بخشی از مقاله
چکیده
امروزه بسته بنديهاي گوشت و فراوردههاي گوشتی باید کیفیت قابل قبولی از محصول بسته بندي شده ارائه دهند و از پیدایش تغییرات نامطلوب در ماده غذایی، مانند - عطر و طعم - جلوگیري کرده و باعث به تأخیر انداختن فساد ناشی از فعالیت میکروارگانیسمهاي ماده غذایی گردند. در این راستا یکی از روشهاي کنترل کیفیت، ایمنی و ماندگاري مواد غذایی، استفاده از سامانههاي جدید بسته بندي، مانند بسته بنديهاي هوشمند میباشد.
سامانه این بسته بنديها به نحوي طراحی شده است که به کیفیت، ایمنی و ماندگاري ماده غذایی بسته بندي شده در زمان نگه داري نظارت کرده و اطلاعات مفیدي در زمینه کیفیت و ایمنی محصولات در اختیار مصرف کنندگان قرار میدهد و باعث افزایش آگاهی مصرف کننده در هنگام مصرف این مواد غذایی میشود. هدف از این مطالعه بررسی اطلاعات مفید در رابطه با کاربرد بسته بنديهاي هوشمند و همچنین نشانگرهاي تعیین کیفیت در افزایش ماندگاري محصولات گوشتی و فراوردههاي آن میباشد.
مقدمه
مواد غذایی براي مدت زمان طولانی با روشهاي سنتی ذخیره، نگهداري و محافظت شده اند اما امروزه بسته بنديها بر اساس همین سه نیاز مذکور و با کمک فناوريهاي جدید جهت حفظ کیفیت و ایمنی محصولات غذایی توسعه چشمگیري یافته اند - بهشت آرا و همکاران،. - 1396 بدین منظوربسته بندي هوشمند که به عنوان بسته بندي باهوش نیز توصیف شده پدید آمده است که نوعی از بسته بندي ست که از طریق درك و حس کردن بعضی از ویژگیهاي غذایی که در آن بسته بندي شده و یا ویژگیهاي محیطی که غذا در آن نگه داري میشود، قادر است که تولید کننده، مصرف کننده و فروشنده را از این وضعیت مطلع ساخته یا به آنها هشدار دهد.
در مفهوم بسته بنديهاي هوشمند و فعال تفاوت هایی وجود دارد.منظور از بسته بندي فعال، بسته بنديهایی ست که در طول زمان نگه داري محصول، فعال بوده و با توجه به وضعیت محصول، با ایجاد تغییرات و با واردکردن یا حذف موادي از فضاي بسته، موجب حفظ یا بهبود کیفیت و یا افزایش عمر ماندگاري محصول - مانند فراوردههاي گوشتی - میشوند.
در حالی که بسته بنديهاي هوشمند این توانایی را دارند که موثر بودن و بی عیب بودن سیستمهاي بسته بندي فعال را کنترل کرده و در مورد آن اطلاع رسانی کنند. این بسته بنديها شرایط و وضعیت غذاي بسته بندي شده را بررسی کرده و اطلاعاتی را در مورد کیفیت مواد غذایی بسته بندي شده در ضمن انبارداري، توزیع و فروش در دسترس قرار میدهند - sohail et al., 2018 - .
از جمله مطالعات و تحقیقات در زمینه کاربرد بسته بنديهاي هوشمند در گوشت و فراوردههاي گوشتی Biji و همکاران - 2015 - گزارش نمودندکه به بررسی انواع حسگرهاي بسته بندي فعال و نشانگرهاي بسته بندي هوشمند و عملکرد هر سامانه پرداختند. Yildirim و همکاران - 2018 - گزارش نمودند که به بررسی انواع حسگرهاي مورد استفاده در بسته بندي فعال وانواع هرکدام پرداختند. همچنین Wang و همکاران - 2015 - گزارش نمودند که به بررسی انواع نشانگرهاي دما زمان به عنوان نشانگرهاي تعیین کیفیت ماده غذایی بسته بندي شده در طی زمان نگه داري و عملکرد هرکدام پرداختند.
