چکیده:
مقدمه: در میان انواع فناوریهای بستهبندی فعال موجود، بستهبندی ضدمیکروبی زمینهای است که بهتازگی روی آن تحقیقات بیشتری متمرکز شده است. استفاده همزمان از نانوذرات و مواد ضدمیکروب در بستهبندی غذا راهکاری جدید است. این تحقیق با هدف ساخت یک بیوفیلم بر پایه نانوکامپوزیت حاوی نانوذرات نشاسته، نانوذرات سلولز و عصاره سیر انجام گرفت که هم ویژگیهای تجزیهپذیری و هم خاصیت ضدمیکروبی داشته باشد. مواد وروشها: عصاره سیر از سیر تازه تهیه و بعد نانوذرات سلولز و نشاسته به روش شیمیایی سنتز گردید. برای تعیین ویژگیهای نانوذرات نشاسته و سلولز، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی به کار رفت. با افزودن مخلوط سه ماده فوق بر روی پلیمر پلی اتیلن یک بیوفیلم تهیه شد که از نظر خاصیت ضدمیکروبی بر علیه دو باکتری، یک مخمر و یک کپک به تنهایی و در حضور شیر تا ۶ هفته بررسی شد. دادهها با تست آماری t-test مقایسه شدند. معیار 05/0p< برای تعیین معنیداری اختلاف داده ها بکار رفت. آنالیزهای آماری با استفاده از نرمافزار SPSS نسخه 16 انجام شد. یافتهها: بیوفیلم تهیهشده بر روی اشریشیا کلای بالاترین خاصیت ضدمیکروبی را داشت (با قطر هاله عدم رشد حدود 5/8 سانتیمتر اطراف بیوفیلم). اثر ضدمیکروبی بیوفیلم سنتز شده در حضور شیر آلوده (بعنوان مدل بسته بندی شیر) بهطور معنیداری نسبت به کنترل، که حاوی هیچگونه بیوفیلمی نبود، بالاتر بود. نتیجهگیری: با نانوذرات نشاسته، سلولز و عصاره سیر که روی یک پلیمر قرار میگیرند میتوان بیوفیلم ضدمیکروبی مناسبی تهیه نمود. نتایج حاصل از این پژوهش میتواند رویکرد جدیدی بهسوی استفاده از بستهبندیهای فعال ضدمیکروبی در صنایع غذایی جهت بهبود کیفیت، ایمنی و کاهش زبالههای حاصل از غذا بحساب آید.
Introduction: Antimicrobial packaging is a new trend among various active packaging strategies with greater research focus in recent years. The concomitant use of nanoparticles and antimicrobial materials in food packaging is a new approach. Therefore, this study aimed at making a biofilm based on nanocomposites containing starch and cellulose nanoparticles in addition to garlic extract, which combines degradability and antimicrobial activity.
Materials and Methods: Garlic extract was extracted from fresh raw garlic and nanoparticles of cellulose and starch were synthesized biochemically. Scanning electron microscopy was used for characterization of the nanoparticles of cellulose and starch. By adding a mixture of three above materials to polyethylene polymer, a biofilm was prepared and its antimicrobial activity against two species of bacteria, yeast and mold was evaluated alone and in the presence of milk up to 6 weeks. Data were compared using student t-test. A P value of Results: The biofilm showed its greatest antimicrobial effects on E. coli (With an inhibition diameter of approximately 8.5 cm around the biofilm). Antimicrobial properties of biofilm in the presence of contaminated milk (As the packaging model of milk) were significantly higher in comparison to the control without any biofilm.
Conclusion: It is possible to have a suitable antimicrobial biofilm by using nanoparticles of starch, cellulose and garlic extract. The findings of the current study suggest a new approach for food packaging industries toward the use of biodegradable active packagings which ultimately lead to quality improvement, food safety and decrease in the amount of waste.