نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• داریوش خادمی شورمستی ¹
• فاطمه نورکامی ²

¹ دکتری تغذیه طیور، گروه کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سوادکوه، سوادکوه، ایران

² گروه کشاورزی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

چکیده

سابقه و هدف: سیر (Allium sativum L.) با دارا بودن ترکیبات آلی گوگردی مانند تیوسولفات‌ها به‌خصوص آلیسین فعالیت ضدمیکروبی دارد. با توجه به مخاطرات زیست‌محیطی و نیز نگرانی‌ خطر بالقوه افزودنی‌های سنتزی، ساخت و بکارگیری بسته‌بندی‌های زیست تخریب‌پذیر فعال حاوی اسانس و عصاره‌های گیاهی به‌صورت فیلم و پوشش چندسازه‌ای در صنعت غذا مورد توجه قرار گرفته است. هدف از اجرای این تحقیق ساخت و ارزیابی خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و ضدمیکروبی فیلم کامپوزیت فعال بر پایه پلی وینیل-الکل/ کیتوزان/ نانورس همراه با غلظت‌های 2 و 4 درصد عصاره سیر جهت کاربردهای آینده‌نگر آن در بسته‌بندی مواد غذایی بود.

مواد و روش‌ها: ابتدا محلول‌های پلی‌وینیل الکل (5 درصد)، کیتوزان (2 درصد) و نانورس (4 درصد) و عصاره آبی سیر آماده شدند. سپس فیلم‌ها با استفاده از روش ریخته‌گری بر اساس تیمارهای آزمایشی شامل فیلم پلی‌وینیل ‌الکل، فیلم پلی وینیل‌الکل / کیتوزان، فیلم پلی-وینیل ‌الکل / کیتوزان / نانو رس و فیلم‌های پلی‌وینیل ‌الکل / کیتوزان / نانو رس (مونت‌موریلونیت) حاوی غلظت‌های 2 و 4 درصد عصاره سیر (در مجموع 5 تیمار) ساخته شدند. خصوصیات مکانیکی فیلم‌ها شامل استحکام کششی (TS)، ازدیاد طول در نقطه شکست (EB)، مدول یانگ (YM)، با استفاده از دستگاه بافت‌سنج، خصوصیات فیزیکی شامل ضخامت با استفاده از ریزسنج، حلالیت (WS)، جذب رطوبت (WAC)، نفوذپذیری در برابر بخار آب (WVP) با روش‌های استاندارد ASTM، کدورت با استفاده از اسپکتروفتومتر و خصوصیات ضدمیکروبی فیلم علیه باکتری‌های استافیلوکوکوس اورئوس (S. aureus) و اشرشیا کلی (E. coli) با روش انتشار از دیسک بر روی محیط کشت مولرهینتون آگار مورد ارزیابی قرار گرفت. اختلاف قطر هاله‌های تشکیل شده پیرامون دیسک‌ها به‌عنوان شاخص فعالیت ضدمیکروبی فیلم‌ها در نظر گرفته شد. در قالب طرح کاملاً تصادفی با 5 تیمار و 3 تکرار، داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماری SPSS به روش تجزیه واریانس یک‌طرفه تجزیه و تحلیل شدند و میانگین‌ها در سطح معنی‌داری 5 درصد با استفاده از آزمون دانکن مقایسه شدند.

نتایج: خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و ضدمیکروبی فیلم‌های ساخته شده تحت تأثیر اجزای سازه‌ای فیلم‌ها و غلظت عصاره سیر قرار گرفت. استحکام کششی و مدول یانگ (به‌ترتیب حدود 30 مگاپاسکال و 14/0 مگاپاسکال) در فیلم‌های کامپوزیت سه‌سازه‌ای فعال حاوی عصاره سیر بیشتر بود، در حالی‌که این فیلم‌ها کمترین درصد ازدیاد طول در نقطه شکست را داشتند. افزوده شدن کیتوزان و نانو مونت‌موریلونیت به پلی‌وینیل ‌الکل و ساخت فیلم‌های کامپوزیت موجب افزایش ضخامت فیلم‌ها شد، چنانکه فیلم‌های کامپوزیت سه سازه‌ای ضخیم‌تر (17/0 میلی‌متر) و در عین حال کدر تر بودند. کمترین درصد جذب آب و حلالیت و نیز نفوذپذیری در برابر بخار آب در فیلم‌های کامپوزیت سه سازه‌ای فعال دیده شد. بر خلاف اغلب خصوصیات مکانیکی و فیزیکی فیلم‌ها، اثر ضدمیکروبی فیلم‌های کامپوزیت فعال تحت تأثیر معنی‌دار و مستقیم غلظت عصاره سیر مورد استفاده بود. به‌طور کلی اثر ضدمیکروبی عصاره سیر در برابر باکتری گرم مثبت (استافیلوکوکوس اورئوس) بیش از باکتری گرم منفی (اشریشیا کلی) بود، در عین حال در مورد هر دو باکتری، عصاره سیر در غلظت 4 درصد اثر بخشی ضدمیکروبی بالاتری داشت. در غلظت‌های 2 و 4 درصد عصاره سیر قطر هاله عدم رشد باکتری استافیلوکوکوس اورئوس به ترتیب 6/21 و 55/26 میلی‌متر و باکتری اشریشیا کلی به ترتیب 5/16 و 1/19 میلی‌متر بود.

نتیجه‌گیری: فیلم سه سازه‌ای (پلی‌وینیل الکل/کیتوزان/مونت‌موریلونیت) فعال حاوی 4 درصد عصاره سیر با دارا بودن WVP کمتر، TS، TM و ضخامت بیشتر می‌تواند ضمن جلوگیری از تبادل رطوبت مواد غذایی و حفظ یکپارچگی محصول بسته‌بندی شده، فرآیند فساد محصولات را به تأخیر انداخته و ماندگاری محصولات را افزایش دهد. بنابراین، غنی‌سازی فیلم زیست‌ تخریب‌پذیر سه‌سازه‌ای پلی‌وینیل الکل/ کیتوزان/ نانو رس با عصاره سیر می‌تواند آن را به یک گزینه بالقوه قابل توصیه برای بسته‌بندی‌های جدید جهت ذخیره‌سازی طولانی‌مدت‌تر مواد غذایی تبدیل کند.

کلیدواژه‌ها

• پلی وینیل‌ الکل
• سیر
• فیلم کامپوزیت
• کیتوزان
• نانو رس

موضوعات

• جایگاه اقتصادی – اجتماعی گیاهان دارویی و معطر