تأثیر موم زنبور عسل بر خواص فیلم ژلاتینی استخراج شده از فلس ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو دکتری، گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

2 دانشیار گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانشیار، گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

4 دانشیار، گروه بهداشت مواد غذایی، دانشگاه علوم پزشکی گلستان، ایران

5 استاد، گروه بهداشت مواد غذایی، مرکز تحقیقات شیلات تهران، ایران

چکیده

ژلاتین یک پروتئین کلوییدی منحصر به فرد است که به شکل گسترده‌ای در صنایع غذایی، داروسازی، پزشکی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف از این پژوهش بهبود خواص فیلم ژلاتین تولید شده از فلس کپور معمولی (Cyprinus carpio) با استفاده از موم عسل بود. نحوه استخراج ژلاتین از فلس ماهی کپور معمولی ، شامل تیمار قلیایی، تیمار اسیدی و استخراج حرارتی با آب بود. نخست میزان خاکستر، رطوبت، پروتئین و چربی ژلاتین استخراج شده اندازه گیری شد. فیلم‏ها با ترکیب ژلاتین استخراج شده و موم عسل، )شامل دو تیمار 9/3 و 5/6 درصد موم(، با استفاده از روش محلول- قالب تهیه شدند. فیلم ها از نظر ویژگی‌های مکانیکی، فیزیکی، ظاهری و ضد میکروبی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد میزان حلالیت، نفوذپذیری به نور و نفوذپذیری به بخار آب در مقایسه با نمونه شاهد (نمونه فیلم ژلاتینی بدون موم عسل) کاهش معنی‌داری نشان داد (05/0>p) ولی میزان جذب آب، جذب نور، مقاومت کششی و افزایش طول در نقطه شکست فیلم ها در مقایسه با شاهد افزایش معنی‌دار نشان داد (05/0>p). از سوی دیگر، تغییرات رنگ در نمونه‌ها معنی‌دار نبود(05/0>p). نتایج مربوط به مطالعات پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی نشان داد که موم عسل به طور کامل و یکنواحتی در ژلاتین پخش شده است. همچنین، نتایج مطالعات میکروبی نشان داد ترکیب ژلاتین و موم عسل در هر دو نمونه در مقایسه با شاهد اثر ضد میکروبی معنی‌داری بر باکتری-های لیستریامونوسیتوژنز و اشرشیاکلی داشتند(05/0>p). بطورکلی موم عسل می‌تواند خواص فیلم ژلاتینی تولید شده ازژلاتین استخراج شده فلس ماهی کپور معمولی را بهبود بخشد.

چکیده تصویری

تأثیر موم زنبور عسل بر خواص فیلم ژلاتینی استخراج شده از فلس ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio)

تازه های تحقیق

  • هدف از این تحقیق بهبود خواص فیلم‌های ژلاتینی تولید شده از فلس‌های ماهی کپور معمولی با استفاده از موم رنبور عسل بود.
  • نتایج حاکی از حلالیت، نفوذ پذیری به نور و بخار آب کمتر فیلم‌های ژلاتینی حاوی موم نسبت به فیلم‌های بدون موم بود.
  • خواص ضدمیکروبی در فیلم‌های ژلاتینی حاوی موم زنبور عسل در مقابل لیستریا و ایکولای مشاهده شد.
  • به‌طور کلی، موم زنبور عسل می‌تواند خواص فیلم‌های ژلاتینی تولید شده از ژلاتین استخراج شده از فلس ماهی کپور معمولی را بهبود دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of bees beeswax on gelatin properties extracted from common carp scale (Cyprinus carpio)

نویسندگان [English]

  • Lahak Barzegar 1
  • Seyed Mahdi Ojagh 2
  • Alireza Alishahi 3
  • Mojtaba Raeesi 4
  • Abbasali Motlebi 5
1 Ph.D. Student, Seafood Processing, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran
2 Associate Professor, Seafood Processing, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran
3 Associate Professor, Seafood Processing, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran
4 Associate Professor, Food Hygen, Golestan University of Medical sciences, Iran.
5 Professor, Food Hygen,Iranian Fisheries Research Organization (IFRO).
چکیده [English]

