وبلاگ

نان یکی از محبوب‏ترین محصولات غذایی است. این محبویت به دلیل خصوصیات حسی و تغذیه‏ای برتر بوده که به طور روزمره مصرف می‏شود. کلاً عمر ماندگاری نان به ‏وسیله چندین فرایند تخریبی شامل رشد قارچی، افت رطوبت و بیات شدن محدود شده است.60% فساد نان به کپک‏ها(گونه پنیسیلیوم و آسپرژیلوس‏ نایجر) نسبت داده می‏شود. مخمرها فقط 15% فساد را تشکیل می‏دهند. علاوه بر رشد مرئی آنها، قارچ‏ها مسئول پیشرفت طعم نامطبوع، تولید مایکوتوکسین‏ها و نیز ترکیبات آلرژی‏زا می‏باشند. این ترکیبات می‏توانند حتی قبل از رشد کپک نیز قابل مشاهده باشند (Nielsen و همکاران،2000).

اگرچه کپک‏ها در طی پخت تخریب می‏شوند اما آلودگی ثانویه در طول خنک شدن و بسته بندی اتفاق افتاده و مشکلات فوق اتفاق می‏افتد. سیستم بسته بندی می‏تواند به عنوان بخشی کاربردی درخطوط تولید مواد غذایی برای بهبود ایمنی مواد غذایی و افزایش اقتصادی ماندگاری آن در‏نظر گرفته شود. عملکردهای حفاظت‏کنندگی بسته بندی می‏تواند به دو دستة فعال و غیر فعال گروه‏ بندی شود. وقتی بسته بندی بخشی از فرایند آماده‏سازی و سیستم نگهداری باشد، باعث حفاظت غیرفعال در مقابل نیروهای مکانیکی، آلودگی میکروبی و نیز انتقال جرم و حرارت می‏شود. از طرف دیگر وقتی بسته بندی شامل یک بخش ترکیب شده‏ای از فرایندهای نگهداری مواد غذایی باشد به عنوان عنصری لازم‏الاجرا در نظر گرفته شود، دارای یک نقش فعال می‏باشد. مثال های متداول سیستم های فعال شامل سیستم‏های جذب اکسیژن و بسته‏بندی ضد میکروبی می‏باشد. در چند دهه‏ی اخیر، افزودن عوامل ضد میکروبی همچون اسیدهای آلی، ترکیبات غیرآلی، آنزیم‏ها و ادویه به مواد بسته بندی برای بسته‏بندی فعال به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. برای بسته بندی ضد میکروبی، عوامل ضدعفونی‏کننده می‎توانند با افزودن ساشه[1]‏(کیسه های پلاستیکی کوچک) یا پد‏ که حامل عوامل گاز یا بخار هستند، پوشاندن عوامل روی سطح داخلی بسته بندی، جادادن عامل داخل ماتریکس پلیمری، و یا وارد کردن مستقیم عامل به داخل فضای بالای بسته بندی با سیستم بسته بندی همساز و ترکیب شود. عوامل ضدمیکروبی وقتی تولید شده یا خارج می‏شوند، رشد میکروبی داخل بسته‏بندی و یا روی سطوح محصول غذایی که در آن بیشترین آلودگی و فساد اتفاق می‎افتد را متوقف کرده یا به تعویق می‏اندازد. محافظت و محدود کردن[2] دو مورد از مهمترین نقش‏های بسته بندی است. توانایی حفاظت و نگهداری محصول بستگی به پایداری مادة بسته‏بندی نسبت به عوامل محیطی همچون گرما، رطوبت و قرارگیری در معرض ترکیبات شیمیایی دارد. بسته بندی فعال عبارت است از نوعی بسته بندی که در آن ترکیبات کمکی در فضای داخلی آن، در ساختار ماده بسته بندی و یا فضای بالای بسته بندی برای ارتقاء عملکرد سیستم بسته بندی گنجانده شده است. شکلی از بسته بندی فعال عبارت است از افزودن یک عامل ضد میکروبی در داخل ساختار بسته‏بندی همراه با اجازه خروج آن به داخل محصول در یک حالت کنترل شده که به توقف تکثیر میکروارگانیسم‏ها در طول نگهداری منجر می‏شود (Netramai و همکاران، 2012).

