فهرست مطالب صفحه

 

عنوان 1

 

چکیده فصل اول: مقدمه 3

 

1-1- مقدمه 4

 

1-2- اهداف   4

 

1-2-1- هدف اصلی  4

 

1-2-2- هدف اختصاصی  4

 

1-3- پرسش اصلی تحقیق  5

 

1-4- نمودار تحقیق فصل دوم: ی بر منابع 7

 

2-1- بسته­بندی 7

 

2-2- پلیمر و بیوپلیمر  7

 

2-2-1- مزیت بیوپلیمرها 8

 

2-2-2- خصوصیات بیوپلیمرها 8

 

2-2-2-1- بازدارندگی در برابر گازها 9

 

2-2-2-2- بازدارندگی نسبت به بخار آب   9

 

2-2-3- بكارگیری بیوپلیمرها در بسته بندی  10

 

2-2-4- روش های تولید بسته بندیهای زیستی (بیوپلیمری) 10

 

2-3- پوششها و فیلمهای خوراكی  11

 

2-3-1- تاریخچه استفاده از پوشش ­های خوراكی  12

 

2-3-2- مواد به كار رفته در پوششها و فیلمهای خوراكی  12

 

2-3-2-1- پوششها و فیلمهای بر پایه پلیساكارید  12

 

2-3-2-2- پوششها و فیلمهای بر پایه كیتوزان  13

 

2-3-2-3- پوششها و فیلمهای بر پایه سلولز  13

 

2-3-2-4- پوششها و فیلمهای بر پایه آلژینات   13

 

2-3-2-5- پوششها و فیلمهای بر پایه پکتین  14

 

2-3-2-6- پوششها و فیلمهای بر پایه کاراگینان  14

 

2-3-2-7- پوششها و فیلمهای بر پایه نشاسته 15

 

2-3-2-8- پوششها و فیلمهای بر پایه دکسترینها 15

 

2-3-2-9- پوششها و فیلمهای بر صمغهای میكروبی  15

 

2-3-2-10- پوششها و فیلمهای بر پایه پروتئین  16

 

2-3-2-11- پوششها و فیلمهای بر پایه زئین  16

 

2-3-2-12- پوششها و فیلمهای بر پایه گلوتن  17

 

2-3-2-13- پوششها و فیلمهای بر پایه كازئین  17

 

2-3-2-14- پوششها و فیلم های بر پایه پروتئینهای آب پنیر 17

 

2-3-2-15- پوششها و فیلمهای بر پایه ژلاتین  18

 

2-3-2-16- پوششها و فیلمهای بر پایه كلاژن  18

 

2-3-2-16- پوششها و فیلمهای بر پایه پروتئین سویا 19

 

2-3-2-17- پوششها و فیلمهای بر پایه چربی  20

 

2-3-2-18- فیلمهای مركب   21

 

2-3-3- روش تهیه فیلمهای خوراكی  21

 

2-3-4- خصوصیات فیلم های خوراكی  21

 

2-3-4-1- خصوصیات مكانیكی  23

 

ارزیابی خواص مكانیكی فیلمهای خوراكی  25

 

2-3-4-2- خصوصیات ارگانو لیپتیك   25

 

2-3-4-3- حلالیت در آب و چربی  25

 

2-3-4-4- نفوذپذیری  29

 

2- 3-5- افزودنیهای فیلمهای خوراكی  30

 

2– 3 -6- مزایا و كاربرد فیلمها و پوششهای خوراكی  32

 

2– 3 –7- معایب پوششهای خوراكی  33

 

2-3-8- پوششها وبسته بندی­های جدید  34

 

2-3-8-1- بسته بندی فعال  34

 

2-3-8-2- بسته بندی ضدمیكروبی  35

 

2-3-8-3- مزایای استفاده از بسته بندیهای ضدمیكروبی  35

 

 

 

2-3-8-4- معایب استفاده از بسته بندی­های ضدمیكروبی  36

 

2-3-8-5- كاربرد مواد ضدمیكروبی در فیلم­های خوراكی  38

 

2-3-8-6- مكانیسم عمل اسانس ­ها و عصاره­ها در جلوگیری از رشد میكرو ارگانیسمها 39

 

2– 4- میكروارگانیسم­های مورد بررسی  39

 

2-4-1- اشرشیا كلی  41

 

2-4-2- استافیلوكوكوس اورئوس   42

 

2-5- پژوهشهای انجام شده روی ساگو و نشاسته آن  42

 

2-5-1- گیاه شناسی ساگو  43

 

