تأثیر فیلم فعال سلولز باکتریایی حاوی اسانس رزماری و نانوذرات اکسید روی بر ویژگی‌های شیمیایی، میکروبی و تغذیه‌ای دانه‌های انار آماده مصرف در طول نگهداری سرد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، موسسه آموزش عالی آفاق ارومیه

2 گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

چکیده

امروزه استفاده از محصولات غذایی آماده مصرف در حال گسترش است و افزایش ماندگاری این محصولات، توجه محققین را به خود جلب کرده است. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر فیلم زیست تخریب پذیر فعال برپایه سلولز باکتریایی حاوی اسانس رزماری و نانوذرات اکسید روی (ZnO) (در دو غلظت 5/2 و 5 درصد وزنی فیلم سلولز) بر روی خواص شیمیایی، ترکیبات تغذیه‌ای و کیفیت میکروبی دانه‌های انار آماده مصرف در طول 12 روز نگهداری در دمای C°4 بود. همچنین تأثیر تابش دهی فیلم‌های حاوی ZnO با نور UV در طول موج nm245 به مدت 10 دقیقه بر روی عملکرد نانوذرات ZnO مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اسانس رزماری باعث کاهش pH و نانوذرات ZnO باعث افزایش pH دانه‌های انار در طول نگهداری می‌شوند. همچنین فیلم‌های فعال در حفظ بریکس دانه‌های انار، موثرتر از فیلم شاهد بودند. نمونه‌های در تماس با فیلم حاوی 5 درصد ZnO و تابش دهی شده با نور UV، در روز دوازدهم، بالاترین فعالیت آنتی اکسیدانی (5/43 درصد) و بیشترین میزان ویتامین ث (3/64 میلی گرم بر میلی لیتر) را نشان دادند. با این وجود، تأثیر اسانس رزماری در حفظ خصوصیات رنگی انار بیشتر از نانوذرات ZnO بود و نمونه تیمار شده با فیلم حاوی 5 درصد اسانس رزماری، در روز آخر نگهداری، بالاترین اندیس *a(00/18) و کمترین اختلاف رنگ کلی (61/1) با نمونه انار تازه را نشان داد. نتایج آزمون میکروبی نشان داد که نانوذرات ZnO در کنترل رشد باکتری‌ها موثرتر از اسانس رزماری عمل می‌کنند و تابش دهی نور UV نیز فعالیت ضدمیکروبی آنها را افزایش می‌دهد. جمعیت کپک و مخمر تا روز چهارم نگهداری افزایش یافت اما پس از آن رو به کاهش گذاشت. بطور کلی، نمونه‌های دانه انار در تماس با فیلم فعال حاوی نانوذرات ZnO تابش دهی شده، بهترین خصوصیات شیمیایی و میکروبی را در طول نگهداری نشان داد اما تأثیر اسانس رزماری در حفظ رنگ نمونه‌ها بیشتر از ZnO بود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of bacterial cellulose based active film containing Rosemary (Rosmarinus officinalis) essential oil and ZnO nanoparticles on chemical, microbial and nutritional properties of ready to eat pomegranate arils during cold storage

نویسندگان [English]

