بخشی از مقاله
چکیده
امروزه با روند رو به رشد جمعیت و عدم کفایت مواد غذایی، صنعت بسته بندي در صدد راهی براي کاهش دورریز مواد و افزایش طول امر نگهداري آنها برآمده است. یکی از روشهاي کارآمد در این عرصه استفاده از بسته بنديهاي خوراکی و ضد میکروبی است.
این بستهها افزایش ماندگاري و سلامتی میکروبی را براي مصرف کننده تامین میکنند. عمل آنها سبب به تاخیر انداختن رشد میکروبها در سطح غذاي بسته بندي شده - که داراي بیشترین فساد است - میگردد. این مواد فاز تأخیري را طولانی و فاز رشد را کوتاه میکنند. فیلمها و پوششهاي خوراکی داراي فواید متفاوتی هستند. آنها براي کاهش رشد میکروارگانیسمهایی که در سطح غذا رشد میکنند، کاربرد دارند. در این مقاله به بررسی فیلمهاي خوراکی ضد میکروبی و ویژگیهاي آنها با ذکر چند مثال پرداخته میشود.
مقدمه
پوششها و فیلمهاي خوراکی که از پلی ساکاریدها، پروتئین و لیپیدها ساخته میشوند فواید بسیاري دارند. از جمله:
- 1 زیست تخریب پذیرند.
- 2 خوراکی هستند.
- 3 تطابق زیستی دارند . - biocompatibility -
- 4 شکل ظاهري مناسب دارند.
5 - سدکننده هستند.
بستهها با ترکیبات ضد باکتریایی و ضد اکسیدانی براي افزایش نگهداري بر سطح ماده غذایی مورد مصرف قرار می-گیرند و داراي خواص زیر هستند:
1 - مانع از خروج رطوبت حین نگهداري
- 2 کاهش سرعت اکسیداسیون چربی و در نتیجه کاهش رنسیدیتی . - rancidity -
- 3 کاهش واکنش قهوهاي شدن.
- 4 کاهش تعداد میکروبهاي پاتوژن که بر روي سطح غذا رشد میکنند.
- 5 کاهش فراریت عطر و طعم مطلوب.
انتخاب عامل فعال در این نوع بسته بنديها داراي محدودیت است و استفاده از ترکیباتی که سطح ایمنی بالایی دارند حائز اهمیت است
فیلمها با عوامل ضد میکروبی
فیلمها و پوششهاي خوراکی داراي فواید متفاوتی هستند. آنها براي کاهش رشد میکروارگانیسمهایی که در سطح غذا رشد میکنند، کاربرد دارند. بهترین و مناسبترین روش براي پوششهایی که بر پایه پلیمرهاي محلول هستند به مقاومت و نحوه چسبندگی باکتریوسین به فیلم پلاستیکی بر میگردد. به عنوان مثال پروپیلن اتیلن با دانسیته پایین LDPE به خوبی با نایسینی که با متیل سلولز - MC - یا هیدروکسی متیل سلولز - HPMC - محلول میشود، پوشش داده شده است
عوامل ضد میکروبی زمانی قادر به فعالیت هستند که فضاي عملکرد مناسبی در فیلمها پس از انکوباسیون داشته باشند. مطالعات نشان میدهد که فیلمها با پایه نشاسته به خودي خود قادر به ممانعت از رشد میکروبها در محیط نیستند.
در مقابل فیلمهاي نشاسته که حاوي نایسین هستند دانسیته پایینی از رشد را در محیط حاصل میکنند و فضاي ممانعت کنندگی شفاف ولی باریکی را در اطراف دیسکهاي فیلم نشان میدهند. - قطر کلی بازدارندگی: 9 mm براي دیسک با قطر . - 2 - - 7 mm
آزادسازي تدریجی نایسین از فیلمهاي خوراکی میتواند در تکثیر میکروارگانیسمها مؤثر باشد زیرا در این حالت میکروارگانیسم با نایسین سازگار میگردد . - 2 - بعلاوه آزادسازي نایسین از فیلمها به pH و دما ارتباط دارد . - 2 - ترکیب نایسین در مواد بسته بندي سبب کاهش چشمگیر لیستریا مونوسیتوژنز میگردد. همچنین نحوه عمل نایسین بطور مشخص به شکل رها سازي آن وابسته است
استفاده از کیتوزان بعنوان فیلم خوراکی و اثر آن در مقابل لیستریا مونوسیتوژنز - LM - بر روي سطح گوشت آماده خوردن - RTE - مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج این تحقیق نشان میدهد که اسید استیک نسبت به اسید لاکتیک در کیتوزان سبب افزایش کارآمدي آن در کاهش شمارش میکروبی LM میگردد. - اسید استیک کارآمدتر است - بعلاوه، نشان داده می-شود که کیتوزان براي کنترل LM بر RTE گوشت گاو مناسب است. مؤثرترین پوشش کیتوزان در مورد کیتوزان با وزن مولکولی پایین در %1 اسید لاکتیک است. که سبب کاهش شمارش میکروبی به مقدار 1 log CFU/g، از روز 21 تا روز 28شده است. کیتوزان بصورت کلی بر روي باکتريهاي گرم مثبت نسبت به گرم منفی مؤثرتر است.
