تولید نانوکامپوزیت پلی‌اتیلنی حاوی نانوذرات نقره جهت افزایش ماندگاری قارچ خوراکی در دمای یخچال

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

دوره 13، شماره 3 - شماره پیاپی 49، مهر 1400، صفحه 115-101   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jfst.2021.680655

نویسندگان

آناهیتا ابراهیمی¹؛ سپیده بهرامی^{* 1}؛ محمد عبدالھیان نوقابی²

¹گروه علوم و صنایع غذایی، واحد صفادشت، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

². مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندر قند، کرج، ایران.

چکیده

در این مطالعه فیلم‌های پلی اتیلنی فعال با افزودن نانوذرات نقره به منظور افزایش ماندگاری قارچ تهیه شدند. برای این منظور، نانوذرات نقره با سطوح مختلف (صفر، 1، 2 و 3 درصد بر مبنای وزن پلی‌‌مر) در ساختار پلی‌مر مورد استفاده قرار گرفتند و تاثیر آن روی خصوصیات قارچ‌ها از جمله افت وزن، مواد جامد محلول، پارامترهای رنگی (L*، a و b)، سفتی و خصوصیات میکروبی (شمارش کلی میکروارگانیسم‌ها، باکتری‌های سودوموناس و کپک‌ها و مخمرها) و همچنین خصوصیات حسی مورد ارزیابی قرار گرفت. قارچ‌ها به مدت 12 روز در دمای 4 درجه سلسیوس نگهداری شدند و در روزهای صفر، 4، 8 و 12 مورد بررسی قرار گرفتند. افزایش غلظت نانوذرات در ساختار پلی‌مر منجر به کاهش افت وزن و تغییرات مواد جامد محلول در نمونه‌های قارچ در مقایسه با نمونه شاهد شد. اگرچه افزایش زمان نگهداری موجب کاهش سفتی نمونه‌های قارچ می شود (از 57/35 تا 26/20 نیوتن)، اما افزایش غلظت نانوذرات نقره به طور معنی‌داری (05/0>p) افت سفتی نمونه‌های قارچ را کاهش داد. کاهش معنی‌داری در شاخص L* و افزایش معنی‌داری (05/0>p) در شاخص‌های a و b در همه نمونه‌های قارچ در طول دوره نگهداری رخ داد. تغییرات شاخص L* قارچ‌های پوشش داده شده با پلیمر-نانوذرات کمتر از نمونه شاهد بود. استفاده از پوشش پلیمر-نانوذرات نقره در مقایسه با نمونه شاهد به طور معنی‌داری (05/0>p) منجر به کاهش تعداد میکروارگانیسم‌ها در طول همه روزهای نگهداری شد. استفاده از فیلم پلی اتیلنی حاوی 3 درصد نانوذرات نقره به طور معنی‌داری (05/0>p) منجر به افزایش امتیاز پارامترهای حسی شد، به طوری‌که تیمار پوشش داده شده با پلیمر حاوی 3 درصد نانوذرات نقره بالاترین امتیاز قابلیت پذیرش کلی را در مقایسه با تیمار شاهد و سایر تیمارها داشت. به طورکلی می‌توان نتیجه گرفت که استفاده از 3 درصد نانوذرات نقره در ساختار پلیمر منجر به بهبود قابلیت نگهداری نمونه‌های قارچ می‌شود.

