ﻗﺎرچ دﮐﻤﻪای، ﭘﺮﻣﺼﺮفﺗﺮﯾﻦ ﻗﺎرچ ﺧﻮراﮐﯽ ﻣﺤﺴﻮب ﻣﯽﺷﻮد و ﺑﺎ وﺟﻮد ﻓﻮاﯾﺪ ﺗﻐﺬﯾﻪای اﯾﻦ ﻧﻮع ﻗﺎرچ، بسته‌بندی‌های جدید از جمله نانوکامپوزیت برای مصرف بهینه‌ی آن‌ها می‌تواند کارساز باشد، ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻣﺤﺎﻓﻆ ﮐﻤﯽ در ﻗﺎرچ دﮐﻤﻪای ﺳﻔﯿﺪ وﺟﻮد دارد و ﺑﺮاﺣﺘﯽ و در زﻣﺎن ﮐﻮﺗﺎه، دﭼﺎر ﻓﺴﺎد و اﻓﺖ ﮐﯿﻔﯿﺖ ﻣﯽﺷﻮد.
ﺑﺎﻓﺖ ﻗﺎرچ ﺗﺎزه دارای رﻃﻮﺑﺖ و ﻧﺮخ ﺗﻨﻔﺲ ﺑﺎﻻ اﺳﺖ و از دﺳﺖ دادن آب و اﻓﺖ وزن، ﻓﺴﺎد ﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ و ﻗﻬﻮهای ﺷﺪن از ﺟﻤﻠﻪ ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ ﻋﻮاﻣﻞ ﻓﺴﺎد ﻗﺎرچ ﺧﻮراﮐﯽ به شمار می‌آیند.
ﻗﺎرچ دﮐﻤﻪای ﻋﻤﺮی ﮐﻤﺘﺮ از سه روز در دﻣﺎی اﺗﺎق و ۸ روز در دﻣﺎی ﯾﺨﭽﺎل ﺑﻪ ﺷﮑﻞ ﺗﺎزهﺧﻮری دارد و ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮏ ﻓﺮآورده‌ی ﻃﺒﯿﻌﯽ ﺟﻬﺖ ﻣﺼﺮف ﺗﺎزهﺧﻮری، ﻗﺎرچﻫﺎ را ﻧﻤﯽﺗﻮان ﺗﻮﺳﻂ آﻧﺘﯽ اﮐﺴﯿﺪانﻫﺎ ﯾﺎ ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ ﺑﺮای ﺣﻔﺎﻇﺖ آن‌ها در ﺑﺮاﺑﺮ اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﯾﺎ ﻓﺴﺎد ﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ ﺗﺤﺖ ﺗﯿﻤﺎر ﻗﺮار داد، ﭼﺮاﮐﻪ اﯾﻦ ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﺑﺎﻋﺚ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻣﻨﻔﯽ روی ﻃﻌﻢ و ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﺣﺴﯽ ﻣﺤﺼﻮل ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺷﺪ.
نانوکامپوزیت‌ها در بسته‌بندی هوشمند
بسته‌بندی‌های هوشمند می‌توانند با مصرف‌کنندگان ارتباط برقرار کنند و از طریق زنجیره غذایی اطلاعاتی در مورد وضعیت محصول ارائه دهند.
این بسته‌بندی‌ها می‌توانند تغییرات بیرونی یا درونی را که در محصول یا محیط آن اتفاق می‌افتد نظارت، ردیابی یا ثبت کنند.
با استفاده از اجزای واکنش‌پذیر به شکل نانوذرات و ساخت به اصطلاح نانوحسگرها، بسته‌بندی قادر خواهد بود به تغییرات محیطی مانند دما، وجود اکسیژن، محصولات فرسوده و آلودگی میکروبی پاسخ دهد.
از طریق ادغام نانوحسگرها در بسته‌بندی موادغذایی، تشخیص برخی از ترکیبات شیمیایی، پاتوژن‌ها و سموم موجود در موادغذایی امکان‌پذیر خواهد بود.
