بسته بندی برگر سویا در فیلم های نانوکامپوزیتی بر پایه پلی اتیلن سبک تلفیق شده با نانوذرات فلزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

4 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز

چکیده

فیلم های نانوکامپوزیتی بر پایه پلی اتیلن سبک حاوی درصدهای مختلفی از مخلوط نانوذرات فلزی نقره، اکسید مس و اکسید روی با روش اکستروژن مذاب تولید شد. برگر سویا در یکی از واحدهای صنعتی تولید شد و با این فیلم‌های نانوکامپوزیتی بسته بندی و به مدت 8 هفته در دمای منهای18 درجه سانتی گراد نگهداری شد. بار میکروبی برگر از هفته صفر تا هفته هشتم جهت تعیین شمارش کلی میکروارگانیسم‌ها و تعداد کپک و مخمر بررسی گردید. نتایج نشان داد در همه فیلم های نانوکامپوزیتی بکار رفته، روند کاهشی برای رشد هر دو نوع میکروارگانیسم دیده شد. بار میکروبی شمارش کلی در فیلم های نانوکامپوزیتی از log5،77 به log2، و برای کپک و مخمر از log4،85 به log3،07 رسید. فیلم نانوکامپوزیتی حاوی 1 % اکسید روی ( فاقد نانوذرات نقره و اکسید مس) به‌عنوان ترکیب بهینه برای کاهش شمارش کلی میکروارگانیسم‌ها و نیز کپک و مخمر با درجه مطلوبیت بیش از 0،95 معرفی شد. همچنین مدل های میکروبی برای هر تیمار با استفاده از نرم افزار Design- Expert پیشنهاد شد. نقطه بهینه فوق در نرم افزار SPSS با آنالیز واریانس یکطرفه در سطح اطمینان 95 درصد اعتبار سنجی شد. تفاوت بین نقطه بهینه با تکرار آنها معنی دار نبود، در حالیکه این نقطه با تیمار پلی اتیلن خالص تفاوت معنی دار داشت. بر اساس استاندارد صنعت ژاپن JIS Z 2801:2000 که در زمینه تولید فیلم های ضدمیکروبی پیشرو است فیلم فعال تولید شده در این تحقیق دارای اثر ضدمیکروبی بود. آزمون مهاجرت نانوذرات فلزی فقط بر روی فیلم نقطه بهینه انجام شد و نتایج نشان داد که مهاجرت این نانوذرات به داخل مشابه غذایی صفر بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Soy burger packaging in nanocomposite films based on LDPE incorporating nanometals

نویسندگان [English]

  • Faranak Beigmohammadi 1
  • Seyed Hadi Peighambardoust 2
  • Javad Hesari 2
  • Sodeif Azadmard-Damirchi 3
  • Seyed Jamaladdin Peighambardoust 4
1 Ph.D. Graduated, Department of Food Science, College of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 Professor, Department of Food Science, College of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 Associate Professor, Department of Food Science, College of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
4 Assistant Professor, Faculty of Chemical & Petroleum Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Low density polyethylene (LDPE) nanocomposite films incorporating different concentrations of mixed Ag, CuO, and ZnO nanoparticles were produced by melt extrusion. Soy burger produced in a local meat industry packed in the aforementioned films and stored at -18 ºC for 8 weeks. Total count of microorganism and yeast and mold loads of the product was assessed upon every week of storage. Results showed that all nanocomposite films reduced both total count of microorganisms as well as mold and yeast counts. The number of surviving cells of the total count was decreased from 5.77 log to 2 log CFU, whilst mold and yeast load showed a reduction from 4.85 log to 3.07 log CFU. The results show that the film containing 1% ZnO (without Ag-NP and CuO-NP) was the most suitable composition for both microorganism with a desirability more than 0.95. Moreover, microbial models for each composition was suggested using a combined design in Design Expert software. The difference between the optimum points of nanocomposite films and their replication for validation was not significant by SPSS using one-way ANOVA analysis (p<0.05), it was significant pure LDPE, indicating antimicrobial properties of the obtained films. According to Japanese Industrial Standard (JIS Z 2801: 2000) from which ISO 22196 : 2007 derives, an antimicrobial activity of R>2.0 log cfu is required for the nanofood packaging to demonstrate antimicrobial efficacy. Migration assay results for optimum point, ZnO-NP with a food stimulant were well within those allowed by law. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Packaging
  • LDPE
  • Nanometal
  • Antimicrobial
  • Nanocomposite
  • Soy burger
[1] Ajayan, P. M., Schadler, L. S., Braun, P. V. (2006). Nanocomposite Science and Technology, John Wiley & Sons, New York, pp 1-2.

[2] Azeredo, H. M.C. (2009). Nanocomposites for food packaging applications. Food Res. Int., 42, 1240–1253.

[3] Ahvenainen, R. (2003). Novel Packaging Techniques, CRC Press, New York, pp 31-35.

[4] Ha, J., Kim, Y., Lee, D. (2001). Multilayered antimicrobial polyethylene films applied to the packaging of ground beef. Packag. Technol. Sci., 15, 55-62.

[5] Coma, V. (2008). Bioactive packaging technologies for extended shelf life of meat based-products. Meat Sci., 78, 90-103.

[6] Panea, B., Ripoll, G., Gonzalez, J., Fernandez-Cuello, A., Alberti, P. (2014). Effect of nanocomposite packaging containing different proportions of ZnO and Ag on chicken breast meat quality. J. Food Eng., 123, 104-112.

[7] Huang, Y., Chen, S., Bing, X., Gao, C., Wang, T., Yuan, B. (2011). Nanosilver migrated into food- simulating solution from commercially available food fresh container. Packaging Tech. Sci., 24, 291-297.

[8] Emamifar, A., Kadivar, M., Shahedi, M., Soleimanian-Zad, S. (2011). Effect of nanocomposite packaging containing Ag and ZnO on inactivation of Lactobacillus plantarum in orange juice. Food Control, 22, 408-413.

[9] Camo, J., Beltrán, J. A., Roncalés, P. (2008). Extension of the display life of lamb with an antioxidant active packaging. Meat Sci., 80, 1086-1091.

[10] Liu, Y., He, L., Mustapha, A., Li, H., Li, Z.Q., Lin, M. (2009). Antibacterial activities of  zinc oxide nanoparticle against Esherichia coli O157:H7. J. Appl. Microbiol., 107, 1193-1201.

[11] Tong, G., Yulong, M., Peng, G., Zirong, X. (2005). Antibacterial effects of the Cu (II)-exchanged montmorillonite on Escherichia coli K88 and Salmonella choleraesuis. Vet. Microbiol., 105, 113–122.