  • M Khadem 1
  • H Almasi 2
  • S Meshkini 2
استاندارد ملی ایران، شماره 2685، آبمیوه‌ها – روش‌های آزمون، 1386. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران.
استاندارد ملی ایران، شماره 5484، شیر و فراورده‌های آن – روش شمارش کلنی پرگنه های میکروارگانیسم ها در 30 درجه سلسیوس، 1381. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران. 
‌حسینی ز، مرادی نژاد ف، 1394. تاثیر پوشش های خوراکی آلوئه ورا و پکتین بر ماندگاری و خواص کیفی آریل‌های انار. دومین همایش ملی گیاهان دارویی، طب سنتی و کشاورزی ارگانیک، دانشگاه تهران.
نوروزی ر، 1390. حذف فتوکاتالیستی اشرشیاکلای با استفاده از اشعه فرا بنفش و نانوذرات اکسید روی، مجله علوم آزمایشگاهی، 5(2): 61- 52.
Abdollahi M, Rezaei M and Farzi G, 2012. A novel active bionanocomposite film incorporating rosemary essential oil and nanoclay into chitosan. Journal of Food Engineering 111(2): 343-350.
Aviram M and Dornfeld L, 2001. Pomegranate juice consumption inhibits serum angiotensin converting enzyme activity and reduces systolic blood pressure. Atherosclerosis 158: 195–198.
Ayhan Z and EsTurk O, 2009. Overall quality and shelf life of minimally processed and modified atmosphere packaged “ready-to-eat” pomegranate arils. Journal of Food Science 74: 399-405.
Caleb OJ, Opara UL, Mahajan PV, Manely M, Mokwena L abd Tredoux AG, 2013. Effect of modified atmosphere packaging and storage on volatile composition and postharvest life of minimally-processed pomegranate arils. Postharvest Technology 43: 312-320.
Dhumal SS, Karale AR, Jadhav SB and Kad VP, 2014. Recent advances and the developments in the pomegranate processing and utilization: a review. Journal of Agriculture and Crop Science 1: 1-17.
Ergun M and Ergun N, 2009. Maintaining quality of minimally processed pomegranate arils by honey treatments. British Food Journal 111: 396-406.
Fawole O and Opara U, 2013. Effects of storage temperature and duration physiological responses of pomegranate fruit. Industrial Crops and Products 47: 300-309.
Gajjar P, Pettee B, Britt DW, Huang W, Johnson W and Anderson AJ, 2009. Antimicrobial activities of commercial nanoparticles against an environmental soil microbe, Pseudomonas putida KT2440. Journal of Biological Engineering 3(9): 1178-1183.
Gao C, Yan T, Du J, He F, Luo H and Wan W, 2014. Introduction of broad spectrum antibacterial properties to bacterial cellulose nanofibers via immobilising ε-polylysine nanocoatings. Food Hydrocolloids 36: 204-211.
Ghasemnezhad M, Zareh S, Rassa M and Sajedi R, 2013. Effect of chitosan coating on maintenance of arils quality, microbial population and PPO activity of pomegranate (punica granatum L.cv. Tarom) at cold storage temperature. Journal of Science of Food and Agriculture 93: 368–374.
Gol NB, Patel PR and Ramana Rao TV, 2013. Improvement of quality and shelf-life of strawberries with edible coatings enriched with chitosan. Postharvest Biology and Technology 85: 185–195.
Grady L, Sigge G, Caleb OJ and Opara UL, 2014. Bioactive compounds and quality attributes of pomegranate arils (Punica granatum L.) processed after long-term storage. Food Packaging and Shelf Life 2: 30 – 37.
Huisman M, Madsen HL and Skibsted LH, 1994. The combined effect of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) and modified atmosphere packaging as protection against warmed over flavor in cooked minced pork meat. European Food Research and Technology 198: 57-64.
Ismail T, Sestili P and Akhtar S, 2012. Pomegranate peel and fruit extracts:Areview of potential anti-inflammatory and anti-infective effects. Journal of Ethnopharmacology 143: 397–405.
Jipa IM, Stoica-Guzun A and Stroescu M, 2012. Controlled release of sorbic acid from bacterial cellulose based mono and multilayer antimicrobial films. LWT-Food Science and Technology 47: 400–406.
Kamel HM, Zeinab A and Eman AA, 2015. The effect of propolis and sodium metabisulfite as postharvest treatments on pomegranate arils storage. American-Eurasian Journal of Agriculture & Environment 15(10): 1962-1973.
Kapetanakou AE, Stragkas IG and Skandamis PN, 2015. Developing an antimicrobial packaging of ready-to-eat pomegranate arils based on vapors of brandy or distillery ethanol. Food Research International 69: 141–150.
