بخشی از مقاله
چکیده
امروزه برای بهبود نگهداری غذاها و کاهش استفاده از نگهدارنده های شیمیایی و مواد مصنوعی در بسته بندی مواد غذایی تحقیقاتی گسترده ای برای جایگزین بسته بندی های زیست تخریب پذیر به جای بسته بندی های پلاستیکی صورت گرفته است.فیلم ها و پوشش های خوراکی که از مواد زیست تخریب پذیر تهیه شده اند به علت افزایش زمان ماندگاری مواد غذایی و نداشتن اثرات نامطلوب بر مواد غذایی از این نوع فیلم ها استفاده می شود که از مهمترین و رایج ترین این فیلم ها،فیلم های تهیه شده بر پایه نشاسته و کیتوزان است نشاسته پلی ساکاریدی است که به علت استحکام بالا،انعطاف پذیری و شکل پذیری خوب در تولید فیلم های زیست تخریب پذیر مورد استفاده قرار می گیرد فیلم هاو پوشش های بر پایه نشاسته مانع خوبی برای ورود اکسیژن بوده و به علت داشتن اثرات ضد میکروبی مورد استفاده قرار می گیرد و باعث افزایش ماندگاری ماده غذایی می شود. کیتوزان هم به علت داشتن خصوصیات ضد قارچی، ضد میکروبی و تخریب پذیری سریع مورد استفاده قرار می گیرد و مواد پلیمرساخته شده ازکیتوزان به صورت ژل، اسفنج و نانو ذرات شکل داده می شود.
کلمات کلیدی:کیتوزان، نشاسته، فیلم خوراکی، بسته بندی
مقدمه
توسعه فیلم های خوراکی بر مبنای بیوپلیمر می توانند جایگزین استفاده از برخی مواد شیمیایی سنتزی در بسته بندی مواد غذایی شوند و اثر محیطی منفی مرتبط به آنها را کاهش دهند.فیلم ها و پوشش های خوراکی از یک سو نوعی از مواد بسته بندی و از سوی دیگر جزئی از ترکیبات مواد غذایی می باشند به همین دلیل برای تامین نیازهای خاصی نظیر خواص ضد میکروبی،افزایش مدت زمان ماندگاری،ایجاد طعم،رنگ،بو و غیره در بسته بندی مواد غذایی،باید دارای ویژگی های منحصر به فردی باشند.بسته بندی های خوراکی باید فاقد طعم نامطبوع،خاصیت ممانعت کنندگی در برابر آب،گازها و مواد معطر بوده و دارای ویژگی های مکانیکی مناسب باشد. - - 1
یک جنبه غیر قابل چشم پوشی هزینه محصول نهایی است که به مواد بسته بندی بستگی دارد و می دانیم که سهم بسته بندی در قیمت کلی محصول بسیار قابل توجه است.بنابراین جست و جو برای بسته بندی های اقتصادی تر یک موضوع بسیار مهم در صنعت غذاست.در صنعت غذا فیلم های خوراکی به خاطر قابلیت خوردن،همسازی زیستی با بافت های انسانی،خاصیت ممانعت کنندگی در برابر رشد و فعالیت میکروارگانیسم های پاتوژن،عدم سمیت،عدم آلودگی،قیمت ارزان به عنوان پوشش های غذایی برای افزایش ماندگاری محصولات غذایی استفاده می شوند.اگرچه استفاده از فیلم های زیستی فعال به عنوان مواد بسته بندی یکی از راه های بسیار امید بخش برای نگهداری کیفیت غذاست،
تاکنون فیلم های زیست تخریب پذیر و خوراکی نتوانسته اند به طور کامل جانشین مواد بسته بندی رایج شوند.یکی از فیلم های زیستی فعال کیتوزان به همراه مواد مختلفی شامل پروتئین های،پروتئین های حیوانی،پلی ساکاریدها،پپتیدهای ضد میکروبی مثل نیسین و داریورجیسین است - - 2 علت افزایش روز افزون مطالعات و استفاده از فیلم ها و پوشش های خوراکی علاوه بر زیست تخریب پذیری بالای آنها بازدارندگی خوبشان در مقابل گازها،چربی ها و ترکیبات عطری به حفظ کیفیت ماده غذایی کمک می کند.فیلم های خوراکی به طور کلی از مواد پلیمری زیست تخریب پذیر نظیر پلی ساکاریدها،پروتئین ها،چربی ها یا ترکیبی از این مواد ساخته می شوند - - 1
-1-1تعریف فیلم های خوراکی
لایه نازکی از موادی هستند که سدی در مقابل انتقال رطوبت،اکسیژن و ترکیبات فرار ایجاد می کنند و قابل خوردن توسط مصرف کننده می باشند و پوشش های خوراکی مستقیما بر روی محصول شکل گرفته به منظور نگهداری یا افزودن ارزش تغذیه ای ماده غذایی می باشد.در ترکیب این نوع از فیلم ها می توان از مواد ضد میکروب و آنتی اکسیدان استفاده نمود واین در حالیست که بسته بندیهای مرسوم قادر به رقابت در این زمینه با فیلم های خوراکی نمی باشند. با افزودن عوامل ضد میکروب به ترکیبات فیلم ها و پوشش های خوراکی عمر ماندگاری مواد غذایی بسته بندی شده افزایش می یابد - 4، - 3