این امر همچنین نیاز به تاریخ انقضای نادرست را برآورده می‌کند که در بسیاری از موارد به دلیل تخمین نادرست وضعیت محصول در حین نگهداری، برای محصولات مناسب نیست.
بنابراین آن‌ها وضعیت تازه بودن غذا را در زمان واقعی ارائه می‌دهند این حسگرها مزایای زیادی نسبت به روش‌های تشخیص مرسوم پرهزینه و زمان‌بر، مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) دارند. این شامل سرعت آن‌ها، تشخیص بازده بالا، سهولت عملیات و مقرون به صرفه بودن است.
بسته‌بندی فعال
ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی ﻓﻌﺎل ﯾﮏ راهﺣﻞ ﺟﺪﯾﺪ و ﻗﺎﺑﻞ اﻋﺘﻤﺎد ﺑﺮای اﻓﺰاﯾﺶ ﻋﻤﺮ ﻣﻔﯿﺪ ﻣﻮاد ﻏﺬاﺋﯽ ﻣﺤﺴﻮب ﻣﯽﺷﻮد. ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻨﺪی ﻓﻌﺎل، ﻧﻮﻋﯽ ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی اﺳﺖ ﮐﻪ ﻋﻼوه ﺑﺮ داﺷﺘﻦ وﻇﺎﯾﻒ ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی ﻣﺮﺳﻮم، ﺑﺎ آزاد ﮐﺮدن ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﻣﻔﯿﺪ و ﯾﺎ ﺟﺬب ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﻣﻀﺮ در ﻓﻀﺎی داﺧﻞ ﺑﺴﺘﻪ، ﺑﻪ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﺎﻧﺪﮔﺎری ﻣﺤﺼﻮل ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی ﺷﺪه ﮐﻤﮏ ﮐﺮده و ﻧﺮخ ﻓﺴﺎد آن را ﺑﻪ ﺗﺄﺧﯿﺮ ﻣﯽاﻧﺪازد.
ﯾﮑﯽ از اﻧﻮاع ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪیﻫﺎی ﻓﻌﺎل، ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪیﻫﺎی ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ اﺳﺖ. از اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ از ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ ﻣﯽﺗﻮان در ﻃﺮاﺣﯽ ﺑﺴﺘﻪ ﻨﺪیﻫﺎی ﻓﻌﺎل اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد.
اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﺎﻧﻮذرات و ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪیﻫﺎی ﻧﺎﻧﻮﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ دارای ﺧﺎﺻﯿﺖ ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ، ﯾﮑﯽ از ﭘﯿﺸﺮﻓﺖﻫﺎیﻧﻮﯾﻦ در ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی ﻣﻮاد ﻏﺬاﯾﯽ هستند.
اﻓﺰودن ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد دارای ﺧﺎﺻﯿﺖ ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ ﺑﻪ ﻣﺎدهی ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻨﺪی، وﯾﮋﮔﯽ ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﯽ در ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی ﻧﺎﻧﻮﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ اﯾﺠﺎد ﻣﯽﮐﻨﺪ.
دی اکسید تیتانیوم بدلیل داشتن ویژگی‌هایی مانند هزینه تولید نسبتا پایین، ثبات شیمیایی و اثر ضدمیکروبی مطلوب به عنوان یک افزودنی در صنعت غذا نیز مورد توجه است.
همچنین پلی‌اتیلن با ﺑﺎ داﻧﺴﯿﺘﻪ ﭘﺎﯾﯿﻦ، ﻣﺘﺪاولﺗﺮﯾﻦ ﭘﻠﯿﻤﺮ ﺳﻨﺘﺰی ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی ﻣﻮاد ﻏﺬاﯾﯽ است. ﻗﯿﻤﺖ ﭘﺎﯾﯿﻦ، ﺗﻮﻟﯿﺪ راﺣﺖ و ﺷﮑﻞﭘﺬﯾﺮی مناسب و ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺮای ﺗﻮﻟﯿﺪ اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻮاد ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی از ﺟﻤﻠﻪ وﯾﮋﮔﯽﻫﺎی ﻣﻄﻠﻮب آن ﻣﺤﺴﻮب ﻣﯽﺷﻮد.
