مقاله فیلم ها و پوشش های خوراکی

بخشی از مقاله

چکیده:

بسته بندی در دستیابی به اهداف ایمنی و جلوگیری از ضایعات مواد غذایی نقش دارد . با توجه به افزایش هشدارهای زیست محیطی ، امروزه توجه زیادی جهت جستجوی فیلم های بسته بندی زیست تخریب پذیر و لذا سازگار با محیط زیست تحت عنوان فیلم ها و پوشش های خوراکی شده است. فیلم های خوراکی ، لایه نازکی از مواد طبیعی هستند که سطح مواد غذایی ر ا در بر می گیرند و به صورت محافظ عمل می کنند و به این ترتیب، از بروز تغییرات نا مطلوب در طعم، بافت و خواص ظاهری موادغذایی جلوگیری می کنند.

کاربرد فیلم های خوراکی روشی است که با توجه به مشکلات مربوط به تولید و مصرف مواد غذایی ، به ویژه مواردی مانند ایمنی ، کیفیت ، سلامت و بهداشت، بهبود شرایط ظاهری و بسته بندی ، می تواند نقش موثری در توسعه صنایع غذایی داشته باشد. امروزه، در بسته بندی مواد غذایی، لفافهای خوراکی در بسیاری از موارد به طور کامل جایگزین لفافهای پلیمری سنتزی یا ترموپلاستیک شده اند. فیلم های خوراکی در اثر گستردن محلول های فیلم ساز روی یک سطح و خشک کردن آن پدید می آیند. پوشش های خوراکی در اثر غوطه ور کردن مواد غذایی در محلول های سازنده یا اسپری کردن محلول سازنده بر سطح آنها و در نتیجه ، آغشته شدن سطح مواد غذایی ایجاد می شوند.

مزایای لفافهای خوراکی در ارتباط با مواد غذایی:

لفافهای خوراکی در مقایسه با لفافهای سنتزی، از نقطه نظر حسی و کاری، دارای سازگاری بیشتر با غذا هستند. این لفافها باید به نحوی طراحی شوند که طی نگهداری وحمل ونقل سالم بمانند، اما طی فرآیندهای مصرف نظیر پخت یاجویدن وا پاشیده شوندمزایِایِ. استفاده از لفافهای خوراکی را میتوان به شرحزِیر خلاصه کرد:

·    این لفافها به سبب زیست کافت بودن، بر خلاف لفافهای سنتزی باعث آلودگی محیط زیست نمی شوند، و از ارزش تغذیهای نیز برخوردار هستند.

·    مانع فساد و آلو دگی میکروبی می شوند، برای مثال لفافهای خوراکی می توانند رشد کپک ها را کند کنند. به طور کلی این لفافها از سه طریق مانع فساد و آلودگی میکروبی میشوند: نامساعد کردن شرایط رشد و فعالیت میکروارگانیسم ها نظیر فعالیت آبی، اکسیژن ممانعت فیزیکی از نفوذ آنها به درون محصول و یا افزودن ترکیبات ضدمیکروبی به ساختار لفاف در صورت بروز رشدمیکروبی بر سطح غذا نیز از انتشار آنها به توده محصول جلوگیری می شود.

·    به تعویق انداختن فساد و پلاسیدگی میوه ها و سبزی ها طی انبارداری از طریق کاهش سرعت تنفس. بدین صورت که لفافهای خوراکی مانع نفوذ سریع اکسیژن به بافت محصول می شوند و از این رو به عنوان عامل کاهنده تنفس عمل میکنند. به علاوه، در مورد میوه های متصاعدکننده گاز اتیلن، کاهش سرعت تصاعد این گاز به اتمسفر انبار بر طول عمر محصولات می افزاید.

·    ظاهر یا جلوه غذا را به سبب ممانعت از تبخیر وخشک شدن و چروک خوردن سطح، جلوگیری از آبگیری بیش از حد و پلاسیدگی و لهیدگی بافت، عدم فساد و همچنین ثبات رنگ به نحو مطلوب حفظ میکنند.

·    مانع جذب رطوبت یاآبگیری مواد غذایی با رطوبت کم و تبعات منفی ناشی از آن همچون بافت نامناسب حاصل از تبلور قندها در فرآورده، بدرنگی وجلوگیری از کلوخه شدن پودرها می شوند.

·    مانع ازدست رفتن رایحه غذا می شوند.

·    مواد غذایی را در برابر افت رطوبت محافظت میکنند، این موضوع از یک سو حفظ بهتر ظاهر و بافت فرآورده ها را باعث میشود و از سوی دیگر از افت وزن آنها جلوگیری میکند. محافظت مواد غذایی منجمد در برابر افت رطوبت سبب جلوگیری از بروز ضایعه انجماد- سوختگی در آنها می شود.