-2-1اهمیت استفاده از فیلم های خوراکی
به طور کلی دو هدف عمده در توسعه کاربرد و تهیه فیلم های خوراکی شامل موارد زیر می باشد:پیشگیری آلودگی های زیست محیطی از ضایعات پلاستیک های سنتزی افزایش تغذیه ای مواد غذایی بسته بندی شده با این فیلم ها صورت می گیرد - - 5
-3-1دلایل تولید فیلم های خوراکی بر مبنی نشاسته
نشاسته به دلیل فراوانی،ارزان بودن،قابلیت تجدید شوندگی و بازیافت زیستی یکی از مواد خام جذاب برای استفاده در بسته بندی خوراکی محسوب می گردد،علاوه بر این نشاسته حساسیت زا نبوده و به دلیل داشتن ماهیت پلیمری قابلیت فیلم سازی خوبی دارد - - 6
-4-1روش ساخت فیلم خوراکی بر مبنی نشاسته
جهت تهیه فیلم خوراکی بر مبنی نشاسته ، 3 گرم نشاسته را به تدریج به 100 میلی لیتر آب مقطر و 1,5 میلی لیتر گلیسرول در یک بشر افزوده و به مدت 5 دقیقه در دمای اتاق توسط مگنت هم زده می شود تا به صورت محلول یکنواخت درآید. سپس مخلوط را به مدت 30 دقیقه در دمای 98 درجه در داخل حمام آب جوش با سرعت 500 دور در دقیقه هم زده و از مخلوط حاصل به میزان 5 میلی لیتر در پلیت با قطر 5 سانتی متر ریخته و به مدت 10 روز در دمای 4 درجه و سپس در دمای 40 درجه 48 ساعت قرار داده و به دسیکاتور منتقل می کنیم تا به دمای محیط برسد - - 7
-5-1فیلم کیتوزان
ماهیت اغلب فیلم های خوراکی،بیوپلیمرهای لیپیدی،پلی ساکاریدی - کیتوزان،سلولز،آلژینات و نشاسته - و یا پروتئینی - پروتئین های آب پنیر،سویا æ ذرت - است.یکی از این ترکیب ها کیتوزان می باشئ.امروزه از کیتوزان هم به عنوان یک افزودنی سالم و هم به صورت فیلم استفاده می گردد.فیلم کیتوزان اولین بار در سال 1936 به وسیله ریگبای به روش کاستسنگ تهیه شد. فیلم تهیه شده انعطاف پذیر ،محکم،شفاف،بی رنگ æ با قدرت کشش 9000 پ.ند بر اینچ مربع است.بررسی های سایر پژوهشگران بر روی فیلم های تهیه شده به روش یاد شده،نشان داد که چنین فیلم هایی دارای ویژگی های مکانیکی و نفوذ ناپذیری مناسب در برابر گازها می باشد - - 8
-6-1 روش آماده سازی فیلم کیتوزان
سه گرم کیتوزان و 0,6 گرم گلیسرول با 150 میلی لیتر آب مقطر تقطیر شده حاوی یک میلی لیتر بر 100 میلی لیتر استیک اسید مخلوط می شود.PH محلول کیتوزان در 5,4 تنظیم شد.محلول کیتوزان در دمای اتاق هم زده شد تا کاملا حل شد.سپس از فیلتر عبور داده می شود تاآلودگی ها و حباب ها حذف شود.سپس روی یک صفهه شیشه ای با پوشش تفلون ریخته می شود تا خشک شود و سپس از سطح تفلون تراشیده می شود - - 9
-7-1فعالیت ضد میکروبی کیتوزان
یکی از دلایل خاصیت ضد میکروبی کیتوزان گروه های آمین با بار مثبت آن است که با غشای سلولی میکروب ها که دارای بار منفی هستند واکنش داده و باعث خارج شدن ترکیبات پروتئینی و سایر ترکیبات داخل سلولی میکروارگانیسم می شود. کیتوزان هم چنین به عنوان یک عامل شلاته کننده عمل می کند که به صورت انتخابی به عناصر کمیاب متصل می شود و بنابراین از تولید توکسین و رشد میکروبی جلوگیری می کند. هم چنین کیتوزان یک سری از فعالیت های دفاعی را در میزبان فعال می کند و به عنوان یک عامل جذب کننده آب عمل کرده و از فعالیت های آنزیمی جلوگیری می کند. پیشنهاد می شود که هنگامی که کیتوزان از دیواره سلولی پاتوژن های قارچی توسط آنزیم های هیدرولیز کننده گیاه میزبان آزاد می شود،به داخل ژنوم قارچ نفوذ می کند و در سنتز پروتئین ها دخالت می کند - 2کیتوزان - .مکانیسم فعالیت ضد میکروبی