کیتوزان براي رسیدن به یک ماتریکس مناسب جهت تبدیل به فیلم خوراکی دستخوش تغییراتی میگردد که حضور اسید استیک و اسیدلاکتیک سبب افزایش خاصیت ضد میکروبی این فیلمها میگردد
خاصیت آنتی میکروبی فیلمهاي خوراکی بوسیله خردل بدون چربی - DMM - افزایش پیدا میکند. DMM که بعنوان محصول جانبی صنعت bio-fuel، بدون اتصال به آنتی میکروبهاي خارجی میتواند اثر ضد میکروبی بر لیستریا مونوسیتوژنز داشته باشد.
قرص DMM که شامل 184 گرم آب، 14 گرم DMM و 2 گرم گلیسیرول است با هم هموژنیزه شده و در دماي 37 °C براي مدت0/2، 0/5، 24 یا 48 ساعت انکوباته میگردند. pH پروتئین محلول فیلمها - PH= 5/5 - در 2 یا 4 تنظیم میگردد. فیلم با خشک شدن در دماي 23 °C به مدت 48 ساعت فرم میگیرند. فیلمهایی که به مدت 48 ساعت انکوباته شده اند از لیستریا مونوسیتوژنز هم در محیط مایع و هم در آگار جلوگیري میکنند. خواص ضد میکروبی فیلمهاي تهیه شده با 48 ساعت انکوباته با کاهش PH از 5/5 به 2 افزایش پیدا میکند.
زمانی که زمان انکوباسیون بیشتر میشود غلظت SCN نیز افزایش مییابد. بعلاوه میزان این ماده با کاهش PH نیز افزایش پیدا میکند
در تحقیقی دیگر تشخیص خواص کاربردي فیلمهاي خوراکی که از پروتئینهاي آب پنیري - WPI - ایزوله شده و با گلیسرول، اسید لاکتیک - LA - و اسید پروپیونیک - PRO - غنی شدهاند، مورد بررسی قرار گرفت. کتوالیگوساکارید با وزن مولکولی نرمال - 3 KD COS - و ناتاماسین - NA - بعنوان عامل ضد میکروبی میباشد.
COS در مقابل گرم منفیها توانایی بیشتري داشته در حالیکه LA در مقابل گرم مثبتها فعال تر بوده است. NA بر روي باکتريها بی اثر، ولی تأثیر زیادي را در برابر مخمرها از خود نشان میدهد.
در یک نتیجه گیري کلی بر روي خواص فیزیکی و ضد میکروبی فرمول زیر براي این دسته از فیلمهاي خوراکی و فعال ارائه شده است: WPI - w/w - %10 با - w/w - %5 گلیسیرول - بعنوان پایه ماتریکس - ، که با LA 6 g/L و NA 0/25 g/L تلفیق شده است.
این فرمول بطور آزمایشی براي کاربرد در محصولات لبنی براي مثال کاغذ بسته بندي پنیر پیشنهاد شد. ولی آزمایشات خاص براي تصدیق اینکه این فیلمها براي کلیه مصارف معمول مؤثر هستند، صورت گرفت. انتخاب این دو دسته از ترکیبات ضد میکروبی با هم، بعلت خاصیت سینرژیک آنها علیه میکروارگانیسمهایی است که بطور معمول بر روي سطح پنیر فعالیت میکنند
فیلمهایی با پایه پروتئینهاي آب پنیري مبناي بسیاري از تحقیقات به شمار میروند از جمله تحقیقات Seydim و - 2006 - Sarikus که نشان میدهد فیلم پروتئین آب پنیري ایزوله شده - WPI - که شامل - wt/vol - %1-4 پونه کوهی، رزماري و چربیهاي ضروري سیر است در مقابل E.coli 0157:H7، Salmonella enteritidis، Staphylococces aureus، Lactoloacillus plantarom و Listeria monocytogenes موثر است .
فیلمهایی که شامل روغنهاي ضروري پونه کوهی هستند، بیشترین اثر را در مقابل باکتريهاي یاد شده دارند - در غلظت - %2 نسبت به فیلمهایی که شامل سیر و عصاره رزماري هستند. استفاده از روغنهاي ضروري رزماري که با WPI تلفیق شدهاند هیچگونه فعالیت ضد میکروبی ندارند، در حالی که تأثیر بازدارنده فیلمها WPI که شامل روغنهاي ضروري سیر هستند فقط در حد سطح %3 و %4 مشاهده شده است.
بیشترین میزان خاصیت ضد میکروبی در مقابل S. aureus، S. enteritidis و L. monocytogenes در غلظت %4 مشاهده شد. افزایش غلظت سبب افزایش معنی داري در خاصیت آنتی میکروبی در مقابل S.enteritidis، E.coli 0157:H7، L.monocytogenes و S.aureus میگردد. در حالیکه این افزایش غلظت بر روي L.plantarum در غلظت- هاي بالاتر از %2 بی اثر است
