۱۶۷۳۵پ
per
نانوکامپوزیت های فعال بر پایه کیتوزان- کربوکسی متیل سلولز حاوی اسانس های ضد میکروبی و نانوذرات اکسید روی برای افزایش ماندگاری در نان
/نوشین نوشیروانی
: کشاورزی
، ۱۳۹۵
چاپی
دکترا
علوم و صنایع غذایی
۱۳۹۵/۰۲/۱۸
دانشگاه تبریز
نان یکی از مهمترین غذاهای مورد مصرف مردم نقاط مختلف جهان می‌صباشد که از دیرباز نقش زیادی در تغذیه بشر بازی می‌صکند .رشد کپک‌صها و بیاتی دو عامل اصلی فساد نان به شمار رفته که سالانه باعث ضررهای هنگفت اقتصادی می‌صشود .افزودن نگهدارنده‌صهای شیمیایی یکی از روش‌صهای رایج جلوگیری از رشد کپک‌صها در نان می‌صباشد که با توجه به اثرات احتمالی این ترکیبات بر روی سلامت انسان و تمایل مصرف کنندگان به مصرف غذاهای سالم و عاری از افزودنی‌صهای مصنوعی، پژوهشگران و صنعتگران حوزه غذا را ملزم به یافتن جایگزین‌صهای مناسب برای آن نموده است .استفاده از بسته بندی‌صهای فعال روشی نوید بخش برای حفظ کیفیت مواد غذایی می‌صباشد که در آن مواد ضد میکروبی به ماده بسته بندی اضافه شده و با آزاد سازی تدریجی در طول دوره نگهداری باعث افزایش ماندگاری غذا می‌صگردد .در این پژوهش دو بیوپلیمر کیتوزان و کربوکسی متیل سلولز به عنوان ماده اصلی سازنده فیلم ضد میکروبی انتخاب شده‌صاند .انتخاب کیتوزان به دلیل اثرات ضد میکروبی آن می‌صباشد که کارآیی این نوع سیستم بسته بندی را بهبود می‌صبخشد .از آنجایی هدف طراحی این نوع سیستم بسته بندی علاوه بر ویژگی ضد میکروبی، کاهش سرعت بیاتی نان نیز می‌صباشد، لذا افزایش بازدارندگی این نوع سیستم بسته بندی نسبت به رطوبت می‌صتواند در کاهش بیاتی نان موثر واقع شود .در این راستا ترکیب آب گریز اسید اولئیک به فرمولاسیون فیلم اضافه و فیلم امولسیونه تولید شد .به منظور ایجاد ویژگی‌صهای ضد میکروبی، ترکیبات ضد میکروب نانوذرات اکسید روی و دو نوع اسانس دارچین و زنجبیل به ساختار فیلم‌صها اضافه شدند و اثرات افزودن دو اسانس دارچین و زنجبیل و نانوذرات اکسید روی بر روی ویژگی‌صهای ساختاری، مکانیکی، بازدارندگی، حرارتی و میکروبی مورد بررسی قرار گرفت .نتایج طیف سنجی مادون قرمز برقراری اتصالات هیدروژنی بین اسانس‌صهای دارچین و زنجبیل و نانوذرات اکسید روی با بستر پلیمر را نشان داد .همچنین فیلم‌صهای برپایه اسانس-های دارچین و زنجبیل و نانوذرات اکسید روی بازدارندگی قابل توجهی نسبت به بخار آب نشان دادند .نتایج آزمون مکانیکی، کاهش استحکام کششی و افزایش ازدیاد طول تا نقطه شکست را برای فیلم‌صهای حاوی اسانس دارچین و زنجبیل و نانوذرات اکسید روی نشان داد .نتایج آزمون حرارتی کاهش پایداری حرارتی فیلم‌صهای حاوی اسانس‌صهای دارچین و زنجبیل و نانوذرات اکسید روی نسبت به فیلم شاهد را نشان داد .همچنین اثرات فیلم‌صها و پوشش‌صهای فعال بر ماندگاری نان حجیم مورد بررسی قرار گرفت .نتایج ارزیابی محتوای رطوبت و فعالیت آبی برش‌صهای نان پوشش داده شده با سوسپانسیون‌صهای مختلف حفظ بالای رطوبت در نان‌صهای پوشش داده شده نسبت به نمونه شاهد را نشان داد .همچنین نان‌صهای پوشش داده شده سفتی کمتری نسبت به نمونه شاهد در طول دوره نگهداری نشان دادند و نتایج گرماسنجی حرارتی بیاتی کمتر این نان‌صها را در مقایسه با نمونه شاهد نشان داد .نتایج آزمون‌صهای میکروبی بهترین نتایج را برای نان‌صهای پوشش داده شده حاوی اسانس دارچین و پس از آن نانوذرات اکسید روی سپس نمونه‌صهای حاوی اسانس زنجبیل نشان داد
Bread is one of the oldest and main prepared food of most people all over the world. Mold spoilage and staling are two main factors, which restrict the quality of bread and lead to huge economic losses annually around the world. Addition of organic acids is a common method to inhibit fungal growth in bread. However, consumers are demanding for food products without any chemical preservatives. Thus researchers and manufactures are looking for new alternatives for them. Application of active packaging is a promising approach to increase the microbial shelf life of food products without direct addition of chemical agents. In this type of packaging antimicrobial agents added to the packaging material and lead to increase food shelf life by gradual release of active agents into the head space of packaging. In our study, chitosan and CMC were chosen as a base biopolymer in active film production. For improvement of the efficiency of this packaging system chitosan was chosen due to its antimicrobial properties. Since slowing down the rate of bread staling is another reason for this packaging, thus increasing the water barrier properties of packaging has an important effect on bread staling. In this sense, oleic acid with hydrophobic nature added to the film forming solution and emulsion films were produced. In order to have antimicrobial effects zinc oxide nano particles (ZnO NPs) and cinnamon and ginger essential oils (CEO and GEO) were added to the films. Effects of different additives (two essential oils and ZnO NPs) on the morphological, mechanical, barrier, thermal and microbial properties were evaluated. The obtained results exhibited improvement in barrier, extensibility and antifungal proetires of active films. In addition, the effects of active films and coatings on the shelf life of bread were investigated and the obtained results showed increase in microbial shelf life as well as slowing the rate of staling in bread during storage time. FTIR results exhibited hydrogen bonding formation between CEO and GEO and ZnO NPs with polymer matrix. In addition, films added CEO, GEO and ZnO NPs showed higher moisture barrier properties. Tensile tests results showed decrease in tensile strength and increase in elongation at break in films added CEO, GEO and ZnO NPs. Thermal test showed reduction in thermal stability of films added CEO, GEO and ZnO NPs in comparison to the control film. The results of moisture content and aw of coated breads with different suspensions indicated high water retention in coated bread in compared to the control one. In addition, coated bread exhibited lower firmness in comparison to the control bread during the storage time. DSC results exhibited lower starch retrogradation in coated bread compared to the control. Microbial tests on bread samples showed the best results for bread coated with CEO followed by ZnO NPs followed by GEO
نوشیروانی، نوشین
قنبرزاده، بابک، استاد راهنما
رضایی مکرم، رضا، استاد راهنما
هاشمی، مهدی، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