1-2- بیان مسئله

در سال های اخیر، موارد زیادی از فساد مواد غذایی و بیماری های با منشاء غذایی ناشی از رشد میكروارگانیسم ها درسراسرجهان گزارش شده است(Mead و همکاران، 1999).                                          

تلاش های زیادی مانند استفاده از مواد شیمیایی سنتزی جهت كنترل رشد میكروبی و كاهش شیوع مسمومیت های غذایی و فساد صورت پذیرفته است. درهرحال، به دلیل اثرات سوء این تركیبات مصرف كنندگان نگران بوده و لذا نیاز به مواد ایمن تر برای جلوگیری وكنترل میکروارگانیسم های بیماری زای مواد غذایی وجود دارد( Shan و همکاران، 2007).                                                                                                        لذا گرایش زیادی جهت استفاده از انواع جدید تركیبات ضد میكروبی طبیعی مانند عصاره ی ادویه ها وگیاهان برای نگهداری مواد غذایی وجود دارد. تعدادی ازادویه ها و تركیبات گیاهی كه امروزه استفاده می شوند به دلیل فعالیت ضد میكروبی و اثرات دارویی و نیز كیفیت عطر و طعم ارزشمند هستند. تركیب عصاره های بیشتر گونه های گیاهی در سال های اخیر شناسایی شده و تلاش برای شناسایی اجزای زیست فعال آن ها برای مقاصد دارویی مختلف و عمل آوری مواد غذایی شتاب گرفته است. فعالیت های ضدمیكروبی عصاره های گیاهی، اساس كاربردهای مختلفی مانند نگهداری مواد غذایی خام وفرآوری شده، كاربردهای داروسازی، طب سنتی و درمان طبیعی را تشكیل می‎دهند(Lis-Balchin, 1997 و Smith, 1998 ).

1-2-1- مشکل وجود کپک در نان

نان دراشکال و اندازه های مختلف یک محصول غذایی تجاری عمده‎ی جهانی می‎باشد و می‎تواند توسط کپکهای زیادی فاسد گردد که دراین میان گونه های پنی سیلیوم از همه متداولتر است. در انگلستان، مصرف سالانه نان حدود 5/41 کیلوگرم به ازای هر نفرمی‎باشد، نان در انگلستان بافت روشنی دارد واغلب منحصراً از آرد گندم تهیه شده و تخمیر مخمری دارد. در کشورهای دیگر نظیر آلمان، دانمارک، سوئد و بسیاری از کشورهای اروپای شرقی، نان چاودار که از طریق پروسه های تخمیری خمیرترش و با یک pH پایین تهیه شده است، محبوب می‎باشد.در دیگر نقاط جهان نان های غیرخمیرمایه‎ای (تخمیرنشده) رایج است. نان یک محصول به شدت فساد پذیر می‎باشد.سه حالت متداولتر فساد نان عبارتست از: بیاتی، افت رطوبت و فساد میکروبی.دلیل اینکه چرا کپک ها ارگانیسم های فسادزای مهمی در نان هستند این است که این شبکه غذایی یک مقدار رطوبت نسبتاً بالا و فعالیت آبی 97/0- 94/0 با pH حدود 6 دارد. این خصوصیات نان برای رشد و تکثیر هر کپک آلوده کننده‎ی نان در طول تولید یا بعد از آن مناسب می‎باشد. نانی که بیشترین آلودگی رانسبت به فساد کپکی دارد نانی است که قطعه قطعه شده، این نوع محصول سطوح برش داده شده‎ی مرطوبی برای رشد کپک فراهم می سازد، و پوشانده شدن نان از افت رطوبت جلوگیری کرده و از اینرو یک محیط مرطوبی را در اطراف قرص نان ایجاد می سازد. بیش از90 % آلودگی نان با کپک ها درطول خنک کردن، برش دادن یا عملیات بسته بندی اتفاق می‎افتد. قبل از این مرحله، برنامه های حرارت دهی یا به عبارتی عملیات پختن بکار می‎رود که اکثر آلوده کننده ها را حذف می‎کند. از اینرو آلودگی غالباً اسپورهای قارچی هستند که ناشی از محیط نانوایی، غبار آرد و از محیط بیرونی وارد می‎شوند. انواع کپک های رشته ای مختلف که در فساد کپکی نان شرکت دارند شامل پنی سیلیوم، گونه آسپرژیلوس،گونه های کلادوسپوریوم، موکورها و نورواسپورها می‎باشد. تحمل محدوده وسیعی از شرایط محیطی و عادت رشد میسلیومی غالب آنها، به آنها این توانایی را می‎دهد تا در محصولات غذایی تشکیل کلنی داده و سریعاً یکسری آنزیم بوجود می‎آورند که بدین وسیله از ماتریکس ماده غذایی استفاده می‎کنند(Legan وهمکاران،1993).