·    مانع قهوه ای شدن آنزیمی و غیرآنزیمی مواد غذایی می شوند، اینکارعمدتاً از طریق جلوگیری از رسیدن اکسیژن به بافت - در موردقهوهای شدن آنزیمی - و نیز کاهش صدمات بافتی به دلیل نقش محافظتی لفاف است جلوگیری از جذب رطوبت در محصولات خشک توسط لفاف خوراکی در مهار کردن واکنشهای قهوه ای شدن میلارد سهمی تعیین کننده دارد.

•    بر استحکام و یکپارچگی بافت مواد غذایی می افزایندو خواص مکانیکی آنها را بهبود می دهند.

•    از افت ترکیبات مغذی در اثر واکنش های ناخواسته همچون اکسایش و واکنش های قهوه ای شدن جلوگیری می کنند و بدطعمی و بدرنگی و آثار سوء ناشی از آن ها را کاهش می دهند.

·    مانع چکیدن یا تراو ش در گوشت می شوند.

·    به عنوان حامل مواد افزودنی نظیر ترکیبات ضدمیکروبی، آنتی اکسیدان ها ، مواد طعم دهنده ،ویتامین هاو رنگ ها عمل می کنند.

·    مانع سبز شدن سطحی سیب زمینی در برابر نور می شوند.

·    جذب بیش از حد روغن به بافت محصول و خروج بیش از حد آب از آن را طی سرخ کردن به طور چشمگیری کاهش می دهند .

صرف نظر از تمامی مزایای یاد شده در ارتباط با لفافهای خوراکی، این لفافها از نقطه ضعفهایی نیز برخوردارند. مهمترین آنها استحکام کمتر و خواص مکانیکی ضعیفتر در قیاس با لفافهای پلاستیکی سنتزی است لفافهای طبیعی به ویژه در رطوبت کم، شکننده اند. از همین رو افزودن ریخت سازها پیش از خشک کردن محلولهای لفاف ساز ضروری است، افزون بر ضعف در خواص مکانیکی و ممانعتی، هزینه تولید آنها نیز به طور نسبی بالاست. باید توجه داشت که نقایص یاد شده قابل اصلاح هستند و به همین دلیل پژوهشهای بسیار متنوع در این ارتباط به انجام رسیده یا در دست انجام است .

طبقه بندی فیلم های خوراکی از دیدگاه تعدادجزء سازنده لفاف :

از این نقطه نظر، لفافها را میتوان به انواع تک ترکیب یا تک لایه و چند ترکیب یا مرکب طبقه بندی کرد. لفافهای چند ترکیب بسته به نحوه توزیع و آرایش اجزا نسبت به یکدیگر به دو دسته لفافهای مرکب لایه ای و مخلوط قابل تقسیم هستند. انواع نخست، دو یا چند لایه مجزا که بر روی یکدیگر متصل شده اند را در برمی گیرد، حال آنکه انواع دوم شامل لایه ای است که مخلوط همگنی از ترکیبات سازنده است .

از دیدگاه روش تولید:

از این نقطه نظر، لفافها را میتوان به سه دسته لفافهای لایه ای ، لفافهای امولسیون یا مخلوط و لفافهای قالب ریزی شده تقسیم کرد . به طور کلی فیلم های خوراکی از محلول ها یا پراکنش ها - دیسپرسیون ها - ی ترکیبات فیلم ساز پدید می آیند. اجزای اصلی فیلم سازی را می توان به سه بخش حلال، پلیمر /پلیمرهای با وزن مولکول بالا و نرم کننده تقسیم کرد که حلال ها برای فرایند مرطوب تولید فیلم یکی از مهم ترین فاکتورها می باشد.

از آنجاییکه محلول تشکیل دهنده فیلم باید خوراکی و بیولوژیکی باشد، تنها آب، اتانول، و مخلوط آنها بعنوان حلال مناسب می باشند. همه اجزای مواد تشکیل دهنده فیلم باید بصورت حل شده و هموژن در حلال ها پخش شوند تا بتوانند محلولهای تشکیل دهنده فیلم را تولید کنند اما در فرایند خشک از دمای بالای نقطه ذوب مواد تشکیل دهنده فیلم برای جریان یافتن اها استفاده میشود.

