بخشی از مقاله
چکیده:
اسانسهای مشتق شده از گیاهان و ترکیبات روغنی معمولا فشار بخار نسبتا بالا دارند و توانایی مبارزه با پاتوژن ها درفاز مایع و گازدارند. فعالیت زیستی اسانسها در فاز گازی به عنوان ماده ضد عفونی کننده و برای حفاظت از محصول مفید می باشد.
این فیلم ها می تواند جمعیت میکروبی سطح را کاهش دهند و مانع از افزایش اکسیژن شوند و باعث کاهش نیاز به مواد بسته بندی مصنوعی با بهبود بازیافت خود با ساده کردن ساختارشان شوند. امیختن ترکیبات ضد میکروبی با فیلم های خوراکی راه جدیدی را برای بهبود ایمنی و طول عمر از غذاهای اماده فراهم می کند. در یک روش فیلمها در ارتباط مستقیم با سطح مواد غذایی است و در روشی دیگر، از فاز بخار برای غیر فعال کردن پاتوژنها بدون تماس مستقیم فیلم با غذای الوده استفاده می شود .
مقدمه
بررسی میکروبی غذاها منجر به جستجو برای راه های جلوگیری از شیوع رشد میکروبی در غذاها در حالی که کیفیت و طراوت و ایمنی غذاها حفظ گردد شده است. افزایش مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در برخی پاتوژن های مرتبط با بیماری های ناشی از مواد غذایی، یکی دیگر از نگرانی ها است
مطالعات متعددی درباره فعالیت ضد میکروبی اسانس های گیاهی علیه پاتوژن های ناشی از مواد غذایی شده است. توسعه فیلم های ضد میکروبی خوراکی برای محافظت از مواد غذایی تازه و فرآوری شده ، در برابر پاتوژنهای انسانی و گسترش ماندگاری مواد غذایی در حال تبدیل شدن به روند جدیدی در تحقیقات ایمنی مواد غذایی است. در این مقاله شرح مختصری از چگونگی تولید این فیلم های خوراکی ضد میکروبی و روش های مورد استفاده برای تعیین فعالیت ضد میکروبی و خواص فیزیکی از این فیلم ها نیز داده شده است
.2× فیلم های خوراکی
فیلم های خوراکی پوششهای نازکی از مواد غذایی هستند که به عنوان یک مانع برای عناصر خارجی - عواملی مانند رطوبت، روغن، گازها و بخارات - هستند و در نتیجه حفاظت از محصول، افزایش ماندگاری و بهبود کیفیت را بر عهده دارند فیلم های خوراکی می توانند رطوبت، اکسیژن، دی اکسید کربن، عطر و طعم منتقل شده بین ترکیبات غذایی یا فضای اطراف غذا را کنترل کنند.
ترکیبات مختلف غذایی به دست آمده از گوشت، غلات، حبوبات، آجیل، میوه و سبزیجات برای تولید فیلم های خوراکی استفاده می شوند. این فیلم به عنوان سیستم های بسته بندی جدید عمل کرده و کنترل انتشار ترکیبات فعال مانند آنتی اکسیدان ها، طعم دهنده و عوامل ضد میکروبی را بر عهده دارند .[4] برای فیلمهای خوراکی مورد استفاده در غذاها چند عامل در نظر گرفته شده فیزیکوشیمیایی و بیوشیمیایی ، حامل موثر برای آنتی اکسیدان، عطر و است مانند خواص ضد اب، استحکام مکانیکی خوب و چسبندگی مناسب ، ثبات طعم، رنگ، مواد افزودنی ضد میکروبی یا غذایی ، ایمن برای مصرف انسان ، ویژگی حسی قابل قبول ، هزینه کم مواد خام و فن آوری های ساده برای تولید ×داشته باشد
2.1 بیو پلیمرهای مورد استفاده در فیلم های خوراکی