1-2-2- تکنیک های متداول کنترل کپک و محدودیت های آنها                              

کنترل فسادکپک در محصولات نانی به طرق مختلفی می‎تواند صورت پذیرد. به طور کلی این روش عبارتنداز: محدودکردن دسترسی کپک فسادزا به محصول، غیرفعال سازی موادقارچی، بازداشتن وتوقف رشد قارچی با این وجود اگرقارچ به محصول دسترسی پیدا کند، هدف تبدیل به کنترل فعالیت و رشد آن روی خود ماده غذایی می‎شود‏‏‏‏‏‏. برای غیرفعال سازی یا توقف رشد قارچی درموادغذایی، برخی معیارهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را می‎توان در نظر گرفت. متداولترین راه جلوگیری یا کنترل رشد کپک در محصولات غذایی استفاده از عوامل ضدقارچی می‎باشد. عوامل ضدقارچی مواد شیمیایی هستند که وقتی به ماده غذایی افزوده می‎گردند از فسادمواد غذایی توسط کپک ها پیشگیری کرده یا به تاخیر می‎اندازند. ( Smidو Gorris، 1999).                          

 Cinnamomum Zeylanicum که به عنوان دارچین شناخته می‎شود‏‏‏‏‏‏ گیاه بومی سریلانکا[4] است. اسانس دارچین توسط محققین زیادی به عنوان منبع مناسب از ترکیبات ضد قارچی و باکتریایی شناخته شده است(Linوهمکاران،2005).                                                                                                                  میکروذرات فوم نشاسته می‎تواند با یک مایع غیرآبی مثل یک یا چند روغن اسانسی پوشانده شود. روغن های اسانسی که به عنوان روغن های گیاهی اتری نیز شناخته شده‎اند مواد طبیعی هستند که در بسیاری از درختان، گل ها، گیاهان معطر[5] یافت شده‎اند.روغن های اسانسی در قسمت های مختلف گیاه مثل برگ‎ها، دانه‎ها، گل ها و پوسته ی گیاه وجود دارند و به گیاه عطر و بوی خاص خودش را می‎دهد.روغنهای اسانسی استخراج شده معمولاً به شکل تغلیظ شده، مایعات هیدروفوبیکی که حاوی ترکیبات آروماتیک فرار گیاه هستند، تولید می‎شوند. روغن های اسانسی استخراج شده طیف وسیعی از کاربردهای درمانی و غیره را برای استفاده انسانی ارائه می‎کنند.روغن دارچین جذب میکروذرات فوم نشاسته می‎شوند و به عنوان یک عامل ضد میکروبی عمل می‎کنند(Guenther 1950).