در پژوهش حاضر، پژوهشگران با ﻫﺪف ﺗﻮﺳﻌﻪی ﯾﮏ ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی ﻓﻌﺎل ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ ﺑﺮای اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﺎﻧﺪﮔﺎری ﻗﺎرچ دکمه‌ای، ﻧﺎﻧﻮذرات دی‌اﮐﺴﯿﺪﺗﯿﺘﺎﻧﯿﻮم(Tio2) را در ﺳﻪ ﺳﻄﺢ ﺻﻔﺮ، 0.5 و 1.5 درﺻﺪ ﺑﻪ ﺗﺮﮐﯿﺐ ﻓﯿﻠﻢ ﭘﻠﯽاﺗﯿﻠﻦ با داﻧﺴﯿﺘﻪ ﭘﺎﯾﯿﻦ، اﺿﺎﻓﻪ کردند و ﺑﻪ روش اﮐﺴﺘﺮوژن دﻣﺸﯽ، ﻓﯿﻠﻢ ﻧﺎﻧﻮﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪ.
از اﯾﻦ ﻓﯿﻠﻢﻫﺎ ﺑﺮای ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی ﻗﺎرچ ﺗﺎزه اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺗﺤﺮﯾﮏ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ ﻓﯿﻠﻢﻫﺎ از ﺗﺎﺑﺶ دﻫﯽ ﻧﻮر UV روی ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎی ﺑﺴﺘﻪﺑﻨﺪی ﺷﺪه ﺑﻪ ﻣﺪت ۱۵ دﻗﯿﻘﻪ بهره‌مند گردید.
ﺑﺮرﺳﯽ ﺧﺎﺻﯿﺖ ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ ﻓﯿﻠﻢﻫﺎ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺑﺎزدارﻧﺪﮔﯽ در ﺑﺮاﺑﺮ رشد Escherichia coli و Staphylococcus با افزایش میزان نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیوم و همچنین تحت تاثیر تابش‌دهی UV افزایش می‌یابد.
ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎی ﻗﺎرچ ﺑﻪ ﻣﺪت ۱۵ روز در دﻣﺎی ﯾﺨﭽﺎل ﻧﮕﻬﺪاری ﺷﺪﻧﺪ و آزﻣﻮنﻫﺎی ﻓﯿﺰﯾﮑﻮﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ و ﺑﺮرﺳﯽ ﮐﯿﻔﯿﺖ ﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ روی آن‌ها اﻧﺠﺎم ﺷﺪ.
ﻣﯿﺰان اﻓﺖ وزن و ﮐﺎﻫﺶ ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﻓﻨﻮﻟﯽ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﮐﺎﻫﺶ وﯾﺘﺎﻣﯿﻦ C در اﺛﺮ اﺳﺘﻔﺎده از ﺑﺴﺘﻪبندی نانو کامپوزیت بطور قابل توجهی کاهش یافت و این تاثیر با افزایش میزان Tio2 بیشتر شد.
شاخص قهوه‌ای شدن و اختلاف رنگ یا قارچ تازه در نمونه‌های بسته‌بندی شده در فیلم حاوی 1.5 درصد Tio2 و تابش‌دهی شده با نور UV کمتر از سایر نمونه‌ها بود.
با گذشت زمان، بار میکروبی نمونه‌های قارچ افزایش یافت اما فیلم‌های فعال توانستند این افزایش را کنترل کنند، بطور کلی پژوهش حاضر نشان داد که استفاده از نانوذرات Tio2 در فیلم LDPE به عنوان بسته‌بندی فعال غیرتماسی همراه با تابش دهی نور UV قادر است ماندگاری قارچ را افزایش داده و خصوصیات کیفی آن را در طول مدت عرضه، در سطح مطلوبی حفظ کند.
