بخشی از مقاله
چکیده
فیلم پروتئینی زیست تخریب پذیر از طریق همراهی اسانس دارچین در غلظت های 0/8 و 1/5 درصد حجمی/حجمی با کنسانتره پروتئین آب پنیر ساخته شد. سپس خواص میکروبی، فیزیکی و مکانیکی فیلم ها مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش اسانس دارچین از حساسیت روکش ها به رطوبت کاسته شد. در واقع اسانس دارچین میزان حلالیت در آب و نفوذپذیری به بخار آب روکش های پروتئینی را کاهش داد. همچنین فیلم های حاوی اسانس دارچین فعالیت ضد باکتریایی معنی داری را در برابر باکتری های گرم مثبت و گرم منفی ونیز اثرات بازداری معنی داری را در مقابل قارچ مورد بررسی نشان دادند.
در ادامه تحقیق، اثر پوشش های پروتئینی و پوشش های پروتئینی حاوی 1/5 درصد اسانس دارچین بر کیفیت و ماندگاری گوشت فیل ماهی درطی نگهداری در یخچال مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیزهای میکروبی - تعداد باکتری های مزوفیل هوازی، باکتری های سرمادوست - ،شیمیایی - پراکسید، تیوباربیتوریک اسید، اسیدهای چرب آزاد، پ هاش و بازهای ازته فرار - وارزیابی حسی نمونه ها در فواصل زمانی 4 روز یکبار تا روز 20برای نمونه های نگهداری شده در یخچال بر روی فیله ها انجام شد.
بطورکلی نتایج آنالیزهای میکروبی، شیمیایی و حسی نمونه ها نشان از پائین تر بودن مقادیر پراکسید، تیوباربیتوریک اسید، اسیدهای چرب آزاد، پ هاش و بازهای ازته فرار در نمونه های پوششی و به ویژه تیمار پوششی حاوی اسانس دارچین در نمونه نگهداری شده در یخچال بود. بر اساس نتایج پوشش پروتئین آب پنیر حاوی1/5 درصد اسانس دارچین توانست توانایی نگهداری فیل ماهی را در طول شرایط سرد نگهداری افزایش دهد.
مقدمه:
ماهی نقش بسیار مهمی را در رژیم غذایی بسیاری از جوامع درکشورهای توسعه یافته و در حال توسعه تشکیل می دهد. گوشت آبزیان به دلیل داشتن پروتئین هایی با قابلیت هضم بالا و ترکیب مناسب از اسید آمینه های ضروری مثل لیزین و متیونین برای تغذیه انسان بسیار مفیدند ، مزایای سلامتی در ارتباط با اسیدهای چرب چند غیر اشباع و ترکیبات امگا 3- علاقه را برای افزایش مصرف غذاهای دریایی تحریک می کند ، اسیدهای چرب امگا - 3 سطح کلسترول خون راپایین آورده و ازابتلای انسان به بیماریهای قلبی- عروقی جلوگیری می کنند.
علاوه بر این گوشت آبزیان سرشار ازویتامین ها و مواد معدنی می باشد. با این وجود گوشت ماهی به دلیل ترکیب بیولوژیکی آن بسیار فساد پذیر است. فساد عضله ماهی ناشی از تغییرات ایجاد شده طی واکنش های بیولوژیکی از قبیل اکسیداسیون چربی، واکنش های ناشی از آنزیم های خود ماهی - اتولیز - و فعالیت متابولیکی میکروارگانسیم ها است. فرآورده های دریایی به افت کیفیت ناشی از اکسیداسیون اسیدهای چرب غیر اشباع که در حضور غلظت های بالای ترکیبات هماتین و یونهای عضله ماهی تسریع می گردد حساس اند.
همچنین اتولیز ماهی منجر به تشکیل پپتیدها و اسیدهای آمینه آزاد می شودکه به عنوان اجزای مناسب برای رشد میکروب ها و تولید آمین های بیوژن عمل می کنند وایمنی گوشت ماهی را تحت تاثیر قرار می دهند.آلودگی میکروبی یکی دیگر ازعوامل اصلی فساد اکثر غذاهای دریایی تازه وکمی حافظت شده است که منجر به افت کیفیت و بدنبال آن فساد محصول می گردد . دراین بین باکتریها یکی از عوامل اصلی فساد میکروبی در فرآورده های گوشتی می باشند، به منظورکنترل یا کاهش این تغییرات در ماهیان از روش های نگهداری سرد و انجماد به همراه بسته بندی تحت خلاء، بسته بندی در اتمسفراصلاح شده، خشک کردن، شور کردن و غیره استفاده می شود.