2-5-2- منشا و پراکنش جغرافیایی ساگو  43

 

2-5-3- نشاسته در پالم ساگو  44

 

2-5-4- اجزاء غیر نشاستهای در مغز ساگو  45

 

2-5-5- خواص عملکردی و فیزکوشیمیایی نشاسته ساگو  48

 

2-5-6-کیفیت نشاسته ساگو  49

 

2-6- پژوهشهای انجام شده روی عصاره آویشن  49

 

2-6-1- تاریخچه آویشن  50

 

2-6-2- مشخصات گیاهشناسی و رده بندی آن  51

 

2-6-3- مواد مؤثره 52

 

2-6-4- محلهای بیوسنتز و تجمع اسانس ومونوترین ها 54

 

2-7- پژوهشهای انجام شده روی تاثیر پلاستیسایزر 59

 

2-8- پژوهشهای انجام شده روی خواص فیزیکوشیمیایی  62

 

2-9- پژوهشهای انجام شده روی خواص مکانیکی  65

 

2-10- پژوهشهای انجام شده روی خواص ضد میکروبی  فصل سوم: مواد و روشها 70

 

3-2- روشها 70

 

3-2-1- تهیه عصاره 70

 

3-2-2- تهیه فیلم­های خوراكی حاوی عصاره و شاهد  71

 

3-2-3- باكتریهای مورد استفاده و روش نگهداری آنها 71

 

3-2-4- تهیه سوسپانسیون میكروبی 5/0 مكفارلند  71

 

3-2-5- بررسی اثر ضدمیكروبی فیلمها 72

 

3-2-6- اندازه گیری ضخامت فیلمها 73

 

3-2-7- اندازه گیری میزان نفوذپذیری به بخارآب   74

 

3-2-8- اندازه گیری ظرفیت جذب آب    WAC  74

 

3-2-9- اندازه گیری میزان حلالیت در آب   75

 

3-2-10- تعیین رنگ فیلمها 75

 

3-2-11- اندازه گیری نفوذپذیری به اکسیژن  75

 

3-2-12- تعیین آزمون طیف نورسنج (درصد عبور و جذب نور مرئی ) 75

 

3-2-13- بررسی طیفهای FTIR  75

 

3-2-14- ویژگیهای مکانیکی  76

 

3-2-14-1-مقاومت کششی(TS) 77

 

3-2-14-2- ازدیاد طول(EL) 77

 

3-2-14-3- مدول الاستیکی (EM) 78

 

3-2-15- تجزیه وتحلیل آماری  فصل چهارم: نتایج و بحث   80

 

4-1- تشكیل فیلم­های خوراكی 80

 

4-2- خواص ضدمیكروبی فیلم­های خوراكی 82

 

4-2-1- تاثیر فیلم نشاسته ساگو حاوی عصاره­متانولی آویشن بر استافیلوكوكوس اورئوس 84

 

4-2-2- تاثیر فیلم نشاسته حاوی عصاره متانولی آویشن بر اشرشیاكلی  84

 

4-3- نفوذپذیری فیلمها نسبت به بخارآب   86

 

4-4- میزان ظرفیت جذب آب   87

 

4-5- میزان حلالیت درآب   88

 

4-6- نتایج رنگ فیلمها 90

 

4-7- نفوذپذیری نسبت به اکسیژن  91

 

4-8- نتایج آزمون طیف نورسنج(درصد عبور و جذب نور مرئی) 92

 

4-9- بررسی طیفهای FTIR  93

 

4-10- میزان مقاومت كششی، درصد ازدیاد طول و مدولا لاستیکی  93

 

4-10-1- مقاومت کششی  94

 

4-10-2- درصد ازدیاد طول  95

 

4-10-3- مدول الاستیکی   فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات   98

 

5-1- نتیجه ­گیری 100

 

5-2- پیشنهادات   101

 

منابع و مآخذ  119

 