کلیدواژه‌ها

فیلم پلی اتیلنی؛ نانوذرات نقره؛ قارچ خوراکی؛ خصوصیات میکروبی؛ خصوصیات حسی

مراجع

1. حیدری، ر.، رشیدی پور، م. و آزادپور، م. 1395. سنتز سبز نانوذرات نقره توسط عصاره آبی گیاه رزماری و بررسی خواص ضد میکروبی آنها. مجله نانو مواد، سال هشتم، شماره 26، 106-99.
2. عبدالستاری، پ.، پیغمبردوست، س.، حصاری، ج.، پیغمبردوست، س.، ج. و رضائی مکرم، ر. 1394. کاربرد فیلم های نانوکامپوزیت بر پایه پلی اتیلن با دانسیته پایین حاوی خاک رس آلی اصلاح شده با نانوفلزات در بسته بندی پنیر لیقوان. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، سال دهم، شماره 3، 56-47.
3. کشاورزیان، ف.، بدیعی، ف.، سیدین اردبیلی، س.، هاشمی، م.، احمدی، ز.، حسینی، س.، ا. 1393. اثر بسته‌بندی نان تست با فیلم نانوکامپوزیت پلی‌اتیلن-رس بر کیفیت و ماندگاری آن. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، سال نهم، شماره 1، 100-93.
4. محمدی، م.، جهادی، م. و خسروی، ک. 1391. قارچ خوراکی: قهوهای شدن آنزیمی و روش های مهار آن. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، سال هفتم، شماره 4، 71-63.
5. Abdel-Aziz, M. S., Shaheen, M. S., El-Nekeety, A. A. and Abdel-Wahhab, M. A. 2014. Antioxidant and antibacterial activity of silver nanoparticles biosynthesized using Chenopodium murale leaf extract. J Saudi Chem Soc, 18(4): 356-363.
6. Alexandre, M. and Dubois, P. 2000. Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials. Mater Sci Eng R Rep, 28(1):1-63.
7. Antmann, G., Ares, G., Lema, P., and Lareo, C. 2008. Influence of modified atmosphere packaging on sensory quality of shiitake mushrooms. Postharvest Biol Technol, 49(1): 164-170.
8. Ares, G., Parentelli, C., Gámbaro, A., Lareo, C., and Lema, P2006. Sensory shelf life of shiitake mushrooms stored under passive modified atmosphere. Postharvest Biol Technol, 41(2):191-197.
9. Bumbudsanpharoke, N., Lee, W., andKo, S. 2017. A comprehensive feasibility study on the properties of LDPE‐Ag nanocomposites for food packaging applications. Polym Composite. 39 (9): 3178-3186.
10. Chaudhry, Q., Castle, L. & Watkins, R. 2010. Nanotechnologies in food. Royal Society of Chemistry, UK, pp. 69-84.
11. Devece, C., Rodríguez-López, J. N., Fenoll, L. G., Tudela, J., Catalá, J. M., de los Reyes, E., and García-Cánovas, F. 1999. Enzyme inactivation analysis for industrial blanching applications: comparison of microwave, conventional, and combination heat treatments on mushroom polyphenoloxidase activity. J AgricFood chem, 47(11):4506-4511.
12. Ebrahimi, H., Abedi, B., Bodaghi, H., Davarynejad, G., Haratizadeh, H. and Conte, A. 2017. Investigation of developed clay‐nanocomposite packaging film on quality of peach fruit (Prunus persica Cv. Alberta) during cold storage. J Food Process Preserv, 42 (2) e13466.
13. Gressler, S., Gazsó, A., Simkó, M., Nentwich, M. and Fiedeler, U. 2010. Nanoparticles and nanostructured materials in the food industry. Nano Trust dossiers, 4: 1-5.
14. Guo, P., Fu, Y., Liu, X., Li, D. and Xu, W. 2018. Research and Application Progress on Food Active MAP Packaging. In Applied Sciences in Graphic Communication and Packaging, Springer, Singapore, pp. 495-501
15. Hu, Q., Fang, Y., Yang, Y., Ma, N. and Zhao, L. 2011. Effect of nanocomposite-based packaging on postharvest quality of ethylene-treated kiwifruit (Actinidia deliciosa) during cold storage. Food Res Int, 44(6): 1589-1596.

 