اهمیت بهره‌مندی از بسته‌بندی‌های نانوکامپوزیت
با استفاده از فناوری نانو می‌توان سازه‌هایی با ویژگی‌های جدید که به ابعاد نانومتری آن‌ها نسبت داده می‌شود، ساخت، یکی از زمینه‌های با رشد سریع در فناوری نانو، بسته‌بندی مواد غذایی نانوکامپوزیتی است که جایگزین مناسبی برای بسته‌بندی‌های معمولی است.
معمولاً کامپوزیت‌ها از یک ماتریس پلیمری یا یک فاز پیوسته و یک فاز یا پرکننده ناپیوسته تشکیل می‌شوند، نانوکامپوزیت‌ها از ترکیب نانوپرکننده‌هایی ساخته می‌شوند که حداقل در یک بعد دارای طول نانومقیاس هستند.
در چند دهه اخیر، استفاده از پلیمرهای مصنوعی در بسته‌بندی مواد غذایی به طور قابل توجهی افزایش یافته است، زیرا آن‌ها همه کاره، ارزان، آسان برای پردازش و سبک وزن هستند.
با این حال، پلیمرهای پلاستیکی زیست‌تخریب‌پذیر نیستند، بنابراین باعث ایجاد مشکلات زیست‌محیطی می‌شوند، زیرا ممکن است صدها سال طول بکشد تا به طور کامل تجزیه شوند.
از آنجایی که این پلیمرها باعث آلودگی محیط‌زیست می‌شوند، محققان در تلاش بوده‌اند تا مواد بسته‌بندی جدیدی را توسعه دهند که سریع‌تر تجزیه می‌شوند.
بیوپلیمرها از پلیمرهای طبیعی مانند پلی‌ساکاریدها و پروتئین‌ها سرچشمه می‌گیرند و در دهه‌های گذشته به دلیل زیست‌تخریب‌پذیری، توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرده‌اند.
متأسفانه، محدودیت‌هایی برای استفاده از پلیمرهای زیست تخریب‌پذیر یا طبیعی در بسته‌بندی مواد غذایی وجود دارد زیرا می‌توانند موانع ضعیفی داشته باشند و دارای خواص مکانیکی نامطلوب باشند و آن‌ها را برای بسته‌بندی مواد غذایی نامناسب می‌سازد.
بدیهی است برای افزایش ماندگاری مواد غذایی، بست بندی باید نفوذپذیری کمی در برابر گازهایی مانند اکسیژن و بخار آب داشته باشد. با این حال، پلیمرهای زیستی به دلیل ماهیت آبدوست، مانع خوبی برای بخار آب نیستند.
روش‌های متنوعی را می‌توان برای بهبود خواص بازدارنده پلیمرهای طبیعی استفاده کرد، از جمله استفاده از مخلوط‌های پلیمری، مواد پوشش‌دهنده با مانع بالا، و فیلم‌های چند لایه که حاوی یک فیلم با مانع بالا هستند.
علاوه بر این استراتژی‌ها، یک تکنیک جدید برای این منظور استفاده از نانوکامپوزیت‌ها در بسته‌بندی مواد غذایی است. نانوکامپوزیت‌ها خواص بازدارنده را بهبود می‌بخشند و تأثیر مثبتی بر ویژگی‌های حرارتی و مکانیکی مواد بسته‌بندی دارند.
با این حال، نگرانی اصلی در مورد استفاده از فناوری نانو در بسته‌بندی مواد غذایی مربوط به اندازه‌های ریز ذرات نانو مواد است که می‌تواند باعث شود آن‌ها دارای خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوتی نسبت به همتایان شیمیایی خود در مقیاس کلان باشند.
منبع
الماسی، هادی. پورفتحی، بهبود و رقیه مختاری زنوزی(۱۳۹۹)؛ بررسی تاثیر بسته‌بندی نانو کامپوزیت ضدمیکروبی بر پایه پلی‌اتیلن با چگالی پایین حاوی نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم در افزایش ماندگاری قارچ دکمه ای. مجله مهندسی بیوسیستم ایران، دوره ۵۰، شماره ۱۰.
کیتوزان و نگهداری میوه و سبزیجات
