ارزیابی خواص شیمیایی، مکانیکی و نوری فیلمهای خوراکی بر پایه پوره کدومسمایی به کمک روش سطح پاسخ

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

مقاله 8، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 36، تیر 1397، صفحه 87-101   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

اصغر ترابی^{* 1}؛ یونس زاهدی²

¹دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

²استادیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

امروزه استفاده از پوشش‌ها و فیلم‌های خوراکی یا زیست‌تخریب‌پذیر در بسته‌بندی مواد غذایی نه‌تنها از بعد تغذیه‌ای و بازارپسندی حائز اهمیت است بلکه ازنظر عدم آسیب به محیط‌زیست و استفاده بهینه از منابع طبیعی تجدیدپذیر نیز مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش بهینه‌سازی فرمولاسیون فیلم خوراکی بر پایه کدومسمایی (ماده اصلی پیکره فیلم) با استفاده از غلظت-های مختلف کربوکسی‌متیل‌سلولز (CMC) (9/0-1/0 گرم، عامل ساختار دهنده و استحکام) ، کتیرا (4/0-0 گرم، عامل ساختار دهنده و استحکام) و گلیسرول (5/6-5/1 گرم، به‌عنوان پلاستی‌سایزر) بود. سپس، برخی ویژگی‌های فیلم خوراکی شامل کدورت، پارامترهای رنگی (L*a*b*، درجه سیری، اندیس‌های سفیدی و زردی)، خصوصیات مکانیکی و دانسیته فیلم‌های حاصله با روش‌ها و استانداردهای مربوطه ارزیابی گردید. طراحی آزمایش‏ها و بهینه‌سازی فرمولاسیون به کمک روش آماری سطح ‌پاسخ، طرح مرکب مرکزی انجام شد. طبق نتایج به دست آمده افزایش مقدار CMC سبب افزایش مقاومت به کشش و کشش‌پذیری فیلم‌ها شد (05/0>p). کتیرا تا غلظت 2/0 گرم سبب افزایش کشش‌پذیری شده و در مقادیر بالاتر عامل شکننده شدن فیلم‌ها گردید. افزایش مقدار کتیرا کدورت فیلم‌ها را نیز افزایش داد (05/0>p). گلیسرول بیشترین اثر معنی‌دار را روی متغیرهای وابسته داشت؛ با افزایش مقدار گلیسرول کشش‌پذیری و دانسیته (05/0>p) افزایش یافتند و مقاومت به کشش و مدول الاستیک (01/0>p) کاهش یافتند. با افزایش کتیرا تا میزان 2/0 گرم سیری رنگ و اندیس زردی کاهش و اندیس سفیدی فیلم‌ها افزایش یافت و در مقادیر بیش از 2/0 گرم سیری رنگ و اندیس زردی افزایش و اندیس سفیدی فیلم‌ها کاهش یافت (05/0>p). نتایج حاصل از بهینه‌سازی فرمولاسیون نشان داد که مطلوبیت در مقادیر بالای کتیرا و پایین CMC بیشتر بوده و بهترین فرمولاسیون حاوی 14/0 گرمCMC ، 25/0 گرم کتیرا و 88/1 گرم گلیسرول بود.

کلیدواژه‌ها

کدومسمایی؛ فیلم خوراکی؛ کتیرا؛ کربوکسی‌متیل‌سلولز؛ سطح پاسخ

مراجع

 

1. الماسی، ه.،  قنبرزاده، ب. و پزشکی نجف‌آبادی، ا. 1388. بهبود ویژگی‌های فیزیکی فیلم‌های زیست ‌تخریب‌پذیر نشاسته و فیلم‌های مرکب نشاسته و کربوکسی‌متیل‌سلولز متیل­سلولز. علوم و صنایع غذایی ایران، شماره 3، دوره 6، 11-1.

2. پیوست، غ. 1381­. سبزیکاری. نشر علوم کشاورزی تهران، تهران، صفحات 67-66.

3. زاهدی، ی.، صداقت، ن. و قنبرزاده، ب. 1390. ویژگی‌های فیزیکی فیلم‌های امولسیونی تهیه شده از پروتئین گلوبولین کنجاله پسته و اسید استئاریک. علوم و صنایع غذایی ایران، شماره 4، دوره 8، 57-47.

4. فاطمی، ح. 1386. شیمی مواد غذایی. چاپ ششم، انتشارات شرکت سهامی انتشار، صفحات 245-243.

5. فاضل، م.، عزیزی، م.ح.، عباسی، س. و برزگر، م. 1391. بررسی تأثیر کتیرا، گلیسرول و روغن روی خصوصیات فیلم خوراکی بر پایه نشاسته سیب‌زمینی. علوم و صنایع غذایی ایران، شماره 34، دوره 9، 106-97.

6. قنبرزاده، ب.، الماسی، ه. و زاهدی، ی. 1388. بیوپلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر و خوراکی در بسته­بندی مواد غذایی و دارویی. چاپ اول، انتشارات دانشگاه صنعتی امیر کبیر (پلی تکنیک تهران)، صفحات 45-43.