اما این روش ها نمی توانند به طور کامل مانع فساد میکروبی یا شیمیایی شوند.بنابراین به منظور افزایش عمر ماندگاری و حفظ کیفیت مطلوب، نگهدارنده های مصنوعی به غذا اضافه می شوند. فیلم ها و پوشش های خوراکی می توانند از انواع گسترده ای از مواد خام شامل هیدروکلوئیدها - پلی ساکاریدها، پروتئینها - ،چربی ها و کامپوزیت ها - ترکیبی ساخته شده از دو طبقه قبلی - آماده شوند که در بسیاری از موارد فرآورده های جنبی صنایع مختلف هستند.
پوشش ها یا مستقیما" برای نگهداری ماده غذایی به کار گرفته می شوند و یا فیلم هایی از آنها ساخته می شود که برای بسته بندی سطح غذا استفاده می شوند. این پوشش ها به عنوان سدی در برابر عبور اکسیژن و آب عمل می کنند و بدین شکل واکنش های اکسیداسیون کند می شود و آب محصول حفظ می گردد. این مکانیسم اصلی استفاده شده توسط پوشش ها برای افزایش کیفیت و توسعه زمان ماندگاری فرآورده های غذایی است.
بعلاوه اضافه کردن عصاره های گیاهی به پوشش های خوراکی به آنها ویژگی ضد میکروبی و ضد اکسیدانی می دهد ، همچنین این روکشها به دلیل زیست تخریب پذیر بودنشان در بین مصرف کنندگان از محبوبیت بسیاری برخوردار هستند و می توانند به عنوان جایگزین نسبی برای مواد پلاستیکی مورد استفاده در صنعت بسته بندی مواد غذایی که مشکلات فراوانی را از نظر آلودگی های زیست محیطی ایجاد کردهاند، مورد استفاده واقع شوند ، در سالهای اخیر تحقیقات بسته بندی زیادی برروی فیلم های خوراکی مثل فیلم های ساخته شده از منابع پروتئینی گیاهی و جانوری از قبیل زئین ذرت، گلوتن گندم، ژلاتین، پروتئین آب پنیر و غیره انجام شده است.
فیلم های پروتئینی معمولا به دلیل اتصالات محکم بین مولکولی ویژگی های مکانیکی بهتری نسبت به فیلم های پلی ساکاریدی و لیپیدی دارند.همچنین ویژگی های سدی بهتری را در برابر اکسیژن و دی اکسید کربن نشان می دهند.بعلاوه فیلم ها و پوشش های پروتئینی ارزش تغذیه ای غذا را افزایش می دهند. پروتئین آب پنیرمایع زرد- سبز رنگی است که به عنوان فرآورده جنبی کارخانجات پنیر سازی، به مقدار زیاد تولید می شود. تقریبا با تولید هر کیلوگرم پنیر، 9 کیلوگرم آب پنیر تولید میشود که مقدار بسیار زیادی از آن استفاده نمی شود، و آلودگی جدی و مشکلات دور ریز فاضلاب را ایجاد می کند پروتئین های آب پنیر%20 پروتئین های شیر را تشکیل می دهندکه به دلیل داشتن همه اسیدآمینه های ضروری کیفیت بالایی دارد و به دو شکل تجاری کنسانتره پروتئین آب پنیر - - WPCو ایزوله پروتئین آب پنیر - - WPIعرضه می شوند.
کنسانتره آب پنیرتولید شده به صورت صنعتی محصولی به رنگ سفید تا کرم روشن با طعم ملایم است که ازحذف مواد معدنی و لاکتوز از آب پنیر به دست می آید.این محصول به صورت محلول یا پودر خشک در دسترس می باشد و مقدار پروتئینی بین 25 تا % 80 دارد کهکاربردهای فراوانی در صنایع مختلف غذایی نظیر شیرینی پزی، نانوایی، بستنی، غذاهای فرموله بچه ها و ورزشکاران، فرآورده های گوشتی و غیره دارد. خواص کارکردی کنسانتره آب پنیر در مواد غذایی بسته به میزان پروتئین آن متفاوت است. WPCمی تواند فیلم های شفاف، انعطاف پذیر، بدون رنگ و بو با ویژگی های سدی خوب در برابر گازها، مواد معطروروغن و ویژگی سدی ضعیف در مقابل آب تولید کند.
