امکان سنجی استفاده از فیلم بیونانوکامپوزیت ضدمیکروبی دیاکسید تیتانیوم، نانوفیبرسلولز، پروتئین آب پنیر و اسانس رزماری در افزایش زمان ماندگاری گوشت گوسفند طی نگهداری دردمای یخچال

Abstract

مقدمه: بسته بندي‌هاي زیست سازگار بر پایه فیلم‌هاي خوراکی حاوی عوامل فعال به منظور بهبود کیفیت، افزايش مدت ماندگاری، کنترل عوامل بيماري‌زا و بهبود خصوصیات ارگانولپتیکی ماده غذايي استفاده می‌شوند. تحقيق حاضر به منظور ارزیابی اثرات CNF، TiO2 و REO به صورت ترکیبی، بر روي ويژگي‌هاي ضدباکتریایی، ویژگی‌های فیزیکی-مکانیکی و ظاهری فیلم پروتئین آب پنیر صورت پذیرفت. همچنین با پوشش نمونه مدل غذایی (گوشت) با فیلم تهیه شده اثرات آن شامل تغییرات میکروبی و ارزیابی حسی، در طول 15 روز نگهداری در دمای یخچال بررسی گردید. مواد و روشکار: برای شناسايي ترکيبات شيميايي REO از روش کروماتوگرافي گازي متصل به طيف سنج جرمي استفاده گرديد. فیلمهایی با محتوای متفاوت شامل: 1- پروتئین آب پنیر (10%) 2- پروتئین آب پنیر- نانو فیبرسلولز (5/2- 5- 5/7- 10 %) 3- پروتئین آب پنیر- نانو فیبرسلولز - نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید (5/0- 1- 5/1 %) 4- پروتئین آب پنیر- نانو فیبرسلولز - اسانس رزماری (5/1- 2 %) 5- پروتئین آب پنیر- نانو فیبرسلولز - نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید- اسانس رزماری تهیه شدند. خواص فیزیکی-مکانیکی فیلمهای تهیه شده شامل آزمون کشش، خصوصیات شکل شناختی و توزیع نانوذرات با استفاده از عکسبرداری SEM،XRD ، FTIR، نفوذپذیری به بخار آب، شفافیت، ضخامت، میزان رطوبت و درصد حلالیت ارزیابی شدند. پس از تهیه فیلم و انتخاب بهترین فیلم‌ از نظر فعالیت ضد‌میکروبی و خواص فیزیکی-مکانیکی مناسب، با روکش دار کردن قطعات گوشت با فیلم منتخب، نمونه ها در دمای یخچال به مدت 15 روز نگهداری شدند. ارزیابی‌های میکروبی با استفاده از شمارش باکتری سرمادوست سودوموناس، باکتریهای مزوفیل هوازی، خانواده انتروباکتریاسه، تلقیح و شمارش لیستریا مونوسیتوژنز، تلقیح و شمارش اشرشیا کلی و ارزیابی حسی در بازه زمانی 0، 3، 6، 9، 12و 15 روز صورت گرفت. کليه آزمايش‌ها در سه تکرار انجام گرفت. یافته‌ها: نتایج اثرات ضد‌میکروبی فیلم‌ های کامپوزیت WPI- CNF بدون ترکیبات ضد میکروبی هیچگونه اثر ممانعتکنندگی بر روی باکتری‌های مورد آزمون نداشتند. فيلم‌هاي حاوی TiO2 و REO بیشترین تاثیر را بر روی باکتری‌های گرم مثبت، بهویژه باکتری لیستریا مونوسیتوژنز داشتند. نتایج آزمون کشش و مقاومت مکانیکی فیلمها نشان داد که افزودن CNF به ماتریکس پروتئین باعث بهبود خواص مکانیکی فیلم پروتئینی شد و بهترین غلظت CNF با توجه به نتایج حاصل از خواص فیزیکی-مکانیکی برای افزودن به ماتریکس پروتئینی، 5/7 درصد انتخاب شد. از سوی دیگر، افزودن TiO2 و REO به فیلم WPI/CNF نیز به طور معنیداری باعث بهبود خواص فیزیکی-مکانیکی فیلم های حاصل شد. با افزایش غلظت نانوذرات و اسانس در فیلم‌ها از شفافیت فیلم‌ها کاسته ‌شد و اندازهگیری ضخامت نمونه ها نشان داد که افزودن هریک از ترکیبات، تاثیر معنیداری در ضخامت فیلم های حاصل نسبت به فیلم پروتئینی نداشتند (P>0.05). در نهایت با توجه به نتایج حاصل از خواص فیزیکی-مکانیکی و ضد میکروبی فیلمها، فیلم پروتئینی حاوی 5/7%CNF +1% TiO2+2% REO به عنوان فیلم منتخب جهت بستهبندی گوشت و سایر آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تعیین بار میکروبی نشان داد که جمعيت باكتري‌هاي مزوفيل هوازی، خانواده انتروباکتریاسه و سودوموناس در نمونههای گوشت بسته بندی شده با فيلم نانوكامپوزیت در مقايسه با گروه کنترل به طور معنیداری تا روز 15 کاهش یافت. از طرف دیگر، فيلم‌ نانوکامپوزیت باعث کاهش 6/3(اشرشیاکلای) و 8/3 (لیستریا) سیکل لگاریتمی در جمعیت باکتریایی در پايان 15روز نگهداری در مقایسه با گروه کنترل بدون پوشش شد. نتیجهگیری: اين مطالعه نشان داد كه فیلم‌های نانوکامپوزیت WPI-CNF- TiO2 – REO دارای یک اثر سینرژیستی خوبی در مهار رشد باکتری ها داشته و با بهبود برخی ویژگی‌های فیزیکی-مکانیکی و خصوصیات حسی، فیلم می‌تواند برای بسته بندی مواد غذایی و نیز افزایش عمر نگهداری گوشت به عنوان یک طرح پیشنهادی مورد استفاده قرار گیرد.