بخشی از مقاله
خلاصه
فیلمهای کازئینیکاملاً محلول در آب، واضح و شفاف هستند که ویژگی ممانعت کنندگی آن در برابر اکسیژن بسیار بالا است اما نفوذ پذیری بالایی به بخار آب دارند. به همین دلیل میتوان با استفاده از ترکیبات آب گریز در فرمولاسیون این فیلمها نواقص موجود را اصلاح کرد یا بهبود داد. اضافه کردن ترکیبات آب گریز با وجود ترکیبات بسیار زیاد آب دوست در فرمولاسیون فیلم های خوراکی بر پایه کازئینات سدیم یکی از مشکلات تکنولوژیکی مهم در مسیر تولید چنین فیلم هایی محسوب می شود. بنابراین هدف از انجام این تحقیق، بررسی شرایط تولید یک امولسیون پایدار حاوی روغن شاهدانه به عنوان بخش آب گریز به منظور تولید فیلم های خوراکی آب گریز بر پایه کازئینات سدیم بود..
.1 مقدمه
فیلمها و پوششهای خوراکی به صورت لایههای نازکی از مواد خوراکی بر روی سطح مواد غذایی یا میان ترکیبات آنها قرار میگیرند و بهعنوان یکی از راههای اساسی کنترل تغییرات فیزیولوژیکی، میکروبی و فیزیکوشیمیایی در مواد غذایی مطرح میباشند. ساختار اصلی آنها بر پایه پلیمرهای طبیعی با خواص ویژه میباشد. عملکرد آنها ایجاد یک سد در مقابل انتقال مواد - آب، گاز، چربی - ، حفظ و انتقال اجزای مواد غذایی و افزودنیها - رنگها، طعم دهنده ها و نظایر آن - ، جلوگیری از رشد ریزسازوارهها در سطح مواد غذایی و نیز حفاظت مکانیکی آن ها میباشد.
از مزایای بالقوه دیگر فیلمهای خوراکی جابهجایی آسانتر، بهبود کیفیت، افزایش عمر ماندگاری، قابلیت تجزیه زیستی، سهولت دسترسی و هزینه کم مواد بسته بندی است. از سوی دیگر کاهش مواد باقیمانده، منابع قابل بازیافت علت استفاده از پوششهای خوراکی طبیعی به جای مواد بستهبندی پلیمری مصنوعی بوده است .[1] فیلم و پوششهای خوراکی از زیست بسپارها تولید میشوند. زیست بسپارهای تشکیل دهنده فیلم شامل پروتئینها، پلی ساکاریدها - کربوهیدرات و صمغ - و لیپیدها میباشند.
نرم کنندهها و سایر افزودنیها به همراه زیست بسپارهای تشکیل دهنده فیلم، برای تغییر خواص فیزیکی و کاربردی فیلم ها استفاده میشوند .[2] یکی از انواع فیلمهای خوراکی زیست تخریب پذیر، فیلمهای پروتئینی بر پایه کازئینات سدیم میباشدکازئین. به عنوان پروتئین اصلی تقریباً %80 پروتئینهای شیر را تشکیل میدهد که به دلیل قابلیت تشکیل پیوندهای وسیع هیدروژنی بین مولکولی، به راحتی میتواند تشکیل ژل داده و با استفاده از خشک کردن محلول آبی آن به راحتی میتوان فیلم تشکیل داد.
[3] فیلمهای کازئینی کاملاً محلول در آب، واضح و شفاف هستند که ویژگی ممانعت کنندگی آن در برابر اکسیژن بسیار بالا است اما نفوذ پذیری بالایی به بخار آب دارند .[4] به همین دلیل میتوان با استفاده از ترکیبات آبگریز در فرمولاسیون این فیلمها نواقص موجود را اصلاح کرد یا بهبود داد. اضافه کردن ترکیبات آبگریز با وجود ترکیبات بسیار زیاد آب دوست در فرمولاسیون فیلمهای خوراکی بر پایه کازئینات سدیم یکی از مشکلات تکنولوژیکی مهم در مسیر تولید چنین فیلمهایی محسوب میشود. بنابراین هدف از انجام این تحقیق، بررسی شرایط تولید یک امولسیون پایدار حاوی روغن شاهدانه به عنوان بخش آبگریز به منظور تولید فیلمهای خوراکی آبگریز بر پایه کازئینات سدیم بود.
.2 مواد و روشها مواد
دانه شاهدانه از موسسه بذر و نهال استان البرز، کازئینات سدیم با خلوص 98 درصد و درجه غذایی از شرکت آل ترویکا ترکیه، گلیسرول با خلوص 100 درصد از شرکت آکروز انگلستان و امولسیون کنندههای مورد مطالعه از شرکت مرک آلمان تهیه شدند.
استخراج روغن شاهدانه
به منظور استخراج روغن از شاهدانه از روش بهینه شده کرمی و همکاران - 1392 - استفاده شد. بدین منظور از حلال هگزان و تیمار فراصوت با فرکانس 35 کیلوهرتز بوسیله حمام اولتراسونیک - الما - آلمان - ، نسبت حلال به ماده جامد 13 میلیلیتر در گرم، زمان 90 دقیقه و دمای 60 درجه سلسیوس استفاده گردید. پس از اتمام فرایند استخراج، تفاله به جا مانده توسط کاغذ صافی جدا گردید و حلال از روغن توسط دستگاه تبخیر کننده چرخشی تحت خلاء - آیکاورک - آلمان - در دمای 30 درجه سلسیوس جدا شد .[5]
تولید امولسیون جهت تهیه فیلم آبگریز
به دلیل ماهیت آب گریزی روغن شاهدانه از امولسیون کنندههای مختلف جهت تولید یک امولسیون پایدار استفاده گردید. امولسیون کنندههای بهکار رفته شامل توئین - HLB=16/7 - 20، توئین - HLB=10/5 - 65، اسپان - HLB=8/6 - 20 و اسپان - HLB=1/8 - 85 بودند. مقدار امولسیون کنندهها 30 درصد وزن روغن در نظر گرفته شد. جهت تعیین HLB مناسب نسبتهای معینی از امولسیون کنندهها با یکدیگر مخلوط شدند و HLB های مختلف مورد آزمون قرار گرفتند - جدول. - 1
بررسی پایداری امولسیون
پایداری نمونه های امولسیون از طریق مشاهده ظاهری آن ها اندازه گیری شد، بدین ترتیب پس از آماده سازی، نمونه ها در داخل لوله آزمایش ریخته و پس از بستن درب آن ها در دمای 25 درجه سلسیوس نگهداری شدند. این شاخص برای نمونه ها پس از 1، 2، 3، 4 و 5 روز اندازه گیری شد. براین اساس میزان شاخص کف کنندگی، پایداری امولسیون و میزان خامه ای شدن براساس روابط ذیل اندازه گیری شد: که در آن W میزان شاخص کف کنندگی، V ارتاع کف جدا شده، S درصد پایداری امولسیون، A ارتفاع امولسیون باقی مانده، B ارتفاع امولسیون اولیه، C شاخص خامه ای شدن و L ارتفاع لایه سرمی بود .[6,7]
.3 نتایج و بحث
پس از تهیه امولسیونها پایداری آنها در طول زمان مورد بررسی قرار گرفت. به این ترتیب که هشت لوله آزمایش در نظر گرفته شده در دمای محیط به مدت پنج روز نگهداری شدند که نتایج در جدول 2 ارائه شده است.
