاکتوباسیلوس دلبروکی دارد.
-3کیتوزان باوزن مولکولی بالاوپایین برروي پروپیونی باکتریوم اثرممانعت کننده داردکه بسته به میزان باکتري درمحیط میباشد.
ارزیابی خصوصیات ضد میکروبی فیلم کیتوزان همراه با عصاره ي آویشن:
طی تحقیقاتی که طی سال هاي 1389- 1388در دانشگاه ارومیه توسط مهران مرادي و همکارانش انجام شد.در این مطالعه ترکیب شیمیایی اسانس با روش کروماتوگرافی گازي متصل به طیف سنج جرمی شناسایی گردید.فیلم کیتوزان حاوي اسانس در غلظت هاي 0،0.5،1،2درصد با روش کاستینگ تهیه گردید.در فیلم میزان فنول کل ،خصوصیات آنتی اکسیدانی،رنگ و اثرات ضد میکروبی علیه لیستریامونو سیتوژنز ارزیابی شدند .
داده هاي جمع آوري شده با استفاده از نرم افزار SPSSو گراف پدو آزمون آماري دانکن تجزیه و تحلیل شدند.قدرت آنتی اکسیدانی فیلم کیتوزان با افزایش اسانس افزایش یافت و از طرفی مقایسه ي نتایج نشان داد که افزایش در اسانس تغییر معنی داري در شفافیت فیلم ایجاد نکرد و به طور معنی داري باعث کاهش شاخص زردي فیلم ها شد .
علاوه بر آن موجب افزایش در ویژگی ضد لیستریایی فیلم کیتوزان گردید و نهایتا به این نتیجه رسیدند که میتوان با استفاده از اسانس آویشن شیرازي بسته و فیلم فعال کیتوزان تهیه کرد که افزودن اسانس خصوصیات عملکردي و ضد باکتري فیلم کیتوزان را افزایش میدهد - . - 5نتایج این تحقیق نشان داد که فیلم کیتوزان حاوي اسانس اثرات مناسبی بر روي کاهش رشد باکتري لیستریا مونوسیتوژنز دارد .آن باکتري مهمترین باکتري با خواستگاه غذایی است که از نظر بهداشتی از اهمیت بسیار زیادي به خصوص در واحدهاي تولید و بسته بندي مواد غذایی برخوردار میباشد
حسینی و همکاران - 2009 - نشان دادن که افزودن اسانس آویشن در کیتوزان نسبت به اسانس میخک و دارچین اثرات ضد میکروبی بیشتري را نشان میدهند.هم چنین این محققان نشان دادندکه باکتري هاي گرم مثبت - لیستریامونوسیتوژنزواستافیلوکوکوس آرئوس - حساس ترازباکتري هاي گرم منفی - سالمونلاآنتریدیدیس وپسودوموناس آئروژینوزا - می باشند
ارزیابی خصوصیات ضد میکروبی فیلم کیتوزان براي ماندگاري توت فرنگی:
توت فرنگی عمر نگهداري بسیار کوتاهی دارد و سریع فاسد میشود که هم مصرف کننده و هم فروشنده مایلند این زمان افزایش یابد ،از آن جا که کیتوزان داراي خاصیت ضد میکروبی بوده میتوان از آن به عنوان پوشش بر روي میوه ها استفاده کرد ،استفاده ي کیتوزان به همراه اسانس وانیلین طول عمر نگهداري میوه ها را به مدت 18 روز افزایش میدهد
C.Hanهمکارانش به بررسی استفاده از فیلم هاي کیتوزان جهت بالا بردن زمان ماندگاري توت فرنگی تازه و یخ زده و تمشک و همچنین حفظ مواد مغذي آن در دماي 2درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی %88به مدت سه هفته یا در دماي -23درجه سانتی گراد به مدت 6ماه پرداختند نتایج نشان میدهد که این فیلم خوراکی کیتوزان به طور قابل ملاحظه اي میزان تخریب و کاهش وزن محصول را کاهش میدهد ،ضمنا تغییر رنگ میوه ها را به تاخیر میاندازد.این فیلم خوراکی موجب میشود تا کیفیت بافت نمونه ها افزایش ییابد .علاوه بر این به دلیل این که این فیلم خوراکی میتواند حامل کلسیم وویتامین Eباشد لذا ارزش غذایی این مواد در نمونه ها افزایش مییابد