Karami Moghadam A, Emam Jome Z and Yassini Ardakani SA, 2014. Study Physical properties, mechanical, barrier, and antimicrobial films containing sodium caseinate pomegranate peel extract. Iranian Journal of Biosystems Engineering 45(2): 121 -130.
Li LH, Deng JC, Deng HR, Liu ZL and Li XL, 2010. Preparation, characterization and antimicrobial activities of chitosan/Ag/ZnO blend films. Chemical Engineering Journal 160: 378–382.
Li X, Li W, Jiang Y, Ding Y, Yun J, Tang Y and Zhang P, 2011. Effect of nano-ZnO-coated active packaging on quality of fresh-cut ‘Fuji’ apple. International Journal of Food Science and Technology 46(9): 1947-1955.
Lopez-Rubira V, Allende A and Artes F, 2005. Shelf life and overall quality of minimally processed pomegranate arils modified atmosphere packaged and treated with UV-C. Postharvest Biology and Technology 37: 174–185.
Maghoumi M, Gómez PA, Mostofi Y, Zamani Z, Artés-Hernández F and Artés F, 2013. Combined effect of heat treatment, UV-C and superatmospheric oxygen packing on phenolics and browning related enzymes of fresh-cut pomegranate arils. LWT - Food Science and Technology 54: 389–396.
Maria I, Gil JA, Martinez A and Francisco A, 1996. Minimally Processed Pomegranate Seeds. LWT-Food Science and Technology 29: 708–713.
Mills A, Doyle G, Peiro, MA and Durrant J, 2006. Demonstration of a novel, flexible, photocatalytic oxygen-scavenging polymer film. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 177: 328–331.
Nam KC, Ko KY, Min BR, Ismail H, Lee EJ, Cordray L and Ahn H, 2006. Influence of rosemary–tocopherol/packaging combination on meat quality and the survival of pathogens in restructured irradiated pork loins. Meat Science 74(2): 380–387.
OZ AT and Ulukanl Z, 2012. Application of edible of strach-based coating including glycerol plus oleum nigella on arils from long-stored whole pomegranate fruits. Journal of Food Processing and Preservation 36: 81–95.
Panea B, Ripoll G, González J, Fernández-Cuello J and Albertí P, 2014. Effect of nanocomposite packaging containing different proportions of ZnO and Ag on chicken breast meat quality. Journal of Food Engineering 123: 104-112.
Peng Y, 2005. Determination of active components in rosemary by capillary electrophoresis with electrochemical detection. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Fujian/Shanghai 39: 431-437.
Rajwade JM, Paknikar KM and Kumbhar JK, 2015. Applications of bacterial cellulose and its composites in biomedicine. Applied Microbiology and Biotechnology 99: 2491–2511.
Seydim AC and Sarikus G, 2006. Antimicrobial activity of whey protein based edible films incorporated with oregano, rosemary and garlic essential oils. Food Research International 39(5): 639-644.
Shah N, Ul-Islam M, Khattak WA and Park JK, 2013. Overview of bacterial cellulose composites: a multipurpose advanced material. Carbohydrate Polymers 98: 1585–1598.
Shahidi F, 1997. Natural Antioxidants: Chemistry, Health Effects and Applications. AOCS Press, Champaign, Illinois, pp: 321-332.
Shahmohammadi Jebel F and Almasi H, 2016. Morphological, physical, antimicrobial and release properties of ZnOnanoparticles-loaded bacterial cellulose films. Carbohydrate Polymers 149: 8–19.
Shi Z, Zhang Y, Phillips GO and Yang G, 2014. Utilization of bacterial cellulose in food. Food Hydrocolloids 35: 539–545.
Sreekumar S, Sithul H, Muraleedharan P, Mohammed Azeez J and Sreeharshan S, 2014. Pomegranate fruit as a rich source of biologically active compounds. Biomedical Research International 21: 1-12.
Vicentini DS, Smania A and Laranjeira MCM, 2010. Chitosan/poly (vinyl alcohol) films containing ZnO nanoparticles and plasticizers. Materials Science and Engineering C 30: 503–508.
Yu J, Yang J, Liu B and Ma X, 2009. Preparation and characterization of glycerol plasticized-pea starch/ZnO-carboxymethyl cellulose sodium nanocomposites. Bioresource Technology 100: 2832–2841.
Zahran AH, Hassanein RA and AbdelWahab AT, 2015. Effect of chitosan on biochemical composition and antioxidant activity of minimally processed ‘Wonderful’ pomegranate arils during cold storage. Journal of Applied Botany and Food Quality 88: 241 – 248.
Zhou R, Mo Y, Li Y, Zhao Y, Zhang G and Hu Y, 2008. Quality and internal characteristics of Huanghua pears (Pyrus pyrifolia Nakai, cv. Huanghua) treated with different kinds of coatings during storage. Postharvest Biology and Technology 49: 171–179.