خصوصیات فیزیکوشیمیایی،‌آنتی‌اکسیدانی و ضد میکروبی‌ یک نوع فیلم ‌فعال بر پایه کیتوزان و اسانسباریجه

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

دوره 15، 1(بهار) - شماره پیاپی 55، فروردین 1402، صفحه 61-76   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jfst.2021.685706

نویسندگان

علیرضا سجادی؛ حمید سرحدی^* ؛ عبدالواحد صفرزائی

گروه علوم و صنایع غذایی، واحد بم، دانشگاه آزاد اسلامی، بم، ایران

چکیده

فیلم های فعال و پوشش های خوراکی به منظور محافظت، بهبود کیفیت و افزایش زمان ماندگاری مواد غذایی استفاده می شوند. این مطالعه با هدف تولید یک نوع فیلم فعال بر پایه کیتوزان و غلظت های مختلف اسانس باریجه از 1 تا 2 درصد (وزنی/وزنی) و بررسی ترکیب شیمیایی، ویژگی های فیزیکوشیمیایی، ساختار مکانیکی، فعالیت آنتی اکسیدانی و ضدمیکروبی فیلم های تولیدی بود. ترکیبات اصلی اسانس باریجه با استفاده از کروماتوگرافی گازی (GC/MS) به ترتیب بتا-پینن (5/55 درصد)، آلفا-پینن (3/12 درصد)، بولنزول (3/8 درصد)، گوایول (4/6 درصد) و میرسن (6/2 درصد) شناسایی گردیدند. افزودن اسانس به فیلم سبب افزایش ضخامت و زاویه تماس و کاهش محتوای رطوبت، حلالیت در آب و نفوذپذیری به بخار آب گردید. فیلم کیتوزان حاوی اسانس باریجه، مقاومت کمتری به شکست و انعطاف پذیری و کدورت بیشتری را نسبت به نمونه شاهد از خود نشان داد. اسانس سبب جذب نور در طول موج مرئی گردید و باعث افزایش پارامتر b*و کاهش پارامترهای a* و L*شد. در بررسی فعالیت ضدمیکروبی فیلم های حاوی اسانس، استافیلوکوکوس اورئوس به عنوان حساس ترین باکتری و سودوموناس آئروژینوزا به عنوان مقاومترین باکتری شناسایی گردید. فیلم حاوی اسانس ویژگی های آنتی اکسیدانی خوبی را نشان داد به طوری که با افزایش غلظت اسانس تا 2 درصد، محتوای فنولی کل و فعالیت مهار رادیکال های آزاد بهبود یافت.

کلیدواژه‌ها

فیلم فعال؛ کیتوزان؛ اسانس باریجه؛ خصوصیات فیزیکوشیمیایی

مراجع

 

1. Abdollahi, M., Rezaei, M. and Farzi, G. 2012. A novel active bionanocomposite film incorporating rosemary essential oil and nanoclay into chitosan. Journal of Food Engineering, 111(2): 343-350.
2. Ahmed, J., Hiremath, N. and Jacob, H. 2017. Antimicrobial efficacies of essential oils/nanoparticles incorporated polylactide films against monocytogenes and S. typhimurium on contaminated cheese. International Journal of Food Properties, 20(1): 53-67.
3. Aider, M. 2010. Chitosan application for active bio-based films production and potential in the food industry. LWT-food science and technology, 43(6): 837-842.
4. 1994. Standard test methods for water vapor transmission of materials. Annual Book of ASTM Standards. American Society for Testing and Materials: Philadelphia, PA., 08.01(E96-95), 65-70.
5. 2002. Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting (D882-02). In Annual book of ASTM standards. Philadelphia, PA: American Society for Testing Materials.
6. Atef, M., Rezaei, M. and Behrooz, R. 2015. Characterization of physical, mechanical, and antibacterial properties of agar-cellulose bionanocomposite films incorporated with savory essential oil. Food Hydrocolloids, 45: 150-157.
7. Bourtoom, T. 2008. Edible films and coatings: characteristics and properties. International Food Research Journal, 15(3): 237-248.

 