7. مشکانی، س. م.، مرتضوی، س. ع.، میلانی، ا. و بخشی مقدم، ف. 1391. بررسی خصوصیات فیزیکی و بهینه­سازی فرمولاسیون فیلم خوراکی با استفاده از ایزوله پروتئین نخود. مجله علوم و صنایع غذایی، دوره 9، شماره 36، 117-109.

8. Ahmadi, R., Kalbasi-Ashtari, A., Oromiehie, A., Yarmand, MS., Jahandideh, F. Development and characterization of a novel biodegradable edible film obtained from psyllium seed (Plantago ovata Forsk). Journal of Food Engineering. 2012;109(4):745-51.

9.ASTM. 2002. Standard test methods for tensile properties of thin plastic sheeting, Annual Book of American Standard Testing Methods, D882. Philadelphia, PA.

10. Chen, CH., Lai, LS. Mechanical and water vapor barrier properties of tapioca starch/decolorized hsiantsao leaf gum films in the presence of plasticizer. Food Hydrocolloids. 2008;22(8):1584-95.

11. Colla, E., do Amaral Sobral PJ, Menegalli FCl. Amaranthus cruentus flour edible films: influence of stearic acid addition, plasticizer concentration, and emulsion stirring speed on water vapor permeability and mechanical properties. Journal of agricultural and Food Chemistry. 2006;54(18):45-53.

12. Du, W., Olsen, C., Avena-Bustillos, R., McHugh, T., Levin, C., Friedman, M. Effects of allspice, cinnamon, and clove bud essential oils in edible apple films on physical properties and antimicrobial activities. Journal of Food Science. 2009;74(7):M372-M8.

13.Ghanbarzadeh, B., Almasi, H. Investigating of physical properties of carboxymethyl cellulose-oleic acid composite biodegradable edible films. Journal of Food Science and Technology. 2009;6(2):35-42.

14.Gontard, N., Guilbert, S., Cuq, J-L. Edible wheat gluten films: influence of the main process variables on film properties using

 

 response surface methodology. Journal of Food Science. 1992;57(1):190-5.

15.Lai, HM., Padua, GW. Water vapor barrier properties of zein films plasticized with oleic acid. Cereal Chemistry. 1998;75(2):194-9.

16.Lai HM, Padua GW, Wei LS. Properties and microstructure of zein sheets plasticized with palmitic and stearic acids. Cereal Chemistry. 1997;74(1):83-90.

17.McHugh, T., Senesi, E. Apple wraps: A novel method to improve the quality and extend the shelf life of fresh-cut apples. Journal of Food Science. 2000;65(3):480-5.

18.Mohebbi, M., Ansarifar, E., Hasanpour, N., Amiryousefi, MR. Suitability of Aloe vera and gum tragacanth as edible coatings for extending the shelf life of button mushroom. Food and Bioprocess Technology. 2012;5(8):3193-202.

19.Mostafavi, FS., Kadkhodaee, R., Emadzadeh, B., Koocheki, A. Preparation and characterization of tragacanth-locust bean gum edible blend films. Carbohydrate Polymers. 2016;139:20-7.

20.Rojas-Grau, M., Raybaudi-Massilia, RM., Soliva-Fortuny, RC., Avena-Bustillos, RJ., McHugh, TH., Martin-Belloso, O. Apple puree-alginate edible coating as carrier of antimicrobial agents to prolong shelf-life of fresh-cut apples. Postharvest biology and Technology. 2007;45(2):254-64.

21.Sothornvit R, Pitak N. Oxygen permeability and mechanical properties of banana films. Food Research International. 2007;40(3):365-70.

22.Sothornvit, R., Rodsamran, P. Effect of a mango film on quality of whole and minimally processed mangoes. Postharvest biology and Technology. 2008;47(3):407-15.

23.Talaei, S., Kiani, A. Study on permeability of bionanocomposite film based on Tragacanth gum-Chitosan-Graphene oxide. Cumhuriyet Science Journal. 2015;1(1):12-9.

24.Wang, X., Sun, X., Liu, H., Li, M., Ma, Z. Barrier and mechanical properties of carrot puree films. Food and Bioproducts Processing. 2011;89(2):149-56.

25. Mohammad Amini, A., Razavi, SMA., Zahedi, Y. The influence of different plasticisers and fatty acids on functional properties of basil seed gum edible film. International Journal of Food Science & Technology. 2015;50(5):1137-43.

26. Razavi, SMA., Mohammad Amini, A., Zahedi, Y. Characterisation of a new biodegradable edible film based on sage seed gum: Influence of plasticiser type and concentration. Food Hydrocolloids. 2015;43:290-8.

27. Seyedi, S., Koocheki, A., Mohebbi, M., Zahedi, Y. Lepidium perfoliatum seed gum: A new source of carbohydrate to make a biodegradable film. Carbohydrate polymers. 2014;101:349-58.

28. Seyedi, S., Koocheki, A., Mohebbi, M., Zahedi, Y. Improving the physical and moisture barrier properties of Lepidium perfoliatum seed gum biodegradable film with stearic and palmitic acids. International journal of biological macromolecules. 2015;77:151-8.