تاثیر کیتوزان بر ویژگی های فیلم میکروفیبریل سلولز (MFC ) مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی

Abstract

سابقه و هدف: امروزه، بسته‌بندی ایمن مواد غذایی برای مصرف‌کنندگان اهمیت زیادی دارد؛ زیرا به‌طور مستقیم با سلامت افراد در ارتباط است. مسائل زیست‌محیطی نیز بیش از پیش در تولید بسته‌بندی مواد غذایی اهمیت یافته است. مواد پلاستیکی تهیه شده از بسپارهای فسیلی باعث آلودگی محیط زیست می‌شوند. به‌همین دلیل، استفاده از بسپارهای سبز (دوست‌دار محیط زیست) به‌عنوان جایگزین مناسب بسپارهای فسیلی در صنعت بسته‌بندی به‌سرعت در حال افزایش است. میکروفیبریل‌سلولز به‌عنوان یک ماده دوست‌دار محیط زیست، برخی از ویژگی‌های مورد نیاز بسته‌بندی فعال مواد غذایی از قبیل نفوذپذیری کم در برابر اکسیژن و مقاومت کششی زیاد را دارد. کیتوزان نیز ماده‌ای زیست‌تخریب‌پذیر است که اثر آنتی‌اکسیدانی و آنتی‌باکتریال آن اخیراً در بسته‌بندی مواد غذایی مورد توجه قرار گرفته ‌است. این تحقیق با هدف بررسی اثر افزودن کیتوزان بر ویژگی‌های فیلم MFC مورد استفاده در بسته‌بندی مواد غذایی انجام شده است.مواد و روش‌ها: در ابتدا خمیر کاغذ رنگ‌بری شده اکالیپتوس با استفاده از دستگاه سوپرآسیاب دیسکی به MFC با درصد خشکی 3 درصد تبدیل شد. برای تهیه ژل نشاسته، مقدار 40 گرم نشاسته به 1000 میلی‌لیتر آب اضافه و حرارت‌دهی گردید. سپس، ژل نشاسته با نسبت 40 به 60 درصد به خمیر کاغذ اکالیپتوس رنگ‌بری شده اضافه و پس از عبور از دستگاه سوپرآسیاب دیسکی، ژل به‌دست آمده در یخچال نگهداری شد. یک گرم کیتوزان در 100 میلی‌لیتر استیک‌اسید 5/1 مولار به‌مدت 24 ساعت هم‌زده شد و سپس به خمیر کاغذ رنگ‌بری شده اکالیپتوس اضافه و از دستگاه سوپرآسیاب دیسکی عبور داده شد. گلیسرول نیز به‌عنوان عامل نرم‌کننده به ژل‌ها اضافه گردید. پس از تهیه فیلم‌ها با ترکیبات مختلف به روش قالب‌گیری، آزمون‌های آنتی‌اکسیدان، آنتی‌باکتریال، مقاومت کششی، میزان عبور اکسیژن، بخار آب و بررسی ریخت‌شناسی با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM) و طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) انجام شد. یافته‌ها: نتایج آزمون آنتی‌اکسیدان به دو روش احیاء رادیکال آزاد (DPPH) و ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ ﻣﻬﺎرﮐﻨﻨﺪﮔﯽ رادﯾﮑﺎل (ABTS) نشان داد که فیلم‌های حاوی کیتوزان قدرت مهارکنندگی رادیکال‌های آزاد را دارند. همچنین، فیلم‌های حاوی این ماده در برابر دو باکتری گرم منفی و گرم مثبت اشرشیا کولای و استافیلوکوکوس اورئوس اثر بازدارندگی معنی‌داری داشتند. مقاومت کششی فیلم‌های MFC خالص نسبت به فیلم‌های دیگر بیش‌تر بود و فیلم‌های حاوی کیتوزان و نشاسته مقاومت کششی کم‌تری نسبت به فیلم MFC خالص داشتند.افزودن گلیسرول نیز به فیلم‌ها باعث کاهش قابل توجه و معنی‌دار مقاومت کششی شد. میزان عبور اکسیژن و بخار آب نیز در فیلم‌ MFC خالص از دیگر فیلم‌ها کم‌تر بود. فیلم‌های حاوی کیتوزان، نشاسته و به‌ویژه گلیسرول میزان عبور اکسیژن و بخار آب بیش‌تری داشتند.نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که فیلم MFC/کیتوزان یک فیلم با ویژگی فعال است و می‌توان فیلم‌های بسته‌بندی مواد غذایی فعال دوست‌دار محیط زیست را با استفاده از این مواد تهیه نمود.

Keywords

• فیلم میکروفیبریل‌سلولز
• بسته‌بندی فعال
• دوست‌دار محیط زیست
• زیست‌تخریب‌پذیر
• کیتوزان