بعلاوه این فیلم ها و پوشش ها می توانند به عنوان حاملان بسیاری از افزودنی ها مانندپاداکسندها، عوامل ضد میکروب، طعم دهنده ها و غیره عمل کنند که بدین ترتیب کارایی آنها افزایش می یابد فیلم های خوراکی بر مبناء پروتئین آب پنیر قدرت مکانیکی خوبی دارند، با این وجود به علت ماهیت آب دوست آنها ویژگی سدی ضعیفی در برابر رطوبت دارند. بنابراین ممکن است برای استفاده در زمانی که در تماس مستقیم با غذاست و یا به طور مستقیم دستکاری می شود، مناسب نباشد.این ویژگی می تواند از طریق همراهی مواد آب گریز مثل چربی ها و یا از طریق ترکیب کردن این فیلم ها با فیلم هایی که قابلیت نفوذپذیری پائینی نسبت به رطوبت دارند، بهبود یابد.
مواد و روشها:
مواد مصرفی مورد استفاده در تولید روکش های پروتئینی و آزمون ها میکروبی روکش ها:
کنسانتره پروتین آب پنیر - شرکت DMV، هلند - ، اسید استیک گلاسیال، گلیسرول، توئین 80 درجه مطلق کلسیم - شرکت مرک آلمان - ، اسانس دارچین - شرکت زرد بند، استخراج و فرآوری کننده مواد موثره گیاهان دارویی - ، محیط کشت Brain Heart Infusion Broth - تهیه شده از شرکت مرک آلمان - ، محیط کشت Muller Hinton Agar - تهیه شده از شرکت شارلو - ، سرم فیزیولوژی %9، باکتری های Lactobacillus lactis - PTCC 1366 - ، Streptococcus agalactiae - PTCC 1768 - ، - Pseudomonas putida - PTCC1694، Esherichia coli - PTCC 3315 - ، Listeriamonocytogenes - PTCC 1163 - ، Bacillussubtilis - ATCC 465 - و قارچ.Candida albicans مواد مصرفی مورد استفاده در آزمون های شیمیایی و میکروبی تعیین ماندگاری ماهی:
فیل ماهی،تیوسولفات سدیم، هیدروکسید سدیم، متانول، کلروفرم، سود، اتانول، اسید استیک، -1 بوتانل، معرف TBA، معرف فنل فتالئین، معرف نشاسته، یدید پتاسیم، اکسید منیزیم، اسید بوریک، متیل رد، اسید سولفوریک، تری فلوراید بور - - %20 BF3، -n هگزان ، نمک خالص، کاغذ صافی بدون خاکستر - Ash less - واتمن 42، کاغذ فویل آلومینیومی - سلفون - ، آب مقطر، محیط کشت - Plate Count Agarمواد شیمیایی از شرکت مرک و حلالها از شرکت شارلو تهیه شدند - .
لوازم و دستگاه ها:
همزن مغناطیسی ساخت کشور انگلستان، آونMemertساخت کشور آلمان، ترازوی با دقت Ohaus0/0001 - مدل - AV 264 ساخت سوئیس، کاغذ صافی معمولی، مگنت، سلول اندازه گیری نفوذپذیری، میکرومتر و کولیس از نوع Mitutoyo ساخت کشور ژاپن، دستگاه اندازه گیری خواص مکانیکی از نوع Testometric، مدل M350-10CT،بن ماریMemert، چرخ گوشت استیل ضد زنگ، انکوباتور شیکر دار از نوع Stuart ساخت کشور انگلستان، قاب های شیشه ای 27×27، هیتر، مدل RH B2 ساخت کشور آلمان، Chamber مدل Binder ساخت کشور آمریکا، اتوکلاو، دسیکاتور، دستگاه اندازه گیری pH،دکانتور، پلت 8 سانتیمتر، لوله آزمایش، ارلن، استوانه مدرج، بشر، قیف، بالن کجلدال، چراغ الکلی، اسپکتروفتومتر JENWEY 6305، هود، بوته چینی،سمپلر، سر سمپلر، دستگاه کجلدال اتوماتیک مدل Kjeltec Analyzer unit 2300، دستگاه اندازه گیری زاویه تماس آب، از نوع گونیومتر، مدل PG-Xساخت کشور آمریکا، دستگاه رنگ سنج مدل BYK ساخت کشور آمریکا، میکروسکوپ الکترونی مدل PhilipsXL 30، ساخت کشور هلند، دستگاه سانتریفوژ - مدل - BHG 502، دستگاه سوکسله، دستگاه کورهی گرافیکی، سانتریفیوژ، یخچال اسنوا.