چکیده انگلیسی

چکیده

امروزه تمایل به استفاده از بسته­بندی­های زیست تخریب پذیر شامل پوشش­­ها و فیلم­های خوراکی به دلیل عاری بودن از مواد شیمیایی سنتزی و عدم ایجاد آلودگی­های زیست محیطی، در صنعت روز به روز در حال افزایش است. در این راستا به کارگیری ترکیبات ضد میکروبی طبیعی نظیر انواع عصاره­های گیاهی می تواند کارایی این نوع بسته­بندی را تا حد زیادی بهبود بخشد. هدف ازانجام این تحقیق، بررسی اثر عصاره آویشن برخصوصیات فیزیکوشیمیایی، مکانیکی و ضدمیکروبی فیلم خوراكی نشاسته ساگو می­باشد. در این تحقیق فیلم­های خوراكی نشاسته ساگو حاوی عصاره آویشن در چهار سطح غلظت تولید شدند. از گلیسرول وسوربیتول به عنوان پلاستی­سایزر استفاده شد و فیلم­ها تحت شرایط کنترل­شده به روش کاستینگ تهیه گردید. آزمون­های فیزیکو­شیمیایی (میزان جذب آب (WAC)، نفوذ­پذیری نسبت به بخار آب (WVP)، نفوذپذیری به اکسیژن، حلالیت در آب، رنگ،UV-visible وFTIR) و خواص مکانیکی (قدرت کشش، ازدیاد طول و مدول الاستیکی) مورد بررسی قرار گرفت. اثر غلظت عصاره آبی و متانولی استخراج شده از آویشن بر خواص ضد­میکروبی فیلم­های نشاسته ساگو نیز به روش انتشار بر سطح آگار در برابر اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اندازه ­گیری گردید. نتایج نشان داد که افزودن عصاره آبی، باعث افزایش جذب آب و نفوذپذیری نسبت به بخار آب و اکسیژن به طور معنی­دار کاهش ((p<0.05، اما تاثیر معنی­داریp>0.05)) روی حلالیت نداشته است.در بررسی طیف­های FTIRنتایج نشان داد با تغییر غلظت عصاره آبی واکنش شیمیایی جدیدی بوجود نیامده است.

آزمون رنگ­سنجی، نشان داد که افزایش عصاره آویشن، تاثیرمعنی­دار(p>0.05) در رنگ سفید نداشته ­است همچنین شاخص قرمزی،زردی،خلوص و ته رنگ در مقایسه با نمونه كنترل به طور معنی­دار(p<0.05) کاهش یافته­است. ازدیاد طول به طور معنی­داری p<0.05)) افزایش، مدول الاستیکی ومقاومت­کششی کاهش پیدا کرد. نتایج آزمون طیف نورسنج نشان داد که عبور نور فرابنفش با افزایش غلظت عصاره آبی آویشن افزایش و با افزایش غلظت عصاره میزان جذب نور کاهش می­یابد. نتایج میکروبی بیانگر این است­که درصد عصاره آبی در محدوده مورد مطالعه اثر معنی­داری نشان نداد، در حالی­که عصاره متانولی خواص ضد میکروبی در برابر اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس ارئوس از خود نشان می­دهد.

کلیدواژه: فیلم نشاسته ساگو، فیزیکوشیمیایی، عصاره اویشن، ضد میکروبی، خواص مکانیکی

1-1- مقدمه

در وضعیت كنونی دنیا، تولید و توزیع مواد غذایی نه تنها از جنبه اقتصادی بلكه از جنبه سیاسی اهمیت فراوان پیدا كرده­است، چون از طرفی معمولاً كشورهای تولید­كننده، مواد غذایی را به عنوان سلاحی علیه ملتهای نیازمند استفاده می­كنند و از طرف دیگر اقتدار نظام­ها از نظر موقعیت به صورت عمده بر موفقیت آنها در رابطه با كشاورزی و تولید مواد غذایی مورد نیازشان بستگی دارد. به هر صورت نگهداری مواد غذایی به اندازه تولید آنها اهمیت دارد واگر بدین مهم دقت نشود چه بسا تمامی هویت یک برنامه توسعه كشاورزی بی­اهمیت و بی­ارزش شود. نگهداری موادغذایی مجموعه پیچیده­ای از تازگی، خصوصیات غذایی و زمان تحولات بیولوژیكی را در بر می­گیرد (صداقت،1384).به منظور جلوگیری از ضایعات، نگهداری وعرضه و بسته­بندی نمودن مناسب مواد غذایی اهمیت بسزایی دارد. از ویژگی­های مطلوب برای هر بسته­بندی، بازیافت آسان آن و ایجاد كمترین خسارت به محیط زیست است.هر ساله بالغ بر چند میلیون تن ضایعات پلاستیكی از جمله كیسه­ها، پاكت های پلاستیكی و مواد بسته بندی وارد محیط زیست گردیده و به علت عدم بازگشت به چرخه زیست محیطی باعث ایجاد مشكلات فراوان برای محیط زیست می­شوند. تولید فیلم­های تجزیه­پذیر طبیعی و جایگزین نمودن آنها به جای پلاستیك­های سنتزی راه حلی برای به حداقل رساندن آثار نامطلوب و زیان­آور زباله­های حاصل از مواد سنتزی است (دارائی و همكاران، 1388).