16. Jiang, T., Feng, L. and Li, J. 2012. Changes in microbial and postharvest quality of shiitake mushroom (Lentinus edodes) treated with chitosan–glucose complex coating under cold storage. Food Chem, 131(3): 780-786.
17. Khan, A. U., Wei, Y., Ahmad, A., Khan, Z. U. H., Tahir, K., Khan, S. U. et al. 2016. Enzymatic browning reduction in white cabbage, potent antibacterial and antioxidant activities of biogenic silver nanoparticles. J Mol Liq, 215: 39-46.
18. Kim, K. M., Ko, J. A., Lee, J. S., Park, H. J., and Hanna, M. A. 2006. Effect of modified atmosphere packaging on the shelf-life of coated, whole and sliced mushrooms. LWT-Food Sci Technol, 39(4): 365-372.
19. Lawless, H. T. and Heymann, H. 2010. Sensory evaluation of food: principles and practices. Springer Science & Business Media, USA, pp. 20-45.
20. Lepot, N., Van Bael, M. K., Van den Rul, H., D'Haen, J., Peeters, R., Franco, D. and Mullens, J. 2011. Influence of incorporation of ZnO nanoparticles and biaxial orientation on mechanical and oxygen barrier properties of polypropylene films for food packaging applications. J appl polym sci, 120(3):1616-1623.
21. Lukasse, L. J. S. and Polderdijk, J. J. 2003. Predictive modelling of post-harvest quality evolution in perishables, applied to mushrooms. J Food Engin, 59(2):191-198.
22. Mahfoudhi, N. and Hamdi, S. 2015. Use of almond gum and gum arabic as novel edible coating to delay postharvest ripening and to maintain sweet cherry (Prunus avium) quality during storage. J food process preserv, 39(6): 1499-1508.
23. Maisanaba, S., Llana-Ruiz-Cabello, M., Gutiérrez-Praena, D., Pichardo, S., Puerto, M., Prieto, A. I. et al. 2017. New advances in active packaging incorporated with essential oils or their main components for food preservation. Food Rev Int, 33(5): 447-515.
24. Martínez‐Ferrer, M., Harper, C., Pérez‐Muntoz, F. and Chaparro, M. 2002. Modified atmosphere packaging of minimally processed mango and pineapple fruits. J Food Sci, 67(9): 3365-3371.
25. Matser, A. M., Knott, E. R., Teunissen, P. G. and Bartels, P. V. 2000. Effects of high isostatic pressure on mushrooms. J Food Engin, 45(1):11-16.
26. Mohammadi, M., Jahadi, M. and Khosravi-Darani, K. 2013. Agaricus Bisporus: Enzymatic browning and its inhibition methods. Iranian J Nut SciFood Technol, 7(4): 63-71.
27. Mohebbi, M., Ansarifar, E., Hasanpour, N. and Amiryousefi, M. R. 2012. Suitability of Aloe vera and gum tragacanth as edible coatings for extending the shelf life of button mushroom. Food Bioprocess Tech, 5(8): 3193-3202.
28. Nasiri, M., Barzegar, M., Sahari, M. A. and Niakousari, M. 2017. Application of Tragacanth gum impregnated with Satureja khuzistanica essential oil as a natural coating for enhancement of postharvest quality and shelf life of button mushroom (Agaricus bisporus). Int J boil macromol, 25(5):53-67.
29. Poyatos-Racionero, E., Ros-Lis, J. V., Vivancos, J. L. and Martínez-Máñez, R. 2018. Recent advances on intelligent packaging as tools to reduce food waste. J Clean Prod, 172:3398-3409.
30. Rai, M., Yadav, A. and Gade, A. 2009. Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials. Biotechnol adv, 27(1):76-83.
31. Ray, S. S. and Bousmina, M. 2005. Biodegradable polymers and their layered silicate nanocomposites: in greening the 21st century materials world. Prog mater sci, 50(8):962-1079.
32. Sharma, C., Dhiman, R., Rokana, N. and Panwar, H. 2017. Nanotechnology: An Untapped Resource for Food Packaging.Front Microliol, 8:1735.

 

33. Silvestre, C., Duraccio, D. and Cimmino, S. 2011. Food packaging based on polymer nanomaterials. Prog Polym Sci, 36(12):1766-1782.
34. Siriwardana, H., Abeywickrama, K., Kannangara, S. and Jayawardena, B. 2017. Control of Postharvest Crown Rot Disease in Cavendish Banana with Aluminium Sulfate and Vacuum Packaging. J Agricultural Sci, 12(3).
35. Tran, L. T., Taylor, J. S. and Constabel, C. P. 2012. The polyphenol oxidase gene family in land plants: Lineage-specific duplication and expansion. BMC genomics, 13(1):395.
36. Tseng, Y. H. and Mau, J. L. 1999.5о-nucleotides in mushrooms, Agaricus bisporus, during post-harvest storage. J Sci Food Agr, 79:1519-1523.
37. Xiao, Z., Lester, G. E., Luo, Y., Xie, Z. K., Yu, L. L. and Wang, Q. 2014. Effect of light exposure on sensorial quality, concentrations of bioactive compounds and antioxidant capacity of radish microgreens during low temperature storage. Food chem, 151:472-479.
38. Żenkiewicz, M. and Richert, J.2008. Permeability of polylactide nanocomposite films for water vapour, oxygen and carbon dioxide. Polymer Testing, 27(7):835-840.