استفاده ي ترکیب کیتوزان و عصاره ي نعناع به عنوان فیلم بر روي گوشت:
گوشت به دلیل ترکیبات موجود در آن مستعد فساد اکسیداتیو و میکروبی میباشد .براي نگهداري مطلوبگوشت به یک افزودنی احتیاج داریم که نقش آنتی اکسیدانی و آنتی میکروبی داشته باشد .عصاره ي نعنا به تنهایی فعالیت آنتی اکسیدانی خوب و فعالیت آنتی میکروبی ضعیف دارد .در حالی که کیتوزان به تنهایی فعالیت آنتی اکسیدانی ضعیف با ویژگی آنتی میکروبی عالی دارد
کانات و همکارانش در سال 2008ازترکیب کیتوزان ونعناع به عنوان یک نگهدارنده که نقش ضدمیکروبی وضدآنتی اکسیدانی داردبراي سالامی گوشت خوك استفاده کردند.مخلوط کیتوزان ونعناع میتواندبه طورموثري علیه باکتري هاي گرم مثبت استفاده شود.مدت نگهداري سالامی گوشت خوك که با تعیین شمارش کلی میکروب ها و تندي اکسیداتیو تعیین شد ،با نگهداري تیمار ها در دماي صفر تا 0 تا 3 درجه ي سانتی گراد افزایش یافت - . - 14 در بررسی دیگري از کیتوزان با عنوان یک فیلم خوراکی براي کنترل باکتري لیستریا مونوسایتوژنز روي سطح گوشت گاو کبابی آماده ي مصرف استفاده شد نتایج این تحقیق نشان داد که پوشش دهی با کیتوزان براي کنترل این باکتري مناسب بوده و پوشش کیتوزان در استیک اسید از پوشش کیتوزان در لاکتیک اسید مناسبتر است
نقش قوام دهندگی کیتوزان :
در تحقیقی که توسط احمد کرباسی و همکاران در سال 1384 انجام گرفت در مقایسه ي تاثیر کیتوزان تولیدي - کیتوزان استخراجی از پوسته ي میگو - و کیتوزان تجاري بر ویسکوزیته ي سس ماینوز انجام گرفت - نتایج این برسی در جدول شماره ي - 1نشان داد که هر دو نوع کیتوزان با افزایشغلظت کیتوزان ،ویسکوزیته ي ظاهري بالاتري در سس مایونز حاصل شده است .
همچنین نتایج موید این است که در هر یک از غلظت ها فویسکوزیته پدید آمده توسط کیتوزان تجاري بیشتر از کیتوزان تولیدي بوده است .دلیل این تاثیر را کامپل و همکاران چنین توجیه کرد ه اند که با افزایش درجهه د استیلاسیون حاصل توسط کیتوزان کاهش مییابد - . - 19 بنا بر این نتایج این پژوهش نشان داد که کیتوزان میتوان به عنوان یکماده قوام دهنده و تثبیت کنده نیز در محصولاتی مانند سس مایونز مورد استفاده قرار گیرد و کاربرد غلظت /2درصد آن با نتایج قابل قبولی از نظر تاثیر بر بافت و خواص رئولوژیک محصولات مذکور همراه است
کاهش استفاده از سولفیت در محصولات گوشتی با استفاده از کیتوزان:
سولفیت ها یکی از افزودنی هاي غذایی هستند که به منظور حفظ رنگ قرمز گوشت تازه به آن افزوده میشوند اما استفاده از آنها در این مورد در بعضی از کشورها مجاز نمیباشد زیرا باعث پنهان نگه داشتن فساد ایجاد شده در فراورده هاي گوشتی میشود .لذا تولید کنندگان به دنبال حذف و یا کاهش این ماده در فراورده هاي گوشتی و یافتن جایگزین براي آن هستند.در یک پروژه کاربرد یک سیستم نگهداري جدید براي سوسیس گوشت خوك تازه مورد برسی قرار گرفت و ترکیب کیتوزان،کارنوسین - باکتریوسینی از کارنوباکتریو پیسیکولا - و غلظت کمی از سولفیت به عنوان نگهدارنده استفاده شد