از طرفی بهشت آرا و همکاران - 1397 - نیز گزارش نمودند که با تهیه و استفاده از نشانگر پلیمري دما و زمانی بر پایه پلی وینیل الکل و نانو ذرات کیتوسان و تعبیه آن در بسته بندي هوشمند گوشت مرغ توانستند با بررسی روند تغییرات رنگی نشانگر در مدت زمان نگه داري ماده غذایی فساد آن را به موقع تشخیص دهند. Shukla و همکاران - 2016 - گزارش نمودند که با تهیه و ساخت بسته بندي هوشمند و استفاده از آنتوسیانین به عنوان عامل حساس به pH توانستند با تغییر رنگ نشانگر در زمان فساد گوشت به نامطلوب بودن کیفیت محصول دست یابند.
از سوي دیگر Ghaani و همکاران - - 2016 نیز گزارش نمودند که به بررسی و مقایسه عملکرد، جنبه اقتصادي، جنبه فنی، جنبههاي تجاري و رقابت در بازار جهانی انواع بسته بنديهاي هوشمند و فعال و کاربرد هرکدام در صنایع غذایی پرداختند. همچنین McMillin و همکاران - 2017 - گزارش نمودند که با بررسی و مقایسه انواع بسته بنديهاي هوشمند و فعال براي نگه داري گوشت و فراوردههاي آن به جایگاه ویژه بستههاي هوشمند بر پایه نشانگرهاي دما زمان براي تشخیص فساد ماده غذایی دست یافتند. هدف از این مطالعه بررسی اطلاعات مفید در رابطه با کاربرد بسته بنديهاي هوشمند و همچنین نشانگرهاي تعیین کیفیت در افزایش ماندگاري محصولات گوشتی و فراوردههاي آن میباشد.
نشانگرها : - Indicators - یک نشانگر می تواند به عنوان ابزاري تعریف شود که حضور یا عدم حضور مواد یا میزان واکنش بین دو یا تعداد بیشتري ماده را از طریق یک تغییر، مانند تغییر رنگ، به نمایش درآورد. بر خلاف حسگرها، نشانگرها شامل اجزاي گیرنده و مبدل نیستند، بلکه اطلاعات را از طریق تغییري قابل مشاهده به صورت مستقیم انتقال می دهند - بهشت آرا و همکاران ،. - 1396
انواع نشانگرها
نشانگرهاي تازگی محصول : - Freshness Indicators -
نشانگرهایی هستند که قادرند در مورد بروز تغییرات کیفی در محصولی که حاصل از رشد میکروبی یا تغییرات شیمیایی است، اطلاعات مستقیمی را ارائه دهند. اطلاعات مربوط به کیفیت محصول از جنبه رشد میکروبی می تواند از طریق واکنش بین نشانگرهاي تازگی قرار داده شده درون بسته با متابولیت هاي حاصل از رشد و فعالیت میکروبی دریافت شود.
در ضمن نگهداري محصولات گوشتی، در غلظت برخی از اسیدهاي آلی مانند ان- بوتیرات، ال- لاکتیک اسید، دي- لاکتات و استیک اسید، می تواند تغییراتی پدید آید. مواد مذکور به عنوان متابولیت هاي میکروبی بوده و در اثر سوخت و ساز در میکروبها و ضمن رشد و فعالیت آنها پدید می آیند. این مواد، تأثیر گذار بر نشانگرهاي تازگی آن محصولات هستند. از طرف دیگر، نشانگرهاي تغییرات pH که در اثر تغییر pHدچار تغییر رنگ می شوند، نیز می توانند به عنوان نشانگرهاي متابولیت هاي میکروبی به کار برده شوند.
در واقع متابولیت هاي میکروبی مذکور سبب تغییر pH محصولات گوشتی شده و این تغییر توسط نشانگرها، نشان داده می شود. آمین هاي حاصل از فعالیت برخی از میکروارگانیسمها، براي مثال آمین هاي هیتسامین، پوترسین، تیرآمین و کاداورین نیز از جمله متابولیت هاي میکروبی هستند که می توانند توسط نشانگرهاي بروز فساد و تجزیه در فرآورده هاي گوشتیتشخیص داده شوند.