پلاستی سایزرها یا روان کننده ها برای فیلم ها و پوشش های خوراکی ، خصوصا برای پلی ساکارید ها و پروتئین ها که اغلب شکننده وسفت هستند مورد نیاز هستند . بیشتر پلاستی سایزرها بسیار هیدروفیلیک و هیگروسکوپیک هستند، بنابراین می توانند مولکولهای آبی را جذب کنند و کمپلکس هیدرودینامیکی بزرگ روان کننده-آب را تشکیل می دهند. برای فیلم های خوراکی پروتئینی و پلی ساکاریدی، روان کننده ها، در تشکیل پیوندهای هیدروژنی با زنجیره پلیمری رقابت می کنند و با افزایش تعداد پیوند های هیدروژنی بین پلاستی سایزر و زنجیره پلیمری، فاصله بین مولکولهای پلیمر را افزایش می دهند، و نسبت کریستاله شدن ناحیه آمورف را کاهش می دهند. مولکولهای آب در فیلم ها بعنوان پلاستی سایزرها عمل می کنند.

در حقیقت، آب، پلاستی سایزرهای بسیار عالی می باشد، اما به آسانی توسط هیدراسیون در رطوبت نسبی پایین از دست می رود. بنابراین، افزودن پلاستی سایزر شیمیایی هیدروفیلیک به فیلم ها می تواند میزان از دست دادن آب از طریق هیدراسیون را کاهش دهد، مقدار پیوند آبی را افزایش داده و فعالیت آبی بالایی را برقرار سازد . ریخت سازها نیروهای بین مولکولی و در نتیجه سیالیت زنجیرهای زیست پلیمری را کاهش میدهند، بنابراین خاصیت شکنندگی لفافها را از بین برده - افزایش انعطافپذیری لفاف - بر نرمی بافت می افزایند، با این وجود، ریخت سازها عبور گازها، بخار آب و جامد محلول را از خلال لفاف تسهیل میکنند. پلی اتیلن گلیکول متداولترین ریخت ساز مورد استفاده در لفافهای خوراکی است ، در آب به خوبی محلول بوده اما نسبت به اتیلن گلیکول و گلیسرین از قطبیت کمتری برخوردار است .

مشخص شده است که وزن مولکولی این ترکیب نقش مهمی در تعیین خواص تراوایی لفاف به بخار آب دارد. غلظت بالای ریخت سازها به از دست رفتن خواص مکانیکی و ممانعتی لفافها منجر میشود، به علاوه، مصرف بالای آنها در لفاف از آن رو که گران هستند و نیز ممکن است بدطعمی ایجاد کنند، توصیه نمی شود . محلول فیلم ساز ممکن است از نوع تک ترکیب یا مخلوط - امولسیون - باشد. درشیوه تشکیل مجزای فیلم، محلول فیلم ساز پس از تهیه شدن با یکی از روش های لایه سازی یا ریخته گری گسترانده و خشک می شود. فیلم حاصل به صورت روکش بر سطح ماده غذایی پوشش داده میشود.

معادل این شیوه ها در روش پوشش دهی مستقیم فیلم بر غذا، شیو ه های افشانی برس زنی غوطه وری و پوشش دهی با بستر سیال را شامل میشود. روش های پوشش دهی مستقیم محلول فیلم ساز بر سطح غذا از اهمیت خاصی برخوردار هستند. استفاده از شیوه بسترسیال به دلیل چند کاره بودن و سهولت بیشتر در ارتباط با شکل و ابعاد مواد غذایی در صنعت غذا کاربرد روبه رشد یافته است.

شیوه بسترسیال در واقع ترکیب دو فرآیند سیال سازی ذرات و تکه های مواد غذایی و ا فشاندن محلول فیلم ساز است. قالب ریزی محلول های فیلم ساز برای تشکیل فیلم به شیوه های گوناگون امکان پذیر است. یکی از راه های آن قالب ریزی این محلول بر یک صفحه مسطح است. در صورتی که محلول فیلم ساز غلیظ و گرانرو باشد باید بر روی قالب گسترده شود.

از دیدگاه ترکیب/ترکیبات اصلی سازنده لفاف :

ترکیبات سازنده لفافها را می توان به سه دسته - هیدروکلوئیدها - ، شامل پلی ساکاریدها و پروتئینها، - لیپیدها - ، شامل اسیدهای چرب، گلیسریدها و - کامپوزیت ها - یعنی هیدرو کلوئیدها + لیپیدها تقسیم بندی کرد . هیدروکلوئیدها - پروتئین ها و پلی ساکاریدها - مهمترین بیوپلیمرهایی هستند که در زمینه فیلم و پوشش های خوراکی بررسی شده اند . ترکیب فیلم های خوراکی علاوه بر بهبود کیفیت مواد غذایی و افزایش عمر نگهداری آنها می تواند اثرات مثبتی بر خود پوشش های خوراکی داشته باشد