توليد فيلم كامپوزيت نشاسته سيب زميني- كربوكسي متيل سلولز حاوي اسانس گياه چوير (Ferulago angulata(Schlecht) Boiss) و كاربرد آن در بسته بندي كره حيواني

Production of potato starch composite film containing carboxymethyl cellulose and Chavill (Ferulago angulata (Schlecht) Boiss.) essential oils and its application in butter packaging

امروزه به علت افزايش استفاده از پلاستيك ها در بسته بندي مواد غذايي و مشكلات ناشي از عدم زيست تخريب پذيري آنها، استفاده از پليمرهاي طبيعي بر پايه نشاسته در بسته بندي مواد غذايي افزايش يافته است. فيلم ها و پوشش هاي خوراكي مانعي در برابر انتقال رطوبت، آروما، اكسيژن، طعم و روغن بوده و باعث افزايش كيفيت و ماندگاري غذاها مي شوند. اين فيلم ها مي توانند عامل تركيبات فعالي از قبيل آنتي اكسيدان ها باشند. در اين تحقيق به منظور برطرف كردن معايب فيلم نشاسته و بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي اين فيلم از مقادير مختلف كربوكسي متيل سلولز و اسانس گياه چوير استفاده گرديد و نيز به بررسي اثر اين فاكتورها بر روي خواص فيزيكي فيلم و خواص شيميايي كره به منظور كاهش اكسيداسيون و افزايش زمان ماندگاري آن پرداخته شد. مواد و روش ها در اين تحقيق فيلم نشاسته حاوي كربوكسي متيل سلولز(5، 10 و 15درصد) و حاوي اسانس چوير(5/0، 1، 5/1 درصد) به روش قالبريزي (كاستينگ) توليد و به بررسي خواص فيزيكي فيلم كامپوزيت نشاسته وخواص شيميايي كره حيواني بسته بندي شده در آن پرداخته شد. اسانس گياه چوير از روش تقطير با بخار آب استحصال گرديد. آزمون هاي مكانيكي و فيزيكي فيلم كه شامل مقاومت كششي به وسيله ي دستگاه بافت سنج، آزمون ممانعت كنندگي بخار آب به روش ASTM E96-95، اندازه گيري ميزان جذب رطوبت فيلم ها به روش آنجلسو دوفرنس، اندازه گيري انحلال پذيري نمونه هاي فيلم به روش گونتارد و همكاران انجام شد. پس از بسته بندي كره با توجه به بازه هاي زماني مختلف آزمون هاي شيميايي كره كه شامل عدد پراكسيد و عدد اسيدي بود به ترتيب به روش تيتراسيون با تيوسولفات 01/0 و روش اتانول داغ با استفاده از شناساگر انجام شد. يافته ها نتايج نشان دادند كه ميزان مقاومت كششي فيلم نشاسته- كربوكسي متيل سلولز حاوي اسانس چوير با افزايش ميزان كربوكسي متيل-سلولز،افزايش و با افزايش ميزان اسانس بطور معني دار (05/0>p) كاهش مي يابد. با افزايش ميزان كربوكسي متيل سلولز و اسانس چوير كاهش در ميزان نفوذپذيري به بخار آب مشاهده گرديد. با افزايش ميزان كربوكسي متيل سلولز و اسانس چوير ميزان جذب رطوبت و انحلال پذيري فيلم ها كاهش يافت. همچنين اثرات فيلم بسته بندي برروي عدد پراكسيد و عدد اسيدي نشان داد كه تاثيرافزايش كربوكسي متيل سلولز و اسانس چوير به طور معني داري اثر كاهشي در ميزان اين دو شاخص را داشته است. نتيجه گيري با توجه به اثر مقادير مختلف كربوكسي متيل سلولز و اسانس گياه چوير مي توان بيان كرد كه با افزايش ميزان اين دو متغير در فيلم بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي و همچنين كاهش در ميزان عدد پراكسيد و عدد اسيدي با گذشت زمان و بعبارتي كاهش در ميزان فسادپذيري كره قابل مشاهده بود. در نتيجه به دليل بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي فيلم و اثر كاهشي عدد پراكسيد و عدد اسيدي كره استفاده از فيلم مركب نشاسته- كربوكسي متيل سلولز حاوي اسانس چوير در بسته بندي كره حيواني بعنوان يك بسته بندي زيست تخريب پذير جايگزين فويل آلومينيمي پيشنهاد مي شود.

Background and objectives: Nowadays, due to the increasing use of plastics in food packaging and the problems arising from the lack of environmental degradation of them, using starch-based natural polymer in food packaging has increased. Edible films and coatings act as barriers against moisture, oxygen transfer, aroma and oil, and increase the quality and shelf-life of the products. These films can be incorporated with active agents such as anti-oxidants. In this research, in order to fix the flaws and to improve the physical and mechanical properties of starch film, different concentrations of carboxymethyl cellulose (CMC) and Chavill essential oil were incorporated into the films. The composite prepared films were used for butter packaging to reduce oxidation and to increase the shelf-life. The effect of these factors on chemical properties of final product was evaluated. Materials and methods: In this research, starch films containing CMC (5, 10 and 15%) and Chavill essential oils (0.5, 1, 1.5 %) were produced by casting method. Chavill essential oil was prepared with water distillation. Physical tests including tensile strength, water vapor permeability, moisture absorption, solubility were done. After packing of butter, the chemical tests including the peroxide value and acid value were assessed in different time intervals. Results: The results showed that tensile strenght of starch films containing CMC and Chavill essential oils was increased with increasing CMC concentartion; while it was decreased with increasing the Chavill essential oils. With increasing the amounts of CMC and Chavill essential oil, water vapor permeability was reduced. Increasing CMC and Chavill essential oils cauesd a decrease in water absorption and solubility of the prepared films. In addition, the effects of these two factors on chemical properties of butter showed that they could reduce the rate of peroxide and acid values elevation. Conclusions: Regarding the different effects of CMC and Chavill essential oils, it can be concluded that by increasing the amount of these two variables, physical and mechanical properties of films were improved and a reduction in acid and peroxide values of butter was observed. Finally, considering the improvement of physical and mechanical properties of prepared films and reduction of peroxide and acid values of butter, starch-CMC containing Chavill essential oils is recommended as replacer for aluminum foil.