گاز هیدروژن سولفید، که غالباً از شکسته شدن اسید آمینه سیستئین به وجود می آید، می تواند به عنوان متابولیت میکروبی حاصل از فعالیت باکتریایی در ضمن فاسد شدن گوشت مرغ و گوشت قرمز مطرح باشد. هیدروژن سولفید در اثر اتصال و ایجاد باند با میوگلوبین موجود در گوشت، رنگیزه سبز رنگی به نام سولف میوسین را پدید می آورد. ایجاد این رنگیزه به عنوان اساس ساخت نوعی نشانگر تازگی محصولات گوشتی مطرح شد. براي ساختن نشانگر مذکور از میوگلوبین تثبیت شده در آگار استفاده شد - مصباحی و حبیبی، . - 1390
نشانگرهاي بی عیب بودن بسته بندي - : - Integrity Indicators
نوعی از نشانگرها که به منظور مشخص ساختن خرابی یا بی عیب بودن بسته بنديها و اغلب به عنوان بخشی از بستهبنديها تحت اتمسفر تغییر یافته - MAP - به کار می روند، اطلاعات کیفی و نیمه کیفی مربوط به بسته بندي را به صورت تغییرات رنگ قابل مشاهده و قابل سنجش و یا از طریق مقایسه با استانداردها نشان می دهند. بروز نشت و روزنه در قسمت درزبندي شده بستهها، از متداول ترین آسیب هاي وارده به بسته هاي حاوي محصولات گوشتی است، که نشانگرهاي مذکور می توانند آنرا تشخیص دهند.
اغلب نشانگرهایی که خرابی بسته و بروز نشت در بسته را تشخیص می دهند، در واقع نشانگرهایی هستند که حضور و ورود اکسیژن به بسته را که از طریق نشت صورت می گیرد، به صورت قابل مشاهده اي به نمایش می گذارند، این نشانگرها به ویژه در بسته بندي هاي تحت اتمسفر تغییر یافته - MAP - که براي محصولات گوشتی به کار می روند.در واقع از طریق روزنه به وجود آمده، اکسیژن به درون بسته راه یافته است، لذا نشانگرهاي اکسیژن در این مورد به کار می روند. این نشانگرها، به ویژه براي بسته بندي هاي مواد غذاهایی که میزان اکسیژن درون بسته در حد بسیار کم - حدود صفر تا 2 درصد - تنظیم می شود، مناسب است.
نشانگرهاي فرکانس رادیویی - Radio Frequency Identifications - ، - : - RFDI
نشانگرهایی با تشخیص فرکانس رادیویی یکی از متنوع ترین تکنولوژيهاي تشخیص یا تعیین هویت به صورت اتوماتیک - خودکار - است که سامانه بارکد نیز جز این تکنولوژي ست که بر پایه اطلاعات الکترونیک استوار میباشد. این نشانگرها قادرند در زنجیره تولید، انبارداري، توزیع وخرده فروشی محصولات گوشتی مزایاي فراوانی از جمله امکان ردیابی محصول، مشخص نمودن موجودي انبار، کاهش هزینههاي نگه داري، امنیت و ارتقا کیفیت، تضمین سلامت محصول و همچنین عدم مرجوعی محصولات دارا می باشند . - Bibi et al ., 2017 -
نشانگرهاي دما – زمان : - Time Temperature Indicators -
نشانگرهاي دما-زمان ابزاري هستند که تغییرات دمایی غذاي بسته بندي شده را در طول زمان نگهداري نشان می دهند. عملکرد نشانگرهاي دما-زمان بر پایه تغییري مکانیکی ، شیمیایی، آنزیمی و یا میکروبیولوژیکی استوار است که معمولا به صورت پاسخی قابل مشاهده در قالب یک تغییر مکانیکی یا ظهور یک رنگ یا حرکت رنگ بیان می شود. پاسخ مذکور نشان دهنده آن است که مجموعه تغییرات دمایی که نشانگر دما-زمان و غذاي بسته بندي شده در طول زمان انبارداري با آن مواجه شده، چگونه بوده است.
به عبارت دیگر این نشانگرها مشخص می سازند که آیا محصول از زمان تولید و در طی انبارداري و توزیع و در فروشگاههاي خرده فروشی و حتی پس از خرید توسط مصرف کننده نهایی، در معرض دماهایی قرار گرفته است که از جنبه کیفیت، سلامتی و ایمنی در غذا تغییر به وجود آورده باشند. نشانگرهاي دما –زمان - TTI - غالباً به صورت برچسبهاي کوچک بر روي بسته بندي قرار می گیرد. کاربرد این نوع نشانگرها، به ویژه در مورد فرآوردههاي گوشتی و مرغ که از زمان تولید تا زمان مصرف باید به منظور ایمنی کیفی و میکروبی در دماي سرد - غیر منجمد - نگهداري شوند، اهمیت زیادتري دارد.