مراحل انجام تحقیق:
روش تهیه روکش های خوراکی با خواص ضد میکروبی و انجام آزمایشات مربوطه: تولید روکش های خوراکی از کنسانتره پروتئین آب پنیر:
نخست محلول 8 درصد - وزنی-حجمی - پودر کنسانتره پروتئینی آب پنیر در آب مقطر تهیه گردید.سپس محلول به مدت30دقیقه درون بن ماری در دمای 90 درجه حرارت داده شدو در ادامه توسط ظرف محتوی یخ سرد شد. بعد از آن گلیسرول به عنوان نرم کننده به میزان برابر با پودر کنسانتره پروتئینی آب پنیر - وزنی-وزنی - به محلول تهیه شده اضافه شد، پس از سرد شدن محلول به 3 بخش مساوی تقسیم شد. به این ترتیب محلول های حاوی اسانس دارچین به طور جداگانه در غلظت های 0/8 و 1/5 درصد حجمی- حجمی تهیه شد و به یک بخش نیز اسانسی افزوده نشد. قبل از افزودن اسانس، توئین 80 به عنوان امولسیفایر به میزان 0/2 درصد حجم اسانس به محلول اضافه گردید.
سپس به مدت 30 دقیقه عمل همزدن به آرامی صورت گرفت تا امولسیفایر به صورت یکنواخت درون محلول پخش شود. در ادامه اسانس دارچین در غلظت های ذکر شده به هر کدام از محلو ل ها اضافه گردید و به مدت دو دقیقه عمل همزدن صورت گرفت تا اسانس ها به طور یکنواخت درمحلول پخش شوند، چون محلول های تشکیل دهنده فیلم مراحل همزدن شدیدی را گذرانده بودند و نیز به علت وجود امولسیفایر، کف زیادی در محلول ها تشکیل شده بود، محلول به مدت 24 ساعت در یخچال - دمای 4 درجه سانتی گراد - قرارگرفت تا هواگیری به طور کامل انجام شود. پس از آن جهت عمل کاستینگ 160 گرم از هر محلول به آرامی درون قاب های شیشه ای ریخته شد.
سپس قاب ها در یک سطح کاملا تراز قرار داده شدند تا در دمای محیط خشک شده و روکش ها تشکیل شوند. پس از تشکیل روکش ها، عمل جدا کردن آنها از قاب های شیشه ای صورت گرفت. سپس این روکش ها برای تعدیل رطوبتی - رسیدن به وزن ثابت - درون چمبر با رطوبت نسبی 50 2 درصد و دمای 25-27 درجه سانتی گراد نگهداری شدند. سپس آزمون های زیر بر روی آنها انجام پذیرفت.
بررسی فعالیت ضد میکروبی محلول تشکیل دهنده فیلم و روکش های خوراکی:
فعالیت ضد میکروبی محلول تشکیل دهنده فیلم و روکش های خوراکی برروی 6 میکروارگانیسم پاتوژن و عامل فساد شامل: Lactobacillus lactis - PTCC 1366 - ، Streptococcus agalactiae - PTCC 1768 - ، Pseudomonas putida - PTCC 1694 - ، Esherichia coli - PTCC 3315 - ، Listeriamonocytogenes - PTCC 1163 - ، Bacillussubtilis - ATCC 465 - و قارچ Candida albicansبا استفاده از روش نفوذ در محیط آگاردار مورد بررسی قرار گرفت. میکروارگانیسم های مورد بررسی از دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس تهیه گردیدند. ارگانیسم ها به مدت یک شبانه روز در محیط کشت ب اچ آی آگار در دمای 37 درجه سانتی گراد کشت داده شدند.
70 میکرولیتر از محلول های مختلف تشکیل دهنده فیلم بر روی چاهک هایی به قطر 7/9 میلی متر در محیط کشت مولر هینتون آگار ریخته شد. روکش های خوراکی تولید شده با استفاده از یک قالب به دیسک هایی به قطر 13/4 میلی متر تبدیل شدند. قبل از قرار دادن دیسک ها بر روی سطح محیط کشت،عمل کشت سطحی با استفاده از 0/1 میلی لیتر کشت مایع - تقریبا برابر با - 106-10 7 هر کدام از باکتری های مورد آزمایش انجام گرفت. سپس پلیت ها 48 ساعت در دمای 37 درجه سانتی گراد گرمخانه قرار گرفتند. قطر هاله های تشکیل شده با استفاده از کولیس با دقت 0/02 میلی متراندازه گیری شد و سپس از قطر دیسک کم شد. این اختلاف به عنوان ناحیه بازداری محلول تشکیل دهنده فیلم و روکش ها گزارش شد.
