بررسی ویژگی‌های مکانیکی، فیزیکی و ضد میکروبی فیلم زیست تخریب پذیر غنی شده با اسانس میخک حاصل از فلس ماهی سفید

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری تخصصی گروه علوم و صنایع غذایی، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی، سبزوار، ایران

2 دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی، سبزوار، ایران

3 استاد گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

4 استاد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

5 استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران

چکیده

فرآورده‌های جانبی حاصل از عمل‌آوری ماهی، منبع مناسبی از کلاژن می‌باشد. فیلم پروتیینی زیست تخریب‌پذیر از طریق افزودن اسانس میخک درغلظت‌های 0،5/0،1 و5/1 درصد (نسبت وزنی به وزنی پروتیین) به ژلاتین فلس ماهی سفید ساخته شده وخواص ضدمیکروبی، فیزیکی و مکانیکی شامل مقاومت کششی، درصد افزایش طول، درصد رطوبت، نفوذپذیری به بخارآب، زاویه تماس، حلالیت ویژگی‌های رنگ سطحی و آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی فیلم‌ها بررسی شد. فیلم‌های ژلاتینی براساس غلظت‌های مختلف اسانس میخک تهیه و مورد آزمون قرار گرفتند. همراهی اسانس میخک در محدوده 0 تا 5/1 درصد، میزان مقاومت کششی فیلم‌ها را کاهش داد. نفوذپذیری به بخار آب با بیشتر شدن میزان اسانس میخک از 5/0 درصد افزایش یافت. از طرفی دیگر، حلالیت فیلم و شاخص روشنایی کاهش پیدا نمود، بنابراین با افزودن اسانس میخک، میزان عبور نور در محدوده مرئی کمتر گردید. فیلم‌های غنی شده با اسانس میخک، تأثیر ممانعت کنندگی وابسته به دوز را در برابر استافیلوکوکوس آرئوس، لیستریا مونوسایتوژنزو اشریشیاکولای از خود نشان دادند. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی ایجاد شکاف‌های ریز در فیلم‌های غنی شده با اسانس را مشخص نمود، عاملی که در ایجاد خصوصیات فیزیکی فیلم‌های به‌دست آمده نقش مهمی را ایفا می‌کند. فیلم‌های ژلاتینی غنی شده با اسانس میخک، می‌تواند در بسته‌بندی فعال مورد استفاده قرار گرفته، اما خصوصیات آن باید اصلاح شود. فیلم ژلاتینی حاوی 1 درصد اسانس میخک دارای بهترین خصوصیات  فیزیکی، مکانیکی و ضدمیکروبی بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Physico-mechanical and antimicrobial properties of edible film incorporated with Caryophillum aromaticcus essential oil (CAO) from Caspian White fish (Rutilus frisii Kutum) scale

نویسندگان [English]

  • A. Mahjoorian 1
  • m.R. Saeedi Asl 2
  • M. Rezaei 3
  • A. Mortazavi 4
  • P. Ariaye 5
1 Ph.D Graduate of Food Science & Technology, Sabzevar Branch, Islamic Azad University, Sabzevar, Iran
2 Associate professor, Department of Food Science & Technology, Sabzevar Branch, Islamic Azad University, Sabzevar, Iran
3 Professor, Department of Fishery Products Technology, Tarbiat Modares University, Noor, Mazandaran, Iran
4 Professor, Department of Food Science & Technology, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad,Mashhad, Iran
5 Assistant Professor, Department of Food Science & Technology, Ayatollah Amoli Branch, Azad Islamic University, Amol, Iran
چکیده [English]

Byproducts from the processing of fish are a good source of collagen. Biodegradable protein-based film was made by incorporating clove essential oil (CAO) into Caspian white fish scale gelatin (CWFSG) at level of 0, 0.5%, 1% and 1.5% (weight/ protein weight ratio) and antimicrobial, physical and mechanical properties of films including tensile strength (T.S), elongation at break (EAB%), moisture%, water vapor permeability (WVP), contact angle, solubility, surface color properties, and scanning electron microscopy (SEM) were investigated. Gelatin-based films enriched with different concentrations of CAO were prepared and examined. Incorporation of CAO at concentrations of 0-1.5% resulted in the decreasing in tensile strength (TS) of the films. Water vapor permeability (WVP) was increased in the film added with CAO at a level higher than 0.5% (P<0.05); However, film solubility and L*value decreased. Moreover, when CAO was incorporated the films showed the lowered light transmission in the visible range. Films incorporated with CAO had an inhibitory effect in a concentration-dependent manner against Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, and Escherichia coli. SEM images revealed the presence of micro-pores in the essential oil incorporated films, which contributed to the physical properties of the films. Gelatin films incorporated with CAO can be used as an active packaging, but the properties must be modified. Gelatine film containing 1% CAO had the best physical, mechanical and antimicrobial properties.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Collagen
  • Biodegradable protein-based film
  • Caspian white fish scale gelatin
  • Antimicrobial Activity
 

  • · Abdollahi, M., Rezaei, M., & Farzi, G. (2012). Improvement of active chitosan film properties with rosemary essential oil for food packaging. International journal of food science & technology, 47(4): 847-853.
  • · Ahmad, M., Benjakul, S., Prodpran, T., & Agustini, T. W. (2012). Physico-mechanical and antimicrobial properties of gelatin film from the skin of unicorn leatherjacket incorporated with essential oils. Food Hydrocolloids, 28(1): 189-199.
  • · Alavi talab, H., Tavakoli Pour, H., & Ghoroghi, A. (2007). Investigation and Comparison of Quality of Fitofague's Skins and Fins Acidic and Alkaline Gelatin with another Sources. Pajouhesh and Sazandegi, 72(3), 50-57.
  • · American Society for Testing and Materials. (2010). Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting. ASTM International.
  • · Almasi, H., Ghanbarzadeh, B., & Entezami, A. A. (2010). Physicochemical properties of starch–CMC–nanoclay biodegradable films. International Journal of Biological Macromolecules, 46(1): 1-5.
  • · Bower, C. K., Avena‐Bustillos, R. J., Olsen, C. W., McHugh, T. H., & Bechtel, P. J. (2006). Characterization of Fish‐Skin Gelatin Gels and Films Containing the Antimicrobial Enzyme Lysozyme. Journal of food science, 71(5): 141-145.
  • · Bao, S., Xu, S., & Wang, Z. (2009). Antioxidant activity and properties of gelatin films incorporated with tea polyphenol‐loaded chitosan nanoparticles. Journal of the Science of Food and Agriculture, 89(15): 2692-2700.
  • · Broumand, A., Emam-Djomeh, Z., Hamedi, M., & Razavi, S. H. (2011). Antimicrobial, water vapour permeability, mechanical and thermal properties of casein based Zataraia multiflora Boiss. Extract containing film. LWT-Food Science and Technology, 44(10): 2316-2323.
  • · Burt, S. (2004). Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods—a review. International journal of food microbiology, 94(3): 223-253.
  • · Chaieb, K., Hajlaoui, H., Zmantar, T., Kahla‐Nakbi, A. B., Rouabhia, M., Mahdouani, K., & Bakhrouf, A. (2007). The chemical composition and biological activity of clove essential oil, Eugenia caryophyllata (Syzigium aromaticum L. Myrtaceae): a short review. Phytotherapy research, 21(6): 501-506.
  • · Gi