ترکیبات فیلم های خوراکی می توانند به سه دسته تقسیم شوند: هیدروکلوئیدها لیپیدها و کامپوزیتها. هیدروکلوئیدها شامل پروتئین ها و پلی ساکاریدهایی مانند نشاسته ،آلژینات، مشتقات سلولز، کیتوزان و آگار هستند. لیپیدها شامل موم ها ، اسیل گلیسرول و اسیدهای چرب می باشد .[7]کامپوزیتها حاوی ترکیبات هیدروکلوئیدی و چربی ها هستند. انتخاب فرمولاسیون فیلم خوراکی تا حد زیادی وابسته به زیست تخریب پذیری، خواص ظاهری - زیبایی - ونفوذناپذیری در برابر اکسیژن می باشد [3] علاوه بر این، فیلم های خوراکی می تواند به عنوان حاملی برای مواد ضد میکروبی، تغذیه ای و آنتی اکسیدانی مصرف شوند
بسته به نوع ترکیب آنها، قابلیت مواد فیلم خوراکی ممکن است متفاوت باشد.توسعه فیلم از پلی ساکارید محلول در آب منجر به انواع جدیدی از مواد برای حفاظت از میوه ها و سبزیجات به دلایل زیرشده است: تراوایی انتخابی پلیمر زیستی - بیوپلیمر - به اکسیژن و کربن دی اکسید وتوانایی محلول بودن پلی ساکارید ها در آب برای کاهش سطح اکسیژن و افزایش سطح کربن دی اکسید در اتمسفر داخلی پوشش میوه و کاهش نرخ تنفس سبزیجات [4] پلی ساکاریدها اغلب برای فیلم های خوراکی مورد استفاده قرار می گیرند و پلاستیسایزر ها افزودنی هایی هستند که برای افزایش انعطاف ×پذیری پلیمر استفاده می شوند .
.3× خواص فیزیکی فیلم های خوراکی حاوی اسانس گیاهی
ویژگی های اصلی مورد نظر فیلم خوراکی ایده آل نفوذپذیری بخار آب پایین و قدرت مکانیکی بالا است. از جمله خواص فیزیکوشیمیایی فیلم های خوراکی شامل : رنگ، استحکام کششی، میزان نفوذ پذیری به بخار آب و اکسیژن ، جلوگیری از دست دادن رطوبت و ظاهر محصول نهایی، می باشد .[3] تجزیه و ×تحلیل کامل از هر دو خواص ضد میکروبی و فیزیکوشیمیایی برای پیش بینی رفتار فیلم های خوراکی ضد میکروبی در سیستمهای غذایی مهم است
3.1× رنگ
رنگ فیلم ممکن است پذیرش مصرف کننده از محصو ل را تحت تاثیر قرار دهد افزودن اسانس به فیلم های خوراکی ممکن است رنگ اصلی فیلم های ×خوراکی ،که وابسته به غلظت است را تغییر دهد
3.2 نفوذپذیری بخار آب
McHughو همکاران نشان دادند که فیلم های خوراکی بر پایه سیب موانع رطوبتی بسیار خوبی دارند و افزودن چربی به طور بالقوه ای می تواند خواص ضد ابی فیلم های تهیه شده بر پایه ی میوه را بهبود بخشد .[9] افزودن کارواکرول به فیلم های خوراکی پوره سیب منجر به کاهش قابل توجهی نفوذپذیری بخار آب فیلم می شود. انتقال بخار آب به طور کلی از طریق بخش هیدروفیل فیلم رخ می دهد، بنابراین، نفوذپذیری بخار آب بستگی به نسبت هیدروفیل به آبگریز، از اجزای فیلم دارد
ماهیت شیمیایی اسانس نیز نقش مهمی در خواص مانع از فیلم های خوراکی دارد. تفاوتهای مشاهده شده با افزودن اسانسهای گیاهی متفاوت توسط ابگریزی انها شرح داده می شود. در این مسیر کارواکرول که دارای گروه های الکلی در ساختارشیمیایی اش هست، موانع خوبی در مقایسه با ترکیبات الدهیدی - به عنوان مثال، سینام الدئید و سیترال - به نظر می رسند ، به این دلیل که گروه هیدروکسیل تمایل کمتری به آب نسبت به گروه کربونیل دارد. کارواکرول نه تنها امکان تاثیر ضد میکروبی را افزایش می دهد بلکه خصوصیات مانع فیلم های خوراکی را نیز بهبود می بخشد.