امروزه با توسعه صنایع غذایی و افزایش نیاز به مواد بسته بندی مناسب، تهیه فیلم های خوراكی برای حفظ مواد غذایی بسیار مورد توجه می باشند زیرا این فیلم­ها از طریق محدود كردن نفوذ گازهای اكسیژن و دی اكسید كربن (بویژه در مورد میوه­ ها و سبزی­ها) و كاهش مهاجرت رطوبت (در مورد غذاهای خشك و نیمه خشك)، كیفیت محصولات غذایی را حفظ می كنند، پایداری و ماندگاری آن­ها را افزایش می­ دهند و در كنترل آلودگی و رشد میكروبی و حفظ خاصیت چشایی بسیار مهم هستند (Robertson, 2006; Druchta &Johnston, 1997; Fishman, 1997). فیلم های خوراكی لایه نازكی از مواد طبیعی هستند كه سطح مواد غذایی را در بر می گیرند، بصورت محافظ عمل می­كنند و از بروز تغییرات نامطلوب در عطر و طعم، بافت و خواص ظاهری مواد غذایی جلوگیری می كنند (Turhan & Sahbas, 2003).اهمیت اقتصادی این فیلم­ها در این است كه صنعت­گران را قادر می سازد كه ضایعات كارخانه­های صنعتی را به فرآورده ­های قابل استفاده و با ارزش افزوده بالا تبدیل نماید (صادق زاده وهمكاران، 1384). تولید فیلم­های تجزیه­پذیرعلاوه بر رفع مشكلات زیست محیطی باعث تسهیل شرایط نگهداری،كاهش هزینه­ها،افزایش زمان ماندگاری، كاهش شدت فرایندهای حرارتی درتولید فرآورده ­های غذایی و در نتیجه كاهش صدمات واز بین رفتن مواد مغذی آنها و در نهایت ارتقاء سطح ایمنی و سلامت مصرف كنندگان می­ شود (آخوندزاده و همكاران، 1384).

به دلیل اینكه فیلم­ها و پوشش ­های خوراكی نوعی بسته­بندی هستند و جزئی از تركیبات مواد غذایی محسوب می شوند باید از نظر خوراكی ایمن و مطمئن باشند، بدون طعم و عاری از مواد سمی بوده و ویژگی­های مكانیكی لازم برای حمل و نقل فرآورده ­های غذایی را داشته باشند (Krochta & Mulder-Johnston, 1997; Fishman,1997). اگر چه تاكنون امكان جایگزینی كامل مواد پلاستیكی با بیوپلیمرها و مواد بسته­بندی زیست­تجزیه­پذیر وجود نداشته اما استفاده از آنها به تنهایی و یا به صورت تركیبی با مواد پلاستیكی، كه باعث افزایش تخریب­پذیری پلاستیک نیز می شود، دغدغه­های مربوط به از بین رفتن محیط زیست و منابع طبیعی به سبب افزایش روزافزون آلودگی ناشی از مواد بسته بندی تخریب ناپذیر را در بین جوامع كاهش خواهد داد. در سال­های اخیر، تولید كنندگان مواد غذایی توجه زیادی به استفاده از نگهدارنده­های طبیعی از جمله گیاهی به جای شیمیایی در محصولات خود نموده ­اند. این امر از یک طرف به علت تمایل زیاد مصرف كنندگان به استفاده از موادغذایی فرآوری شده بدون نگهدارنده و یا حدالمقدور با نگهدارنده­های طبیعی و از طرف دیگر توجه هر چه بیشتر مسئولان و متولیان بهداشتی به این منظور می باشد. به منظور كنترل میكروارگانیسم­های نامطلوب در سطح مواد غذایی، مواد ضد­میكروبی می‌توانند در داخل پلیمرهای بسته­بندی به كار گرفته شوند. استفاده از عصاره‌های گیاهی در تركیب مواد بسته­بندی نیز نوعی بسته­بندی ضدمیكروبی می­باشد (جوانمرد وهمكاران ، 1388؛ آخوندزاده و همكاران، 1384).

1-2- اهداف

1-2-1- هدف اصلی

هدف اصلی از انجام این تحقیق، امکان تولید فیلم ضد­میکروبی از جنس نشاسته ساگو محتوی عصاره آویشن، به منظور بازدارندگی از رشد باکتری استافیلوکوکوس و بیما