بسته‌بندی فعال و هوشمند مواد غذایی با به‎کارگیری عامل‎های پاد‌باکتریایی و شناساگر با خاستگاه طبیعی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو کارشناسی ارشد، دانشکده علوم، گروه نانوفناوری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 استادیار دانشکده علوم، گروه نانوفناوری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 استادیار پژوهشکده تحقیقات دریاچه ارومیه، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

       یکی از اهداف مهم در بسته‎بندی غذایی، حفاظت محتویات آن از آسیب­های فیزیکی، شیمیایی و میکروبی است. در سال­های اخیر بسته‎بندی­های هوشمند موردتوجه قرارگرفته ­اند. در این نوع بسته­ بندی ­ها، از مواد و نانوذرات متفاوتی برای جلوگیری از فساد مواد غذایی و تشخیص آن استفاده می­ شود. در این مطالعه، اتیلن‎وینیل استات (EVA)، افشره رزماری و نانوذرات روی اکسید و آنتوسیانین به‎ترتیب به‎عنوان بستر بسپاری، عامل پاداکسنده، پادباکتری و شناساگر برای تهیه بسته­ بندی­ های هوشمند مورداستفاده قرارگرفتند. از روش‎های پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) برای بررسی ساختار نانوذارت و فیلم­های حاوی آن‎ها بهره‎گرفته شد. همچنین، با آزمایش­های ظرفیت پاداکسندگی و هاله عدم رشد باکتری کارایی فیلم­ها در جلوگیری از فساد ماده غذایی سنجیده شد. بیشترین اثر پادباکتریایی و پاداکسندگی مربوط به فیلم حاوی افشره رزماری است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Active and intelligent food packaging with the use of anti-bacterial and natural-identifier agents

نویسندگان [English]

  • somayeh mahmoodi eskandar abadi 1
  • mehdi mahmoodian 2
  • kaveh rahmani farah 3
چکیده [English]

The main purpose of food packaging is to prevent it from being destroyed by physical, chemical and microbial contamination. A new strategy that has recently been considered for this aim is the use of smart-active food packaging. In this study, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) was used as an abundant, flexible, and non-toxic polymer for the preparation of packaging films. Anthocyanin extracted from red cabbage was stabilized on the montmorillonite and was added to the film as a time-temperature indicator. Furthermore, other materials such as ZnO and rosemary essential oil and modified montmorillonite were used in order to achieve antimicrobial, antioxidant and air barrier activity in the fabricated smart-active food packaging films. The nanoparticles and prepared films were characterized by XRD and FESEM analysis. The performance of the prepared films were investigated by antioxidant capacity test by DPPH, in vitro test, minimum bactericidal concentration (MBC), minimum inhibition concentration (MIC), antibacterial test and capacity of oxygen absorbance. Results showed that those film which contained additives such as rosemary, ZnO, and modified montmorillonite exhibited remarkable antibacterial and antioxidant activity compared to pristine EVA film.

[1] Busolo, M.A.; Lagaron, J.M.; Innovative Food Science & Emerging Technologies 16, 211-217, 2012.
[2] Ozdemir, M.; Floros, J.D.; Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 44(3), 185-193, 2014.
[3] Ghosal. G.; Food packaging and preservation 10, 343–374, 2018.
[4] Jo, Y.; Food Bioscience 23, 83–90, 2018.
[5] Yu, Z.; Li, B.; Chu, J.; Zhang, P.; Carbohydrate Polymers 184, 214–220, 2018.
[6] Noorbakhsh-Soltani, S.M.; Zerafat, M.M.; Sabbaghi, S.; Carbohydrate Polymers 189, 48-55, 2018.
[7] Zare, M.; Namratha, K.; Byrappa, K.; Surendra, D.M.; Yallappa, S.; Hungund, B.;  Journal of Materials Science & Technology, 34(6), 1035–1043, 2018.
[8] Wattananawinrat, K.; Threepopnatkul, P.; Kulsetthanchalee, C.; Energy Procedia 56, 1-9, 2014.
[9] da Silva Dannenberg, G.; Funck, G.D.; Mattei, F.J.; da Silva, W.P.;  Fiorentini,  Â.M.; Innovative Food Science & Emerging Technologies 36, 120–127, 2016.
[10] Khorsand Zak, A.; Razali, R.; Abd Majid, W.H.; Darroudi, M.; International Journal of Nanomedicine, 6, 1399–1403, 2011.
[11] Zhang, L.; Ding, Y.;  Povey, M.;  York, D.; Progress in Natural Science 18(8), 939–944, 2008.
[12] Braga, L.R.; Food Packaging and Shelf Life 15, 122-129, 2018.
[13] Kumbhakar, P.; Singh, D.; Tiwary, C.S.; Mitra, A.K.;Chalcogenide Letters 5(12), 387-394, 2008.
[14] Zhou, S.; Zhang, L.; Wang, Y.; Zuo, Y.; Gao, S.; Li, Y.; Journal of Macromolecular Science Part B: Physics 51(1), 1-11, 2012.
[15] Avşar, C.; Özler, H.; Berber, İ.; CİVek, S.; Pollen Grains from Black Sea Region of Turkey 23, 1711-1716, 2016.
[16] Nagajyothi, F.; Weiss, L.M.; Zhao, D.; Koba, W.; Jelick, L.A.; Cui, M.H.; PLoS Negl Trop Dis. 8(10), e3118, 2014.
[17] Topuz, F.; Uyar, T.; Food Research International 130, 10-27, 2020.
[18] Amjadi, S.; Almasi, H.; Ghorbani, M.; Ramazani, S.; Carbohydrate Polymers 232, 15-22, 2020.
[19] Cox, P.; Betts, R.; Jones, C.; Spall, S.; Totterdell, I.;  Nature 408, 184-187, 2000.
[20] Boura-Theodoridou, O.; Giannakas, A.; Katapodis, P.; Stamatis, H.; Ladavos, A.; Barkoula, N.; Food Packaging and Shelf Life 23, 14-30, 2020.
[21] El Fawal, G.; Hong, H.; Song, X.; Wu, J.; Sun, M.; He, C.; Mo, X.; Jiang, Y.; Wang, H.; Packaging and Shelf Life 23, 100462, 2020
 
[22] Eskandarabadi, S.; Mahmoudian, M.; Farah, K.; Abdali, A.; Nozad, E.; Enayati, M.; Food Packaging and Shelf Life 22, 100389, 2019.