افزایش نگهداری مواد غذایی با بیوپلاستیک مبتنی بر انبه

محققان یک پلاستیک زیستی متشکل از سلولز نانوفیبریل شده و برگ انبه در تلاش برای بهبود نگهداری مواد غذایی ساخته اند.تیم تحقیقاتی از دانشگاه کادیز و گروه Biopol4fun دانشگاه آویرو یک پلاستیک فعال زیستی یا عملکردی ساخته شده از نانوسلولز و عصاره برگ انبه ساخته اند که غذا را برای مدت طولانی تری نسبت به پلاستیک های غیرعملکردی حفظ می کند.بسته بندی جدید برای حفظ خواص مواد غذایی برای مدت زمان بیشتری بدون نیاز به افزودنی های شیمیایی اضافی توسعه داده شده است زیرا بسته بندی به عنوان یک مانع فعال برای نگهداری عمل می کند.

توسعه بسته بندی زیست فعال

این تیم برای کمک به یافته های خود، دو روش را برای دستیابی به بسته بندی مقایسه کردند. روش سنتی مستلزم انحلال اجزا در حلالی بود که متعاقباً حذف شده بود.روش دوم مورد استفاده نیازی به حلال‌های شیمیایی نداشت، اما در عوض از CO2 فوق بحرانی برای عامل‌دار کردن پلیمر استفاده کرد که خواص فیزیکی-شیمیایی و زیست‌فعال زیستی کارآمدتری را نسبت به آن هایی که با درمان استاندارد به دست می‌آیند ارائه می‌دهد. این تکنیک هم نگهداری مواد غذایی را طولانی تر می کند و هم نقش یک سد را در برابر عوامل بیماری زا غذایی ایفا می کند.این بسته بندی زیست فعال، با خواص ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی از عصاره برگ انبه، سد دفاعی در برابر اشعه ماوراء بنفش را بهبود می بخشد. به لطف آن، مواد غذایی پیچیده شده در این فیلم را می توان بدون افزودن مواد نگهدارنده برای مدت طولانی تری نگهداری کرد. کریستینا سجودو، محقق دانشگاه کادیز و یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح داد که خود فیلم جایگزین افزودنی شیمیایی می شود، زیرا ماده فعال اثر خود را از طریق بسته بندی بدون نیاز به افزودن چیزی به غذا اعمال می کند.به منظور توسعه بیوپلاستیک، این تیم از عصاره برگ های استفاده شده از کشت انبه از مزرعه آزمایشی موسسه باغبانی نیمه گرمسیری و مدیترانه ای "La Mayora" در مالاگا استفاده کردند. در همین حال، نانوسلولز مورد استفاده برای تشکیل پلیمر از مشتقات شیمیایی و آنزیمی یک محصول ضایعاتی صنعت کاغذ به دست می‌آید.

اشباع حلال فوق بحرانی

با استفاده از این مواد، گروه دو روش را برای ویژگی‌های متقابل فیزیکی و عملکرد زیست‌فعال آن‌ها توسعه داده‌اند، همانطور که در این مطالعه به نام «فیلم‌های مبتنی بر زیست نانوسلولز و عصاره برگ انبه برای بسته‌بندی فعال مواد غذایی: اشباع فوق بحرانی در مقابل پخش کردن با حلال» بیان شد. منتشر شده در مجله Food Hydrocolloids برای روش پخش کردن سنتی، فرآیند به‌کار گرفته شده توسط محققان شامل حل کردن عصاره برگ انبه و نانوسلولز و در نتیجه پلیمریزاسیون و خشک کردن حلال‌ها در دمای 45 درجه سانتی‌گراد بود.برای درمان متمرکز بر فناوری اشباع فوق بحرانی، آن ها از عصاره ای استفاده کردند که قبلاً با همان روش به دست آمده بود. با انجام این کار، انحلال بهتر عصاره در حین آغشته شدن به  پلیمر حاصل می شود، زیرا عصاره انبه در سطح به ترکیب نانوسلولز نفوذ می کند، که به مهاجرت ترکیبات فعال کمک می کند، در نتیجه زمان کمتری را صرف می کند تا عملکرد محافظ خود را اعمال کند.مزیت دیگر روش فوق بحرانی این است که مهار پاتوژن در نتیجه انتخاب زیست فعال ترین ترکیبات موجود در عصاره انبه برای اشباع فوق بحرانی بیشتر است. این باعث می شود پلاستیک با غلظت بالاتری از این ترکیبات نسبت به روش سنتی ارائه شود. در نتیجه، خواص فعال انبه پس از آغشته شدن دست نخورده باقی می‌ماند، که توانایی فیلم را برای محافظت از غذا افزایش می‌دهد.با به دست آوردن این یافته ها، این گروه توانسته است کارایی روش اشباع فوق بحرانی را برای دستیابی به این بسته بندی زیست فعال جدید تأیید کند. این درمان موثر و معتبر است زیرا به حفظ مواد غذایی با ماندگاری فاسد شدنی تر کمک می کند و همچنین این مزیت را ارائه می دهد که می توان آن را بدون استفاده از حلال ها یا ترکیبات شیمیایی مصنوعی استفاده کرد.

تست آزمایشگاهی

به منظور اندازه گیری اثربخشی بسته بندی جدید، این گروه عملکرد ضد میکروبی را در برابر دو پاتوژن غذایی: استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی تجزیه و تحلیل کردند.با این آزمایش آزمایشگاهی، محققان دریافتند که پلی فنول های انبه موجود در فیلم زیست فعال به دلیل خواص ضد میکروبی از گسترش هر دو میکروارگانیسم جلوگیری می کند. این نتیجه نشان می‌دهد که بیوپلاستیک جدید می‌تواند به عنوان بسته‌بندی برای جلوگیری از گسترش پاتوژن‌ها و جلوگیری از فساد مواد غذایی استفاده شود.این مطالعه جدید مبتنی بر مطالعه‌ای است که سال گذشته توسط محققان انجام شد، که در آن، آن ها تصمیم گرفتند شکل جدیدی از بسته‌بندی را با استفاده از یک پلاستیک غذایی طراحی کنند که عصاره چغندر غنی از ترکیبات آنتی اکسیدانی را به آن اضافه کردند.پس از یک آزمایش اولیه، آن به محصولی دست یافتند که قصد دارد ویژگی‌های ظروف مورد استفاده را بهبود بخشد تا ماندگاری طولانی‌تری برای غذا بدون از دست دادن خواص آن فراهم کند.