3.3 نفوذ پذیری اکسیژن
ماهیت شیمیایی اسانس نقش عمده ای در ویژگی نفوذ ناپذیری نسبت به اکسیژن در فیلم های خوراکی را ایفا میکند McHugh و همکاران نشان دادند که فیلم های خوراکی مبتنی برسیب، مانع خوبی در برابر اکسیژن ، به خصوص دررطوبت نسبی کم تا متوسط هستند
فیلمهایی که حاوی لیپیداند خواص بازدارندگی - ضد - اکسیژن کمی دارندمقادیر نفوذپذیری اکسیژن از این فیلم ها با مقادیر بالاتر اسانس گیاهی افزایش می یابد نفوذ پذیری پایین نسبت به اکسیژن در فیلم هایی که حاوی پونه کوهی، علف لیمو و روغن دارچین بود نسبت به انهایی که شامل ترکیبات ضد باکتری کارواکرول، سیترال و سینامالدئید به ترتیب هستند مشاهده شده است
3.4 استحکام کششی استحکام کششی یکی از رایج ترین شاخص های مکانیکی فیلم های خوراکی هستند. که حداکثر تنش در تست کششی نمونه فیلم را بیان می کند
زیوانویک و همکاران خواص ضد میکروبی و فیزیکوشیمیایی فیلم پلی ساکاریدی - کیتوزان - غنی شده با اسانس را مورد مطالعه قرار دادند. آنها افزایش درصد کشیدگی ، زمانی که اسانس به فیلم افزوده شد را مشاهده کردند.
.4 اسانس ضد میکروبی فرار اسانسهای گیاهی محصولات فرار و معطری هستند که از متابولیسم ثانویه گیاهان معطر مشتق شده اند و عوامل ضد میکروبی شناخته شده ای هستند که می توانند برای کنترل فساد غذایی و باکتری های پاتوژنیک مواد غذایی بکار روند
فعالیت ضد میکروبی اسانس های گیاهی به تعدادی از ترپنوئید کوچک و ترکیبات فنلی اختصاص داده شده است. با توجه به این واقعیت که مصرف کنندگان خواستار استفاده کمتر از مواد شیمیایی در محصولات غذایی هستند و توجه بیشتری به جستجو برای موادی که به طور طبیعی به عنوان جایگزین انتی اکسیدان و انتی میکروبیال هستند دارند.
مطالعات اخیر نشان داده که اسانس اویشن مرزنگوش - مرزنجوش - دارچین تیموس والگاریس علف لیموو میخک - یوگنیاکاریفیلاتا - فعالترین سویه علیه باکتری اشرشیا کولی هستند . اگرچه اثرات این ترکیبات بطور گسترده ای گزارش شده ، کارواکرول - ترکیب اصلی اسانس اویشن و پونه کوهی - نیز توجه بیشتر محققان را جلب کرده است.کارواکرول بطور کلی بعنوان ماده ای ایمن در نظر گرفته شده و بعنوان عامل طعم دهنده در شیرینی ها ، بستنی ، نوشیدنیها و ادامس استفاده می شود.
در بین مجموعه ترکیبات اسانسهای مرکبات ترپن سیترال به خاطر خواص ضد قارچی قوی اش شناخته شده است .روجاس و همکاران فعالیت ضد میکروبی و ترکیبات فعال اسانس در فیلم سیب در برابر میکروارگانیسم های پاتوژن هدف را ارزیابی کردند. آنها دریافتند که فعالیت های ضد باکتری در ×فیلمهای خوراکی مبتنی بر سیب به شرح زیر است:
×کارواکرول< پونه< سیترال< سینامالدئید< علف لیمو< روغن دارچین
اختلاط این ترکیبات باکتری باعث افزایش قابل توجهی در استحکام کششی، درصد کشیدگی، و مدول الاستیک از فیلم می شوند
استعمال فیلم های خوراکی ضد میکروبی در غذاها فیلم های خوراکی با خواص ضد میکروبی می توانند عمر مفید و ایمنی مواد غذایی را با جلوگیری از رشد پاتوژن و میکروارگانیسم های فساد به عنوان یک نتیجه از گسترش فاز تاخیر و / یا کاهش نرخ رشد خود طولانی کنند علاوه بر این، مواد ضد میکروبی گنجانده شده در فیلم را می توان به تدریج بر روی سطح مواد غذایی منتشر کرد بنابراین، به مقادیر کمتر برای رسیدن به هدف عمر مفید نیاز است .در جدول زیر مواد پایه برای تولید فیلم های خوراکی همراه با اسانس به کار رفته شده ، به عنوان یک ترکیب ضد میکروب و کاربرد آنها آورده شده است