Gelatin is a unique colloidal protein that is used extensively in the food, pharmaceutical, medical and other industries. The aim of this study was to improve the properties of gelatin films produced from common carp scales (Cyprinus carpio) using beeswax. The extraction method of gelatin from common carp scales was alkaline treatment, acid treatment and thermal extraction with water. First, ash, moisture, protein and fat content of extracted gelatin was measured. The films were obtained from gelatin mixture and beeswax (containing treatments of 3.9 and 6.5% wax) and were prepared using solvent-mold method. Films evaluated for mechanical, physical, apparent and antimicrobial properties. The results showed that solubility, permeability to light and water vapor permeability was significantly decreased (p <0.05) compared to control sample (gelatin film without  beeswax sample) while water absorption , Light absorption, tensile strength and elongation at break of films showed a significant increase compared to the control (p <0.05). On the other hand, the color changes were not significant in the samples (p> 0.05). The results of X-ray diffraction and electron microscopy showed that beeswax distribute in gelatin completely. In addition, the results of microbial studies showed that the composition of gelatin and beeswax in both of samples compared with the control, had a significant antibacterial effect on the bacteria of Listeria monocytogenes and Escherichia coli (p <0.05). Totally, beeswax can improve the properties of gelatin films produced from gelatin extracted from common carp scales.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gelatin
  • Beeswax
  • Film properties
  • Common carp
 [1] Arnesen, J. A., Gildberg, A. (2007). Extraction and characterization of gelatin from Atlantic salmon (Salmo salar) skin. Bio Tech., 98, 53- 57.
[2] Al-Hassan, A. A., Norziah, M.H. (2012). Starch-gelatin edible films: Water vapor permeability and mechanical properties as affected by plasticizers. Food Hydro, 26, 108-117.
[3] Amiza, M. A., Wan Maizatul Shima, W. M., Nor Hayati, I., Nizaha Juhaida, M. (2015). Optimization of gelatin extraction conditions from Cobia (Rachycentron canadum) skin and its physicochemical characteristics as compared to bovine gelatin. International Food Re J., 22(1) 50-87.
[4] AOAC.(2005). Official Method of Analysis (17th ed). Washington, DC: Association of Official Analytical.
[5] Pranoto, Y., Lee, C. M., Park, H. J. (2007). Characterizations of fish gelatin films added with gellan and κ-carrageenan. LWT-Food Sci and Technol., 40, 766-774.
[6] Ikoma, T., Kobayashi, H., Tanaka, J., Walsh, D., Mann, S. (2003). Microstructure, mechanical, and biomimetic properties of fish scales from Pagrus major. Journal of Stru Bio., 142(3):327-33.
[7] Cho, S., Gu, Y., Kim, S. (2005). Extracting optimization and physical properties of yellowfin tuna (Thunnus albacares) skin gelatin compared to mammalian gelatins. Food Hydro, 19, 221-229.
[8] Davidson, P. M., Zivanovic, S. (2003). The use of natural antimicrobials. Food Micro Techniq, 5-30.
[9] Gómez-Guillén, M. C., Pérez-Mateos, M., Gómez-Estaca, J., López-Caballero, E., Giménez, B., Montero, P. (2009). Fish gelatin: a renewable material for developing active biodegradable films. Trends in Food Sci and Technol. 20(1), 3-16.
[10] ASTM. (2002). Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting. Annual book of ASTM Standards. Designation D882-02. Philadelphia: American Society for Testing Materials.
 [11] ASTM. (2002). Standard test methods for water vapor transmission of material, E 96-95. Annual book of ASTM, American Society for Testing and Material. Philadelphia, PA.
 [12] Jones, N. R. (1977). Uses of gelatin in edible products. The science and technol of gel, 366-92.
[13] Jeya Shakila, R., Jeevithan, E., Varatharajakumar, A., Jeyasekaran, G., Sukumar, D. (2012). Comparison of the properties of multi-composite fish gelatin films with that of mammalian gelatin films. Food Chem., 135(4), 2260–2267.
[14] Xiaowei, Z. (2017). An Overview of Recently Published Global Aquaculture Statistics.
 [15] Lavorgna, M., Piscitelli, F., Mangiacapra, P., Buonocore, G.G. (2010). Study of the combined effect of both clay and glycerol plasticizer on the properties of chitosan films. Carbohydrate Poly, 82(2), 291-298.
[16] Muyonga, J. H., Cole, C. G. B., Duodu, K. G. (2004). Extraction and physico-chemical characterization of Nile perch (Lates niloticus) skin and bone gelatin, Food Hydro., 18(4), 581 – 592.
[17] Navarro-Tarazaga, M.L., Massa, A., Pérez-Gago, M.B. (2011). Effect of beeswax content on hydroxypropyl methylcellulose-based edible film properties and postharvest quality of coated plums (Cv. Angeleno). LWT-Food Sci and Technol., 44, 2328-2334.
[18] Norajit, K., Laohakunjit, N., Kerdchoechuen, O. (2007). Antibacterial Effect of Five Zingiberaceae Essential Oils. Molecules, 12, 2047-2060.
[19] Ojagh, S. M., Rezaei, M., Razavi, S. H., Hosseini, S. M. H. (2010). Effect of chitosan coatings enriched with cinnamon oil on the quality of refrigerated rainbow trout. Food Chem., 120(1), 193-198.
[20] Pranoto, Y., Lee, C.M., Park, H.J. (2005). Characterizations of fish gelatin films added with gellan and κ-carrageenan. LWT-Food Sci and Technol., 40, 766-774.
[21] Rodríguez, M., Oses, J., Ziani, K., Maté, J. I. (2006). Combined effect of plasticizers and surfactants on the physical properties of starch based edible films. Food Re Inter, 39(8):840-846.
[22] TMR. (2017). Collagen Peptide and Gelatin Market (Type - Type I (Fish and Others), and 845 Type II (Hydrolyzed and Undenatured)) - Global Industry Analysis, Size, Share, 846 Growth, Trends, and Forecast 2016 - 2025. In T. M. Research.
[23] Yang, H., Wang, Y., Jiang, M., OH, J. H., Herring, J., Zhou, P. (2007). 2-Step Optimization of the Extraction and Subsequent Physical Properties of Channel Catfish (Ictalurus punctatus) Skin Gelatin. Food Chem and ToxicVol. 72, Nr. 4,
 [25] Zhang, W., Xiao, H., Qian, L. (2014). Enhanced water vapour barrier and grease resistance of paper bilayer-coated with chitosan and beeswax. Carbo poly, 101, 401-406.
[26] Rezvan Nejad, A., Shakeri Sh., Nasirifar. (2017). A Comparative Study on the Antibacterial Effects of Propolis and Honey on the Secondary Agent of the European Luke (Penny Bacillus Elui) in Bee. Veterinary Re and Bio Products, 149-136.
[27] Khanzadi, M., Jafari, S.M., Mirzaei, H., Chegini, F.K., Maghsoudlou, Y., Dehnad, D. (2015). Physical and mechanical properties in biodegradable films of whey protein concentrate–pullulan by application of beeswax. Carbo poly, 118, 24-29.
[28] Monedero, F.M., Fabra, M.J., Talens, P., Chiralt, A. (2009). Effect of oleic acid–beeswax mixtures on mechanical, optical and water barrier properties of soy protein isolate based films. J of Food Eng., 91, 509-515.