8. Burt, S. 2004. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods-a review. International Journal of Food Microbiology, 94(3): 223-253.
9. Curcio, M., Puoci, F., Iemma, F., Parisi, O. I., Cirillo, G., Spizzirri, U. G. and Picci, N. 2009. Covalent insertion of antioxidant molecules on chitosan by a free radical grafting procedure. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57(13): 5933-5938.
10. Ghaderi-Ghahfarokhi, M., Barzegar, M., Sahari, M., Gavlighi, H. A. and Gardini, F. 2017. Chitosan-cinnamon essential oil nano-formulation: Application as a novel additive for controlled release and shelf life extension of beef patties. International Journal of Biological Macromolecules, 102: 19-28.
11. Heydari-Majd, M., Ghanbarzadeh, B., Shahidi-Noghabi, M. and Najafi, M. A. 2019. A new active nanocomposite film based on PLA/ZnO nanoparticle/essential oils for the preservation of refrigerated Otolithes ruber fillets. Food Pacjagong anf Shelf Life, 19: 94-103.
12. Heydari-Majd, M., Rezaeinia, H., Shadan, M. R., Ghorani, B. and Tucker, N. 2019. Enrichment of zein nanofibre assemblies for therapeutic delivery of Barije (Ferula gummosa Boiss) essential oil. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 54: 101290.
13. Hosseini, S. F., Rezaei, M., Zandi, M. and Farahmandghavi, F. 2015. Bio-based composite edible films containing Origanum vulgare L. essential oil. Industrial Crops and Products, 67: 403-413.
14. Javidi, Z., Hosseini, S. F. and Rezaei, M. 2016. Development of flexible bactericidal films based on poly(lactic acid) and essential oil and its effectiveness to reduce microbial growth of refrigerated rainbow trout. LWT - Food Science and Technology, 72: 251-260.
15. Jouki, M., Yazdi, F. T., Mortazavi, S. A., Koocheki, A. and Khazaei, N. 2014. Effect of quince seed mucilage edible films incorporated with oregano or thyme essential oil on shelf life extension of refrigerated rainbow trout International Journal of Food Microbiology, 174: 88-97.
16. Kamkar, A., Javan, A. J., Asadi, F. and Kamalinejad, M. 2010. The antioxidative effect of Iranian Mentha pulegium extracts and essential oil in sunflower oil. Food and Chemical Toxicology, 48(7): 1796-1800.
17. Lagaron, J.M. and Lopez-Rubio, A. 2011. Nanotechnology for bioplastics: opportunities, challenges and strategies.  Trends in food science & technology, 22(11): 611-617.
18. Lin, Q.B., Li, H., Zhong, H.N., Zhao, Q., Xiao, D.H. and Wang, Z.W. 2014. Migration of Ti from nano-TiO2-polyethylene composite packaging into food simulants. Food Additives and Contaminants: Part A, 31(7): 1284-1290.
19. Moradi, M., Tajik, H., Razavi Rohani, S. M., Oromiehie, A. R., Malekinejad, H., Aliakbarlu, J. and Hadian, M. 2012. Characterization of antioxidant chitosan film incorporated with Zataria multiflora Boiss essential oil and grape seed LWT - Food Science and Technology, 46(2): 477-484.
20. Ojagh, S. M., Rezaei, M., Razavi, S. H. and Hosseini, S. M. H. 2010. Development and evaluation of a novel biodegradable film made from chitosan and cinnamon essential oil with low affinity toward water. Food Chemistry, 122(1): 161-166.
21. Park, S.i. and Zhao, Y. 2004. Incorporation of a high concentration of mineral or vitamin into chitosan-based films.Journal of agricultural and food chemistry, 52(7): 1933-1939.
22. Pavlović, I., Petrović, S., Milenković, M., Radenković, M., Branković, S., Couladis, M. and Pavlović-Drobac, M. 2010. Chemical composition, antimicrobial, antiradical and spasmolytic activity of Ferula heuffelii

 

 Griseb. ex Heuffel (Apiaceae) essential oils. Food Chemistry, 130(2): 310-315.

23. Perdones, Á., Vargas, M., Atarés, L. and Chiralt, A. 2014. Physical, antioxidant and antimicrobial properties of chitosan–cinnamon leaf oil films as affected by oleic acid. Food Hydrocolloids, 36: 256-264.
24. Robles-Sánchez, R. M., Rojas-Graü, M. A., Odriozola-Serrano, I., González-Aguilar, G. and Martin-Belloso, O. 2013. Influence of alginate-based edible coating as carrier of antibrowning agents on bioactive compounds and antioxidant activity in fresh-cut Kent mangoes. LWT - Food Science and Technology, 50(1): 240-246.
25. Saei-Dehkordi, S. S., Tajik, H., Moradi, M. and Khalighi-Sigaroodi, F. 2010. Chemical composition of essential oils in Zataria multiflora Boiss. from different parts of Iran and their radical scavenging and antimicrobial activity. Food and Chemical Toxicology, 48(6): 1562-1567.
26. Salarbashi, D., Tajik, S., Ghasemlou, M., Shojaee-Aliabadi, S., Shahidi Noghabi, M. and Khaksar, R. 2013. Characterization of soluble soybean polysaccharide film incorporated essential intended for food packaging. Carbohydrate polymers,98(1), 1127-1136.
27. Salarbashi, D., Tajik, S., Shojaee-Aliabadi, S., Ghasemlou, M., Moayyed, H., Khaksar, R. and Noghabi, M. S. 2014. Development of new active packaging film made from a soluble soybean polysaccharide incorporated Zataria multiflora Boiss and Mentha pulegium essential oils. Food Chemistry, 146: 614-622.
28. Sánchez-González, L., Pastor, C., Vargas, M., Chiralt, A., González-Martínez, C. and Cháfer, M. 2011. Effect of hydroxypropylmethylcellulose and chitosan coatings with and without bergamot essential oil on quality and safety of cold-stored grapes. Postharvest Biology and Technology, 60(1): 57-63.
29. Shakouri, S., Ziaolhagh, H. R., Sharifi-Rad, J., Heydari-Majd, M., Tajali, R. and Nezarat, S. 2015. The effect of packaging material and storage period on microwave-dried potato (Solanum tuberosum L.) cubes. Journal of Food Science and Technology, 52(6): 3899-3910.
30. Shen, Z. and Kamdem, D. 2015. Development and characterization of biodegradable chitosan films containing two essential oils. International journal of biological macromolecules, 74: 289-296.
31. Shojaee-Aliabadi, S., Hosseini, H., Mohammadifar, M. A., Mohammadi, A., Ghasemlou, M., Ojagh, S. M., Hosseini, S. M. and Khaksar, R. 2013. Characterization of antioxidant-antimicrobial κ-carrageenan films containing Satureja hortensis essential oil. International Journal of Biological Macromolecules, 52: 116-124.
32. Siripatrawan, U., and Harte, B. R. 2010. Physical properties and antioxidant activity of an active film from chitosan incorporated with green tea extract. Food Hydrocolloids, 24(8): 770-775.
33. Tongnuanchan, P., Benjakul, S. and Prodpran, T. 2013. Physico-chemical properties, morphology and antioxidant activity of film from fish skin gelatin incorporated with root essential oils. Journal of Food Engineering, 117(3): 350-360.